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1、 加氢裂化掺炼高酸值原料的 影响及对策措施 2008年3月 张 德 1 1 前言 为了能适应原油市场变化，降低我部原 油采购成本，积极响应公司提出的“低成 本战略”思想，实现降本增效目的。加氢 裂化装置从2006年5月19日-7月1日首次加 工掺炼有4%高酸值马林油的VGO。 通过 马林原油加工，拓宽原油采购品种，为今 后加工其它含酸劣质原油积累运行经验 2 2 前言 巴西马林原油属重质含硫中间基原油 l 密度较大，为0.9289 g/cm3 l 50粘度大，达到58.74 mm2/s l 凝点低，为-17 l 残炭大，为6.54， l 酸值高，为1.26 mgKOH/g ，其酸性物质主要 为
2、环烷酸 l 硫含量为0.74 3 3 -轻油收率 前言 l 含蜡量为9.36% l 胶质含量高，为19.13% l 沥青质含量为3.34% l 含盐高，为118.2mg/L l 重金属含量较高：Fe含量为4.68 g/g Ni含量为15 g/g V含量为27.26 g/g 4 4 l 环烷酸与铁直接作用，生成可溶于油的环烷 酸铁，反应方程为： 2RC00H + FeFe(RCOO)2 + H2 前言 环烷酸的腐蚀机理 l 环烷酸和高温硫腐蚀的产物硫化亚铁反应， 生成可溶于油的环烷酸铁，反应方程为： 2RC00H + FeSFe(RCOO)2 + H2S 5 5 l 形成可溶性的腐蚀产物，对硫化
3、氢腐蚀形成 的不溶性产物能产生进一步反应，促使腐蚀加剧 ，两种腐蚀作用相互促进 前言 环烷酸腐蚀的特点 l 环烷酸腐蚀受温度影响比较大：220以下腐 蚀较小，温度升高到270-280时腐蚀最大， 温度再升高，腐蚀反而减小，到370左右，由 于受硫化氢的影响，腐蚀又重新加大，400以 上由于原油中环烷酸已经全部汽化，环烷酸腐蚀 就变得很微弱了 6 6 l 腐蚀速度与流速关联密切，流速大，腐蚀也 大，呈现“冲蚀”现象，低流速部位的腐蚀形态 为喷火口状的尖锐孔洞，高流速部位顺着流向出 现沟槽，在高流速区和发生喘流区的腐蚀特别严 重，在弯管、三通、焊接加强件、泵的叶轮等部 位会产生显著的环烷酸腐蚀 前
4、言 环烷酸腐蚀的特点 7 7 掺炼过程 原料油性质 l 从掺炼4%马林油的VGO进入加氢裂化装置 起，当时装置负荷为65% ，至6月3日，因生 产上需要，装置负荷逐渐提至98% 8 8 掺炼过程 l 掺炼马林油期间原料油（VGO）性质 掺炼掺炼 前掺炼掺炼 后 日期5月2日5月21日6月2日6月5日6月10 日 6月12 日 6月15 日 6月21日 密度 g/cm30.88290.88350.89420.89840.89120.89690.90310.8988 IBP 220210220214214221258223 50% 425402423410413421432425 90% 4934
5、57495500488488493495 FBP 532503534540538526530535 残炭0.0480.0460.1180.0470.1030.1320.1690.237 硫 %（wt）1.231.431.351.251.231.401.491.30 氮 mg/kg538571.3618744.5664717.5821798.3 9 9 掺炼过程 l 加氢裂化原料VGO中的铁离子含量 日期5月17 日 5月19 日 5月23 日 5月28 日 5月30 日 6月1日6月2日6月5日 罐号T-123T-121T-123T-122T-123T-122T-121T-122 VGO中铁铁
6、离子含 量（ mg/kg ） 1.70.382.070.250.250.661.080.29 日期6月6日6月9 日 6月10 日 6月12 日 6月15 日 6月21 日 6月22 日 6月24 日 罐号T-122T-121T-122T-123T-122T-123T-122T-123 VGO中铁铁离子含 量（mg/kg） 0.620.250.560.480.381.460.251.04 1010 掺炼过程 l 掺炼马林油期间的产品分布 日期5月2日5月21日6月2日6月21日 产产率%：燃料气3.163.552.682.77 液化气8.577.277.167.16 轻轻石脑脑油15.2814
7、.0711.7712.33 重石脑脑油36.4536.9833.6131.84 航煤9.6510.088.7710.96 柴油16.7417.5014.7312.43 尾油10.065.9620.0923.69 1111 掺炼过程 l 掺炼马林油期间的航煤质量 日期5月2日5月21日6月2日6月21日 密度 g/cm30.78580.78420.78710.7928 IBP 157161157153 98% 208205204210 闪闪点 42444042 银银片腐蚀蚀 级级 0000 1212 掺炼过程 l 掺炼马林油期间的液化气质量 日期5月2日5月21日6月2日6月21日 H2S ml
8、/cm35555 C2 %（V/V）0.950.850.890.96 C3 %（V/V）14.3210.248.579.24 iC4 %（V/V）61.8364.0466.9864.74 nC4 %（V/V）22.1623.9922.9024.36 C5 %（V/V）0.450.490.380.30 Cu腐蚀蚀（级级）1b1b1b1b 1313 掺炼过程 l 掺炼马林油期间的尾油质量 日期5月2日5月21日6月2日6月21日 密度 g/cm30.81650.81800.82250.8220 IBP 222228198210 FBP 490484512502 BMCI %（V/V）7.78.49
9、.29.9 1414 掺炼过程 l 掺炼马林油期间的主要工艺参数 项项目/时间时间单单位5月2日5月21日6月2日6月21日 装置负负荷%6865.0794.490.13 焦化蜡油掺炼掺炼 率%11.84.32.909.70 DC-101第一层压层压 降bar0.690.710.730.74 平均床层层温度375.3369.4372.9380.2 总总温升44.541.245.753.10 出口氮含量mg/kg10.65.2021.422.90 DC-103第一层压层压 降bar0.931.010.951.03 平均床层层温度380.3373382.20383.70 总总温升43.9736.4
10、046.6048.33 1515 掺炼过程 l 掺炼马林油期间的主要工艺参数（续） 项项目/时间时间单单位5月2日5月21日6月2日6月21日 出口氮含量mg/kg3.42.402.709.20 DC-102平均床层层温度373.4368.12379.8385.40 总总温升47.243.0053.5050.7 氢氢耗Nm3/吨 原料 342.90356.64281.89288.27 单单程转转化率wt%89.4093.1080.7079.38 第一路进进料换热换热 后温 度 319.20311.5304.10308.9 第二路进进料换热换热 后温 度 327.50324.4329.80342
11、.3 1616 掺炼过程 从上表可以看出，在掺炼马林油期间其它 工艺参数随负荷的变化而有所改变，与掺炼 马林油没有直接关系，有直接关系的主要是 精制反应器第一床层的压降有所上升，这与 VGO中的铁离子含量有所提高有关 1717 掺炼过程 l VGO中的铁离子分析数据波动很大 掺炼4%马林油的VGO进入高压加氢裂化 装置运转情况分析 l 精制反应器第一床层压差DC-101由0.69bar上 升到0.74bar、DC-103由0.93bar上升到1.03bar l 相同操作负荷下，产品分布在试验前、后未 产生大的变化，重石脑油收率在36%左右 l液化气、航煤、尾油等的产品质量合格 ，特别 是尾油的
12、BMCI在7-10之间 1818 掺炼过程 l 适当提高缓蚀剂的注入量 设备防腐蚀情况 l 加强对设备的沟状腐蚀检测 l 高温高流速、高喘流等易腐蚀部位建立腐蚀监 测点 l 动态监测腐蚀状况：在掺炼4%马林油前、后 对原料油管线进行了测厚 1919 影响因素 对精制反应器第一床层压降的影响 l 环烷酸铁在精制反应器第一床层中产生沉积， 造成精制反应器第一床层压降的上升 对腐蚀速率的影响 l 环烷酸铁能够破坏设备及管道表面的硫化铁保 护层，加速设备及管道的腐蚀速率 2020 影响因素 对高压换热器运行的影响 l 掺炼的蜡油性质、数量发生变化，胶质较多 易于结焦，对高压换热器运行带来潜在不利因素
13、，同时造成精制反应器出口油品颜色发生变化 2121 对策措施 加强对原料油性质的了解，做到提前获取 原料油的性质，在调罐前对原料油过滤器进 行切换和清洗 对每罐VGO进行铁离子及金属含量分析 加强对精制反应器第一床层压降的监控 定期对原料油管线进行在线测厚 2222 结论 酸值在小于0.5 mgKOH/g的原料对加氢裂 化装置影响较小，设备腐蚀速率在短期内无 明显变化 在炼制马林油期间精制反应器第一床层的 压降略有上升，因此必须严格控制原料油中 的铁离子含量 2323 结论 定期对原料油管线的腐蚀情况进行在线测 厚，炼制马林原油后应增加原料的分析频度 ，特别是对每罐VGO进行铁离子及金属含量 进行分析 从长期角度来看，对设备的腐蚀作用和装 置的操作影响还有待进一步观察 2424 谢谢大家! 欢迎指正! 2525
