石油煉制與化工2002年12月PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS第33卷增刊應(yīng)用FCC汽油降烯烴及脫硫的RIDOS技術(shù)工業(yè)裝置設(shè)計羅宇喜,李秀明(北京燕化石油化工設(shè)計院,北京102500)摘妻介紹了針對FCC汽油深度降烯烴及脫硫的RIDOS加氫技術(shù).該技術(shù)能處理高烯烴含量的FCC汽油.并使其達到《世界燃料規(guī)范》日類質(zhì)量要求。闡述了燕山分公司使用RIDOS技術(shù)，對處理能力為220 kt/a的我國第- - 套工業(yè)試驗裝置的設(shè)計,概括了RIDOS工業(yè)裝置的特點及其設(shè)計要點,提出了今后工業(yè)化裝置的設(shè)計思路。對該裝置的初步標定結(jié)果表明,FCC汽油φ(烯烴)由51. 8%降到18. 7% vw(磽)降到I7 ug/R,汽油抗爆指數(shù)損失1. 25,總液體收率達100. 7%。關(guān)鍵詞:催化裂化汽油料降低烯烴加氫過程TE65 B1前言由于LCN烯烴含量高、硫含量低且富含硫醇性為減少有害物質(zhì)的排放,世界各國對發(fā)動機燃硫，采用傳統(tǒng)的堿精制方法,可將硫醇性硫轉(zhuǎn)化為料的組成提出了更加嚴格的限制，《世界燃料規(guī)范》二硫化物除去，避免這部分高辛烷值烯烴組分加氫提出的I、I類汽油質(zhì)量指標中,要求q(烯烴)分飽和,從而減少辛烷值的損失。HCN餾分烯烴含別小于20%、 10%,w(硫)分別小于200μg/g、量相對較低,硫含量較高，且以噻吩類硫為主,可先30ug/g。我國車用汽油標準GB17930- -1999 要求通過加氫精制催化劑的作用,實現(xiàn)深度脫硫、烯烴q(烯烴)<35% ,w(硫)<800 ug/g;中國石化集團加氫飽和，再通過異構(gòu)化催化劑的異構(gòu)作用,使低公司從2003年起至2005年,將供應(yīng)我國北京、上辛烷值的烷烴進行異構(gòu)化反應(yīng),使其轉(zhuǎn)化為具有高海、廣州的汽油由現(xiàn)在的質(zhì)量指標,逐步提升到M辛烷值的支鏈異構(gòu)體,從而減少了汽油辛燒值的損類指標。我國大多數(shù)煉油廠生產(chǎn)的汽油產(chǎn)品中，失。FCC汽油約占車用汽油總量的80%。汽油的3 RIDOS 工業(yè)裝置概述q(烯烴)=40%~60%,w(硫)約在1 000 μg/g左燕山分公司的RIDOS工業(yè)裝置設(shè)計處理量右。GB17930- 1999將從2003年7月1日開始在為220 kt/a,是通過燕山石化公司原有260 kt/a潤全國施行。為此,燕山分公司與石油化工科學研究滑油加氫裝置改造而成,是目前國內(nèi)第一套FCC院(RIPP)合作，進行了催化裂化汽油清潔化的新汽油加氫脫硫降烯烴裝置。該裝置主要包括原料技術(shù)--- RIDOS技術(shù)工業(yè)化的應(yīng)用開發(fā)。該技術(shù)預(yù)處理、加氫反應(yīng)、汽油穩(wěn)定、干氣脫硫和液化氣堿是中國石化集團公司2001年“十條龍”科技攻關(guān)項洗等五個部分。裝置主體部分由北京燕山石油化目,它解決了催化裂化汽油的清潔化問題，是在國工設(shè)計院設(shè)計,原料預(yù)處理部分由中國石化工程建內(nèi)、國際均具領(lǐng)先水平的技術(shù)。設(shè)公司設(shè)計,工藝包由RIPP 提供,施工由燕山分2 RIDOS技術(shù)的原理FCC汽油烯烴含量高、芳烴含量低。如果對公司負責。4 RIDOS工業(yè)裝置工藝流程FCC汽油采用常規(guī)的加氫脫硫方法,烯烴將大量RIDOS工業(yè)裝置工藝流程見圖1。從圖1可被飽和，汽油辛烷值將大幅度降低。RIPP 的RIDOS技術(shù)較好地解決了催化裂化汽油在清潔化收稿日期:2002-12-01.過程中辛烷值損失的問題。該技術(shù)根據(jù)FCC汽油作者簡介:羅宇喜,工程師，1988年畢業(yè)于石油大學(華東)石中烯烴含量.芳烴含量和硫含量的分布特點,將其油煉制系,主要從事石化裝置上程設(shè)計，參加并主持過多龔煉切割為輕組分(LCN)和重組分( HCN)兩個餾分。袖裝置的工藝及設(shè)計工作。增刊羅宇喜等.應(yīng)用FCC汽油降烯烴及脫硫的RIDOS技術(shù)工業(yè)裝置設(shè)計45見,FCC汽油經(jīng)預(yù)分餾切割為LCN和HCN兩個造即可滿足要求。組分。HCN組分單獨進行加氫處理,路線是先加5.2氫氣壓縮機氫精制，然后進行異構(gòu)化。HCN組分與氫氣混原有新氫壓縮機的數(shù)量、排量、壓縮比、功率均合,經(jīng)換熱器換熱至反應(yīng)所需溫度,然后進人加氫可滿足RIDOS技術(shù)的操作要求,可以完全利用原精制反應(yīng)器。加氫精制的目的,是降烯烴和脫硫，有設(shè)備。原有循環(huán)氫壓縮機的數(shù)量可滿足要求,但因此在精制反應(yīng)器內(nèi),HCN組分中的烯烴被加氫壓縮比過大、排量過小。根據(jù)改造不新增的原則，飽和.硫化物被加氫轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的烴和H2S。加以設(shè)備功率為極限,對原有循環(huán)氫壓縮機進行擴量氫精制后的HCN組分再進人加氫異構(gòu)反應(yīng)器,在改造,并修改原有壓縮比，使其符合RIDOS技術(shù)異構(gòu)反應(yīng)器內(nèi)進行異構(gòu)化、裂化等反應(yīng)。在異構(gòu)化的要求。階段.汽油在降烯烴階段損失的辛烷值,經(jīng)裂化、異5.3 加熱爐構(gòu)化反應(yīng)得以恢復(fù),可保證汽油辛烷值損失降至最利用原潤滑油進料加熱爐改造。RIDOS 工業(yè)小程度。裝置熱能利用深度較大,需要的加熱爐負荷比原爐負荷小，因此將原爐燃燒器進行改造。另外,原加LCN[脫碗]熱爐為兩路進料，壓降大,改造為四路進料后,壓降可減小。全餾分公FCC汽油校應(yīng)應(yīng)5.4 其它設(shè)備答器塔加氫進料泵利用原有設(shè)備,但帶削減原葉輪級RIDOS數(shù),降低揚程;反應(yīng)產(chǎn)物空冷器需增加,高壓分離HCN汽油器、產(chǎn)品穩(wěn)定塔等,均需重新設(shè)計。6 RIDOS工業(yè)裝的設(shè)備平面布置圖1 RIDOS工業(yè)裝置工藝流程根據(jù)原有裝置的特點,并結(jié)合RIDOS技術(shù)的經(jīng)精制、異構(gòu)化過程后的加氫產(chǎn)物,含有大量要求，按以下三條原則進行設(shè)計布置。氫氣、輕烴等組分,經(jīng)分離除去。由于反應(yīng)產(chǎn)物含(1)原位布置。對符合RIDOS技術(shù)要求的主有大量的可回收熱能，因此將它們與原料、反應(yīng)中要設(shè)備,位置不動改,以縮短施工周期。這類設(shè)備間產(chǎn)物進行充分換熱,回收熱能后再送至空冷器和有反應(yīng)器、加熱爐、壓縮機、高溫換熱器、加氫進料水冷器冷卻。除去氣體后的加氫汽油，再進入穩(wěn)定泵、脫硫塔等。塔，脫除輕烴得到HCN加氫汽油。(2)流程化布置。對新增及衢要動改的設(shè)備，HCN加氫汽油再與經(jīng)過堿精制脫硫醇后的根據(jù)RIDOS技術(shù)的特點和各設(shè)備的用途,盡可能LCN組分調(diào)合,得到RIDOS清潔汽油。按工藝流程順序布置。如原料預(yù)處理系統(tǒng)汽油穩(wěn)5 RIDOS工業(yè)裝的設(shè)備定系統(tǒng)、反應(yīng)產(chǎn)物冷卻系統(tǒng)等。燕山分公司原有-套閑置的潤滑油加氫裝置，(3)集中布置。從安全角度考慮,危險程度相此次RIDOS工業(yè)裝置設(shè)計的指導(dǎo)思想，就是盡可似的設(shè)備相對集中布置，便于對裝置進行分類管能地利用原有設(shè)備,以達到節(jié)約投資、縮短建設(shè)周理。如高溫高壓系統(tǒng)、臨氫系統(tǒng)、低壓系統(tǒng),均相對期、盡快投入生產(chǎn)的目的。RIDOS裝置設(shè)備除少集中布置。量新增外,其余均為利用原有設(shè)備或利用原有設(shè)備7 RIDOS 工業(yè)裝的特點及設(shè)計建議改造。根據(jù)RIDOS試驗裝置的建設(shè)情況來看,有如5.1 反應(yīng)器下一些特點需在以后的設(shè)計中特別注意。該裝置有2臺反應(yīng)器,精制反應(yīng)器是利用原有(1)裝置具有高溫、臨氫、換熱深度大的特點，蠟加氫閑置的反應(yīng)器改造,其材質(zhì)和設(shè)計條件均可要設(shè)置合適的操作間距。由于該裝置的高溫設(shè)備滿足RIDOS精制反應(yīng)器的要求。但由于精制反均是利用原有設(shè)備，且流程調(diào)整較大，管線互相穿應(yīng)器溫升較大,原反應(yīng)器沒有注冷氫設(shè)施,通過局插多，因而現(xiàn)場空間比較狹窄。如兩組平行布置的部改造后，可以適應(yīng)RIDOS技術(shù)操作條件的要高溫換熱器,中間原有約800mm間距的操作通求。異構(gòu)反應(yīng)器，根據(jù)RIDOS技術(shù)的操作條件、道,但在調(diào)整配管.加厚設(shè)備保溫層和設(shè)置調(diào)節(jié)閥設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備容積要求,原有加氫反應(yīng)器不需改后,間距已縮短至約500 mm,致使操作人員只能16石油煉制與化工2002年第33 卷從一端進入，給生產(chǎn)操作和設(shè)備維護帶來困難,而理而又操作靈活的加熱爐。且這樣的盲端通道易使操作人員產(chǎn)生不安全感。(4)裝置安全問題。任何一套工藝裝置,安全在以后的工業(yè)裝置布置此類操作溫度較高的設(shè)備生產(chǎn)和事故處理都是必須重點考慮的問題之一。時,既要注意設(shè)備相互間的合理間距，使設(shè)備操作尤其是對可能引起重大事故的設(shè)備,必須設(shè)置手動平臺(面)留有足夠的便于操作、檢修及維護的空的緊急處理措施。同時還要考慮設(shè)置合適的控制間，還應(yīng)考慮操作人員的安全距離感覺。方案,既能保證裝置本身安全,又能使裝置投資不(2)系統(tǒng)壓力降的設(shè)計問題。壓縮機是至過高。RIDOS裝置的主要動力設(shè)備，氫氣管道系統(tǒng)壓力8結(jié)束語降如過高，勢必增加裝置投資。在該裝置中，由第一套應(yīng)用RIDOS技術(shù)的工業(yè)裝置已建成，于原有設(shè)備條件的限制，以及與新建設(shè)備相距較于2002年8月2日正式進FCC汽油,一次開車成遠,使得系統(tǒng)壓力降較高，加大了動力消耗。而且功。裝置投運后的初次標定結(jié)果顯示,FCC汽油裝置在開工初期和正常操作狀況下的壓力降也不φ(烯烴)從51. 8%降到18. 7%,w(硫)降低到相同，增加了操作的難度。在以后新建裝置時，17 ug/g,汽油抗爆指數(shù)損失1. 25,總液收達應(yīng)把設(shè)備間距、工藝管道布置和開停工可能出現(xiàn)100. 7%,達到了“十條龍”的攻關(guān)指標。盡管工業(yè)的工況結(jié)合起來考慮，確定可能出現(xiàn)的最大壓降。裝置的物流計量有些不足,但完全達到了RIDOS然后再根據(jù)壓降選取一個性能合適的壓縮機，使技術(shù)工業(yè)放大并能正常生產(chǎn)的目的,說明工程設(shè)計之既能克服系統(tǒng)出現(xiàn)的高壓降，又能使正常運轉(zhuǎn)及改造是成功的,為新建裝置提供了重要的工業(yè)設(shè)時壓縮機的動能不致出現(xiàn)太多過剩，從而更好地計數(shù)據(jù)。節(jié)約裝置投資。(3)加熱爐的負荷問題。根據(jù)開工預(yù)硫化的.致謝:該文得到石油化工科學研究院石亞華副總工程商負荷與正常操作時低負荷的差別,應(yīng)選擇能力合師的大力幫助。DESIGN OF AN INDUSTRIAL UNIT USING RIDOSTECHNOLOGY FOR REDUCING OLEFINAND SULFUR CONTENTS IN FCC NAPHTHALuo Yuxi,Li Xiuming(Beijing YANHUA Petrochemical Design Instilute ,Beijing 102500)Abstract The RIDOS bhydrogenation technology for reducing olefin and sulfur contents in FCCnaphtha is introduced. The said technology can treat high olefin content FCC naphtha to meet the WorldFuel Specification I. The design of a 220kt/a throughput commercial trial unit using the said technolo-gy is expounded, which includes the unit features, the principal design points and the design idea of fu-ture units. A priminary test run showed that the olefin content in FCC naphtha reduced from 51.8% to18. 7%，the sulfur content dropped to 17μg/g, and the octane number loss of 1. 25 with a liquid yield of100. 7%.Key Words: catalytic cracking; gasoline stock; decreasing; olefin; hydrogenation process