柴油精制DR工艺运行总结

DRTM柴油精制工艺运行总结1前言广西东油沥青有限公司催化柴油精制单元由华东设计院设计，装置设计处理能力为15万吨／年，2005年10月建成投用，采用FS法柴油非加氢精制工艺，该工艺主要原理是采用二种精制剂，一是主剂（FS精制剂）；二是FS01络合捕集剂。经过FS工艺精制后的柴油质量不稳定，储存周期短，颜色变化快，达不到国家标准GB252-2000要求。广西东油沥青有限公司经过多方论证和技术对比，决定采用北京金伟晖工程技术有限公司的DRTM催柴非加氢精制技术对原柴油精制单元进行改造，以解决柴油产品存在的上述问题。2改造主要内容为了节省技术改造的投资、缩短工程施工时间，尽可能利用原有的设备。改造的主要设备有：增加DR分离塔C2302，规格为Ф2000×7190(切)mm，立式，内设有膜芯；更换DR沉降罐D-2301（原沉降罐有缺陷），规格为Ф2200×8080(切)mm，卧式，内设有膜芯；增加过滤器S-2301/1,2，规格为直通篮式过滤器60目不锈钢丝网；增加M-2301/1,2，DN100；增加混合器M-2302/1,2，规格为1020×720×1240mm；将原来的原络合捕集塔改为DR一级沉降罐。为了满足DR柴油精制工艺进料较高的温度，又不影响到催化柴油作为再吸收剂要求的较低温度，对催化柴油冷后流程增加一根跨线。DR沉降罐：通过沉降的方式让反应后的废剂和柴油分离，为了增强分离效果，内有带有极性的膜功能件膜芯。DR分离器：通过过滤的方式，将反应后的废剂和柴油进行彻底分离，切实保证柴油中的水溶性碱含量为0，同时保证装置的运转周期。内有膜功能件膜芯。膜功能件膜芯的功能：在上述系统专有设备中，装有不同型号和作用的功能件，统称为膜芯，这些不同型号和作用的膜芯，用于保证柴油精制反应物与柴油实现彻底分离。不同型号和作用的功能件必须与其相应的设备匹配，即不同设备装有不同型号的功能件。即使同一设备，不同层位，也可能装有不同型号的功能件，必须按设计严格执行。设计功能件与设备的严格匹配，是保证彻底分离和足够长运行寿命的必须条件。3DRTM柴油精制工艺特点DRTM法催化柴油非加氢精制工艺技术与其他非加氢精制技术相比有以下特点：（1）本技术所使用的DRTM精制剂为专有产品，柴油精制深度和对原料的适应能力居国内领先水平。（2）本技术采用分配－混合专有设备，可实现均匀分配，充分混合。（3）本技术采用串级精密分离专利和专有设备，可实现产品与反应产物的彻底分离。DRTM法催化柴油非加氢精制技术，是目前国内唯一真正做到解决催化柴油达到国标（GB252-2000）要求的非加氢精制技术。该技术具有成本低，产品质量高、质量稳定，损失率低的优点。4DRTM柴油精制工艺流程自界区来的65℃、0.8MPa的催化柴油首先进入过滤器（S-2301/1,2），以保证后续设备的使用寿命；然后进入分混器（M-2301/1,2）。精制剂撬块泵（P-2302/1,2）将精制剂罐（D-2302/1,2）中的DR精制剂抽出，注入到分混器（M-2301/1,2），DR精制剂与柴油充分接触、混合，经螺旋盘管混合器（M-2302/1,2）进入一级沉降罐（C-2301，原络合捕集塔）。在一级沉降罐中柴油与反应产物通过沉降进行分离，反应液从一级沉降罐底排入废碱渣罐（D-2303/1,2）。从一级沉降罐顶出来的柴油进入DR沉降罐（D-2301）。在DR沉降罐中精制后的柴油进一步通过沉降分离，大液滴的反应产物在此从柴油中分离出，排入废碱渣罐（D-2303/1,2）。携带微小液滴反应物的精制柴油经过DR分离器（C-2302），实现精制柴油与反应液的彻底分离，DR分离器各段分离出的废液排入废碱渣罐（D-2303/1,2），最终合格的FCC柴油送往成品油贮罐。为保证精制剂与柴油接触并反应充分，在分混器和一级沉降罐间装螺旋盘管，保证混合物由分混器至一级沉降罐的流动时间不少于30秒。装置所用的DR精制剂定期由汽车槽车运抵现场，由卸剂泵（P-2304）送往精制剂储罐（D-2304），经精制剂进料泵（P-2301）将精制剂送入精制剂罐（D-2302/1,2）备用。C-2301、D-2301和C-2302各段分离出的反应产物，经界位自动控制或手动控制将其排至废碱渣罐（D-2303/1,2），定期经废碱渣泵（P-2303）装入汽车槽车，由北京金伟晖公司回收，进行无害化处理。注：加剂量的多少与原料的质量情况和催化裂化装置采用生产方案有关，一般情况是采用低凝方案后，原料变轻，质量变好，加剂量可适当减少，反之增加，最终使产品满足标准要求即可。5DRTM柴油精制工艺运行DRTM柴油精制改造项目于2010年8月12日投用，本单元的进料来自催化装置的柴油，正常生产催化柴油的平均流量为15t／h，温度可控的变化范围为50~80℃，能满足DRTM柴油精制工艺要求65℃。DRTM柴油精制的原料性质见表5-1。表5-1柴油的性质项目催化柴油馏程：初馏点，℃19550%回收温度，℃28390%回收温度，℃35495%回收温度，℃364闪点（闭口），℃80凝点，℃5冷滤点，℃10酸度，mgKOH/100mL4.08运动粘度（20℃），mm2/s5.2410%蒸余物残炭，%（m/m）0.086灰分，%（m/m）0.011铜片腐蚀（50℃，3h），级1十六烷指数38.2水分，%（v/v）0.03机械杂质无密度（20℃），kg/m3888.9色度，号3.0（2010年10月15日分析样）从表看出催化柴油干点较高，馏程的95%已达364℃，凝点为5℃，当时催化反应的加工量达满负荷，原料的掺渣比达8%，为了提高目的产品的收率，在限制油浆外甩量的条件下，深拔催化柴油的组分，从柴油的色度已达到3号。为了保证精制柴油的质量，DR精制技术对原料是有要求的，见表5-2：使用北京金伟晖工程技术有限公司提供专用的DRTM柴油精制剂，是强碱性液体，PH值＞13，为无色或淡蓝色透明液体，属水溶性。精制剂的注入单耗为1.8~2.3kg/t，精制剂的加注量基本恒定，一般情况不作为调节。催化柴油的量随着前岗位操作调节有较小的变化。DRTM柴油精制后性质见表5-3项目催化柴油馏程：初馏点，℃19250%回收温度，℃28090%回收温度，℃35495%回收温度，℃365闪点（闭口），℃79凝点，℃4冷滤点，℃9酸度，mgKOH/100mL1.17运动粘度（20℃），mm2/s5.0910%蒸余物残炭，%（m/m）0.084灰分，%（m/m）0.010铜片腐蚀（50℃，3h），级1十六烷指数38.1水分，%（v/v）无机械杂质无密度（20℃），kg/m3887.1色度，号1.75（2010年10月15日分析样）催化柴油经精制后性质如表5－2，柴油的酸度降至1.17mgKOH/100mL，柴油的色度已达到1.5~1.75号。6两种精制工艺的比较柴油变色原因：催化柴油中不安定的烃类有二烯烃，高分子芳香烃，硫化物：如苯硫酚、1－苯酚等对柴油产生不溶性沉渣有较大影响。它们是柴油氧化的促进剂；催化柴油中氧化物，如吡咯（2，5一二甲基吡咯）、吲哚、喹啉等对柴油产生不溶性沉渣有较大影响，硫化物和氧化物对柴油不溶性沉渣有协同促进作用，使催化柴油的氧化安定性差，容易氧化变色。FS柴油精制工艺与DRTM柴油精制工艺相同点都是加碱性精制剂，所加比例也大致相当，根据生产实际适当调节。FS柴油精制工艺设有络合捕集剂分离反应物与柴油，在催化裂化柴油中加入一定量（剂油比1～5：500）FS化学精制剂，该剂与柴油中的活性硫化物、有机酸、酚类等非烃化合物发生化学反应而与FS化学精制剂一同沉降下来，从而达到从柴油中除去上述对柴油储存安定性有影响的非烃化合物；络合捕集剂作用原理是：一是FS01络合捕集剂可将柴油中极微小的黑渣微粒捕集、聚集成大颗粒而在络合反应床层下部沉降下来而分离出，微小的黑渣微粒在络合反应床层中要与络合捕集剂不断多次碰撞而最终结成大颗粒而沉降下来；二是络合捕集剂中负载有络合剂，其作用原理是：络合捕集剂能与柴油中的氮化物发生络合反应，而将碱性氮化物从柴油中除去，而生成的碱性氮络合物开始是吸附在络合捕集剂上，而后逐渐集结，最终沉降于络合反应床层下部与黑渣一同分离出。DRTM柴油精制工艺设有膜分离器进行多次强化分离反应物与柴油。DRTM柴油精制工艺还要求强化剂油混合，要求提高进料温度到65~80℃，设有强化混合器。两种工艺精制后的主要区别见表6－1表6－1项目DR工艺原FS工艺精制前精制后精制前精制后色度2.0～31.5～1.752.0～32.5～3水溶性酸碱／没带碱／带碱储存时间(天)238天对设备影响设备碱腐蚀一般设备碱腐蚀严重FS工艺在目前装置满负荷、较高掺渣比情况下，精制后柴油的色度一般在2.5号以上，有时达3.5号和带水溶性碱，到罐区储存时间较短，超过1周后柴油的色度就不合格了。在同等条件下DRTM工艺柴油精制后色度为1.5~1.75号，到罐区储存时间达3周，基本满足生产要求。