PHF-102,柴油加氢精制催化剂工业应用效果分析

辛鸣飞，武霞玲，李俊伸，刘继宏，贺 萌

（中国石油庆阳石化分公司，甘肃 庆阳 745000）

该装置加氢反应器共装入3 种催化剂：PHF-102、PHF-102P-2、PHF-102P-3。其中，PHF-102 P-2、PHF-102P-3 为保护剂，装于加氢反应器顶部的保护床，PHF-102 为主精制剂装于加氢反应器[1]。

1.1 催化剂规格及数量

主催化剂PHF-102 与保护剂PHF-102P-2、PHF-102P-3 技术指标见表1。

表1 PHF-102/PHF-102P 催化剂规格及技术指标

PHF-102 催化剂包装规格为150 kg/ 桶，PHF-102P-2 保护剂包装规格为110 kg/ 桶，PHF-102P-3 保护剂包装规格为130 kg/桶。催化剂与保护剂均为200 L 铁皮桶包装。

1.2 催化剂装填数据

保护剂装填采用自然装填，装填体积为3.3 m3；
主催化剂采用自然装填，装填体积为28.7 m3。催化剂装填数据见表2。

表2 催化剂装填数据

由于市场销售的瓷球堆积密度分布于1.1 t/m3～1.6 t/m3之间，故在本方案中只列出了瓷球的体积用量，具体质量需根据瓷球供应厂家提供的实际堆积密度核算。

新增40 万t/a 柴油加氢精制部分的原料油经原料油过滤器、聚结器脱出其中大于25 μm 的机械杂质和水，然后与来自循环氢压缩机的氢气混合，经热炉加热后进入反应器，在催化剂作用下进行加氢脱硫、脱氮、脱氧、等反应，以除掉S、N、O 化合物等杂质。反应产物经换热、冷却后进入低压分离器进行气、液分离，分离出来的气体通过循环氢压缩机升压后循环。低压分离器分离出的油相经换热后进入分馏塔，塔顶产出少量石脑油，塔底产出精制柴油并冷却后送入产品罐区[2]。

设计原料馏程指标较宽，实际生产过程中原料组分馏程较窄切稳定。其中原料硫含量、氮含量均优于设计值。原料油组成性质见表3。

表3 原料油组成性质

2.1 主要操作条件

从下页表4 操作参数来看，PHF-102 催化剂保持了较好的活性，在实际生产过程中，装置运行末期也表现出良好的催化效果且留有一定余地。

表4 40 万t/a 柴油加氢精制部分主要操作条件

2.2 产品性质

40 万t/a 柴油加氢装置主要产品是低凝柴油，柴油指标满足国Ⅵ质量标准，硫含量〈8 μg/g。副产品为石脑油作为催化重整装置的原料。产品性质见表5。

表5 预期产品规格表（40 万t/a 柴油加氢精制部分）

产品去向：低分气并入加氢改质低分气，混合后去联合脱硫装置；
加氢石脑油去加氢改质D201 入口经汽提塔脱硫；
低凝精制柴油作为产品送出装置；
酸性气去放空分液罐D302；
酸性水与加氢改质装置的酸性水混合后送出装置；
不凝气去常压装置常顶气。

2.3 物料平衡

柴油加氢改质装置的物料平衡见表6。

表6 40 万t/a 柴油加氢精制部分物料平衡表（w，%）

装置运行初期，精制柴油收率为98.94%，高于设计初期0.01%，石脑油收率0.76%，低于设计初期0.15%。主要原因为：运行初期催化剂活性较高，反应耗氢量小，循环氢纯度较高，长期保持在94%～97%之间；
原料实际馏程较设计范围窄，且原料硫、氮等杂质含量较设计低，反应放热量低于设计，裂解反应少，加工损失低[3]。

装置运行末期，精制柴油收率为98.92%，高于设计末期0.4%，石脑油收率0.78%，低于设计初期0.45%。主要原因为运行末期催化剂任然保持较高活性，精制柴油硫、氮、氯含量满足产品要求，生产过程中对反应器提温较少，反应苛刻度低，裂解反应少。

1）采用中国石油大庆化工研究中心研制的柴油加氢精制技术，及配套柴油加氢精制催化剂处理过的常压柴油，其加氢精制柴油w（硫）≥8×10-6，w（氮）≥5×10-6，精制柴油收率高于设计初期0.01%，高于设计末期0.4%，均达到设计要求。

2）加氢精制催化剂PHF-102、PHF-102P-2、PHF-102P-3 及PHF-102P-2、PHF-102P-3 保护剂有较高活性，在装置运行末期其反应温度仍然未达到设计末期最高温度，可满足4 年一修的设计要求。