吴 彤，呼晓昌，张 飞

（1.中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271；2.中国海洋石油集团有限公司节能减排监测中心，天津 300271）

0 引言

天津炼油乙烯项目加氢裂化装置（以下简称2 号加氢裂化装置），是以炼油部3#常减压装置减二线蜡油为原料，以生产尾油方案进行生产操作。目前使用的催化剂为中国石化大连石油化工研究院开发的FF-66 精制剂及FC-52/FC-32/FC-80 裂化剂级配方案，主要产品有脱硫后轻石脑油、脱硫后重石脑油、优质航空煤油、优质柴油、尾油等，其中副产物是液化气及酸性气。

近年来，随着原油重质化劣质化趋势日益加重，二次加工技术中的加氢裂化装置成为石油化工企业和现代炼油中“油—化—纤”结合的中心[1]，扮演着越来越重要的角色。2021 年12月，中国石化天津分公司接到保供北京冬奥会-50 号超低凝柴油的紧急任务，成为北京冬奥会场馆应急用电特殊油料保供单位，研究决定利用2 号加氢裂化装置（1.8 Mt/年），通过调整工艺参数试生产-50 号超低凝柴油。但是该装置并没有生产过-50号超低凝柴油，甚至在国内成功生产该牌号柴油的厂家也很少，因此本次试生产-50 号超低凝柴油为天津公司原油的二次加工方案及拓宽产品结构开辟了新的思路。

1 装置流程简介

自反应部分来的生成油进入脱丁烷塔C-201，塔底设置重沸炉F-201。C201 塔底油在高压换热器E102 中与反应生成油换热后进入主分馏塔C202 进料加热炉F-202，加热至C202 塔所需要的温度进入C-202。C202 塔底吹入1.0 MPa 过热蒸汽，顶汽相经换热器E208 及空冷器A202 等设备换热冷却后进入分馏塔回流罐D-202。D202 中液体一部分经C202 塔顶回流泵P202 打到C202 塔顶，剩余液体经过换热后送至石脑油分馏塔C-205，将轻重石脑油分离后送出装置。

主分馏塔C202 有柴油侧线抽出和航煤侧线抽出：航煤侧线汽提塔塔C203 底热源为C202 塔二中回流换热器E203；柴油汽提塔C-204 在塔底吹入过热蒸汽。从分馏塔底C202 抽出的为尾油，尾油依次经过E218 和E207 分别作为石脑油稳定塔C207 重沸器、石脑油分馏塔C205 重沸器热源。

2 可行性分析

对比2 号加氢裂化装置主分馏塔柴油侧线生产的柴油产品与-50 号低凝柴油（国Ⅵ）指标的性质差异，具体见表1。

表1 2 号加氢裂化装置柴油产品分析数据与-50 号柴油的主要指标

由表1 可见，柴油产品的各项指标包括运动黏度、闪点、凝点、冷滤点、铜腐、硫含量、多环芳烃含量、十六烷值及指数、95%馏出温度以及密度等，在-50 号柴油的指标范围之内，但凝点和冷滤点均大于-50 号柴油的控制指标。因此，研究的重点是如何通过操作调整降低柴油产品的凝点和冷滤点满足-50 号柴油的控制指标。

冷滤点是柴油低温性能的重要指标，在实际使用的过程中，柴油的使用效率与冷滤点直接关联。如果冷滤点过高的柴油就会使其在被应用于发动机系统时，造成滤网堵塞。如果温度降低，蜡的状态也会随之变化，甚至出现蜡晶，柴油就会失去自身应有的流动性，逐渐凝固。为此，必须要对柴油进行优化处理，降低柴油的冷滤点[1]。降低直馏重柴油95%馏出温度，此项措施为最直接的有效降低柴油冷滤点的措施，根据炼油厂收集的数据，直馏重柴油95%馏出温度每下调5 ℃，冷滤点可下降1～2 ℃[2]。

凝点的实质是油品在低温状态下黏度增大，形成无定形玻璃状的物质而失去流动性，或含蜡大量结晶，连接成网状结构。结晶骨架把液态的油包在其中，使其失去流动性，加注降凝剂可破坏或改变蜡结晶功能，可有效降低凝点 但是对于不同组分的柴油，因降凝剂自身的感受性不同，其降冷滤点性能差异较大，另一方面，加注降凝剂会增加调合成本[3]。

通过上述分析，2 号加氢裂化装置通过对柴油抽出温度等工艺参数的优化调整，降低柴油产品的95%馏出温度，生产满足国家标准的-50 号低凝柴油产品是完全可行的。

3 工艺参数调整

3.1 生产-50 号低凝柴油期间原料分析

本次生产-50 号低凝柴油期间装置加工负荷为满负荷运行，进料来自两路，一路为罐区蜡油，另一路为3#常减压装置常三线柴油（约60 t/h）及减压蜡油，具体原料油化验分析数据见表2。由此表2 可知，生产低凝柴油期间滤后原料油馏程、硫含量、氮含量以及残炭等各项指标基本维持稳定。

表2 2 号加氢裂化装置滤后原料油化验分析数据

3.2 调整措施

3.2.1 柴油汽提塔C-204 参数调整。

（1）柴油的黏度与柴油的化学组成有关，对于同一系列的烃类，除个别情况外，化合物的相对分子质量越大其黏度也越大[4]。降低化合物的分子量就是为了提高柴油产品的终馏点，使其变轻，从而降低终馏点。因此，将装置主分馏塔柴油侧线抽出温度由250 ℃逐步降低至230 ℃，以缩减柴油馏程、降低柴油凝点（图1）。最终确定将抽出温度稳定在228～231 ℃，防止柴油产品十六烷值过低。

图1 生产-50 号低凝柴油期间柴油侧线抽出温度趋势

（2）为提高柴油初馏点，同步降低柴油冷滤点，调整汽提蒸汽用量，控制阀FI20802 开度由21%关至2%，汽提蒸汽流量由0.17 t/h 降至0.01 t/h（图2）。

图2 生产-50 号低凝柴油期间柴油汽提塔汽提蒸汽控制阀开度趋势

3.2.2 主分馏塔C-202 调整

（1）受柴油抽出温度影响，主分馏塔底温同步降低，分馏塔底温稳定在在263～265 ℃，尾油外送量受此影响逐渐增大（图3）。

图3 生产-50 号低凝柴油期间主分馏塔C-202 底温度趋势

（2）调整主分馏塔中段回流以平衡主分馏塔系统热量及各侧线抽出温度。一中回流流量FIC20502 由175 t/h 提升至200 t/h，二中回流流量FIC20503 由78 t/h 提升至100 t/h。受调整影响，航煤侧线温度及航煤塔底热源均出现下降趋势。车间调整航煤侧线温度TI20504 稳定在189～191 ℃，将航煤塔C-203 底重沸器E-203 管程副线控制阀关至0%，保证航煤塔底温，确保在生产-50 号低凝柴油期间航煤产品合格。

3.2.3 其他系统调整

为确保在低凝柴油生产期间装置其他产品质量合格，车间调整提高脱丁烷塔C-201 底温度以提高脱硫化氢效果，防止重石、航煤、柴油等产品腐蚀超标。

表3 为操作调整后柴油产品的各项指标数据。由表3 可知，调整后生柴油产品的质量指标都已满足GB 19147—2016《车用柴油标准》中关于-50 号低凝柴油（国Ⅵ）的指标控制要求（表1），柴油产品的凝点和冷滤点均已符合要求。并且其他产品的质量分析也表明，石脑油、重脑油和航煤的质量未受影响。

表3 2 号加氢裂化装置自产低凝柴油化验分析数据

3.3 产品分布

表4 为生产-50 号超低凝柴油前后相关产品的分布情况。从表4 可以看出，因为需要降低柴油终馏点，分馏塔C202 重组分下移，航煤及柴油降低明显，尾油收率有所增加。

表4 生产-50 号低凝柴油前后产品分布情况

4 结论

（1）天津石化180 万吨/年加氢裂化装置通过对柴油汽提塔系统操作参数的调整，有效的降低柴油产品的凝点和冷滤点，满足-50 号低凝柴油（国Ⅵ）指标控制，能够稳定的生产质量合格的-50 号低凝柴油，为2022 年北京冬奥会场馆应急油料保供工作做出了突出贡献，也为系统内同类装置生产-50 号低凝柴油调整方向提供了理论依据。

（2）生产-50 号低凝柴油期间，通过对主分馏塔和脱丁烷塔系统的有效调整，保证了轻石脑油、重石脑油以及航煤等产品质量。由于降低柴油終馏点，减小柴油抽出，主分馏塔整体重组分下移，航煤及柴油收率有所降低，尾油收率增加。