摘要：目前，随着石油时代的到来，原油深度加工和清洁燃料生产技术得到快速发展，FCC技术的发展方向是在提高重油转化能力的同时，降低产品硫、氮、烯烃等含量并提高目的产物收率，从而创造更高的效益，而FCC原料进行深度加氢处理是实现上述目的的有效手段之一，这已越来越为炼油业界所接受和认可。
关键词：蜡油加氢装置；循环水消耗；措施研究
1 装置循环水使用分析
装置设计循环水使用量为678.38t/h，但从装置开工以来，循环水用量一直居高不下，一直在800~900t/h左右，在按公司调度处与机动处要求对循环水使用进行调整后，装置中循环水主要使用对象与用量数据如下：新氢机板式换热器50t/h，两台新氢机电机冷却水80t/h，两台新氢机级间冷却器130t/h，两台新氢机润滑油站120t/h，循环氢压缩机蒸汽抽气器30t/h，循环氢压缩机润滑油站30t/h，机泵软化水站板式换热器30t/h，两台反应进料泵电机冷却水80t/h，两台反应进料泵润滑油站40t/h，部分重油采样器10t/h。
2 影响因素分析
2.1 原料劣质化
随着深拔技术提高，各个炼油企业尽可能采用深拔技术，提高蜡油的收率。常减压深拔，通常造成VGO原料干点提高，密度增大，同时，夹带的金属含量，特别是铁的含量大幅增加。焦化蜡油（CGO）是延迟焦化的重要产物，通常，约占其装置产品收率的20%～30%，随着延迟焦化装置的深拔操作，CGO的产量也在随之不断增长。由于CGO是蜡油深度热转化的产物，与直馏蜡油相比，具有稠环芳烃、不饱和烃、胶质、沥青质、硫、氮特别是碱氮含量高的特点。质量劣质化的同时，大量焦粉也将被带入反应内，国外一般将CGO掺入加氢裂化原料，掺炼量能达到进料量的30%～50%，而我国目前主要作为催化裂化原料，在这里将主要讨论CGO作为催化裂化原料的利弊以及解决方案。溶剂脱沥青的深拔，DAO产率增加的同时，原料中芳烃，特别是多环芳烃含量大幅增加，干点变重，金属含量，特别是镍和钒含量大幅提高。
2.2 氮化物的影响
催化裂化催化剂主要是酸性催化剂，催化裂化中的碱性氮会中和催化剂中的酸性中心而降低活性。当原料中氮含量增加时，在固定转化率条件下原料中氮含量增加使汽油收率和澄清油的收率降低，轻循环油、焦炭以及气体的收率增加，尤其碱性氮化物会导致裂化催化剂中毒失活。
据某杂志报道，有机氮化物能够抑制加氢脱硫反应，特别是影响难以脱除的二甲基二苯并噻吩加氢脱除。碱性氮化物很强地吸附在催化剂表面活性中心上，妨碍某些硫化物的加氢脱硫反应，即使吸附常数低的非碱性氮化物，也会在加氢处理的环境中形成碱性氮化物。试验表明，含硫（二苯并噻吩）均为2000g/g，碱性氮化物含量分别为2g/g和18g/g的原料，加氢脱硫反应速度相差30%以上。
氮化物对催化裂化催化剂的影响不仅取决于它的碱性，而且还取决于分子中氮原子的供电子能力、分子大小及在反应中的变化（吸附、脱附和稳定性能）等。研究还发现，六元杂环氮化物的毒性比五元杂环氮化物的毒性强，含氮化合物中缩合的芳环越多，其毒性越强，含氮化合物的分子越大对催化剂的毒害作用越明显。
在高氮原料催化裂化过程中由含氮化合物引起的催化剂失活有两种情况：一种情况是含氮化合物直接与催化剂表面的活性中心作用引起失活（酸中心被中和），另一种情况是含氮化合物在催化剂酸性中心表面发生强化学吸附而引起的催化剂结焦失活（催化剂活性中心表面被覆盖）。因此，抑制催化剂碱氮中毒的措施不外乎两种：一是增加催化剂酸性中心的数目，二是采取措施钝化或减少氮化物在催化剂上的吸附。
3 优化措施分析
3.1 分馏优化实际操作的步骤
停分馏塔加热炉F201，F201出口的温度由330℃降至220℃。在这个操作阶段，将柴油泵P205、中段回流泵P207、空冷A203，石脑油循环水冷却器E204先后停止，低压汽包D501也停止。
通过有关数据我们可以看出，在优化之前进料为145.2t/h，优化后变为145.7t/h。R101的入口温度在优化前后并不加以改变，都为292℃。系统压力在优化前为10.5MPa，而在优化后可以看出升高到了10.44MPa，和之前相比较没有变化。F201出口温度在优化前后有较大的变化，从330℃降低到220℃。石脑油的产量在优化前和优化后也没有任何变化，还是没有任何产出。而柴油的产量则从优化前的3.46t/h降低到了优化后的零产量。蜡油的产量稍有提高，在优化前我们可看到为141.74t/h，而在优化后则升高到145.2t/h。通过表格可以看出，我们可以看出分馏优化前后的操作参数变化。所以在操作的过程中，必须要把握好每一个因素的变化，不能影响到分馏的效果。当1.0MPa汽提蒸汽的温度在250℃以下的时候，就必须对E205底油的水含量加强分析。在汽包没有再上水的时候，应迅速与水汽车间联系以降低除氧水的流量，防止造成管线超压的后果。在温度降低的期间，要先将火嘴关掉，再调节长明灯，以达到火焰燃烧多火嘴、短火苗、齐火焰这些的效果，随时调节它的配风，从而全面确保正常燃烧。
3.2 分馏优化的效果
在优化前的加氢装置综合能耗为15.27kg标油/吨，而优化之后的加氢装置整体能量损耗降低至13.74kg标油/t，优化前后总共降低了1.53kg标油/t。这当中少用了480t/d循环水；少消耗72t/d除氧水；少消耗2.88t/d燃料气；少消耗2160kW h/d电。数据清楚地表示了精制蜡油的产品质量以及原料的性质，其中产出的产品质量并没有很大的改变。这样的现象表示伴随着分馏炉的温度慢慢降低，尽管汽提蒸汽的温度也有所降低，但是对脱硫化氢汽提塔的脱硫效果的影响并不是很大。从这些可以看出，只要分馏在优化之前和优化之后蜡油的原料性质变化不明显，它的的质量变化不明显。同时满足要求的指标，就能够将装置的能量损耗减少1.53kg标油/t，同时还可以在优化后将其变得的更加节能。在将分馏前后原料性质和产品质量进行对照，我们将每一个参数进行比较，就可以看出每个参数的变化情况。后原料油的硫含量在优化前为406mg/kg，在优化后变为421mg/kg。后原料油的密度在20℃的温度下由优化前的878.4kg/m3变为优化后的879.8kg/m3。后原料油的初馏点在优化前为255.0℃，优化后变为265.0℃。氮含量在优化前为1258.3ug/g，优化后为1249.2ug/g。
3.3 优化分馏塔操作
本装置为蜡油加氢装置，蜡油加氢分馏炉为分馏塔进料提供热源。在确保分馏系统正常运行情况下，不断调整分馏炉F201的塔顶压力，从0.08MPa逐渐降至0.03MPa，塔顶温度由120℃降至98℃。在确保蜡油分馏产品石脑油合格的前提下，优化塔底吹汽量从1.5t/h逐渐降至1.2t/h，进一步降至0.6t/h。可节省瓦斯约150m3/h，节省1.0MPa蒸汽0.9t/h，降低综合能耗(标油)约0.503kg/t。
3.4 优化压缩机操作
在满足生产的前提下，不断降低装置的氢油比，由650逐渐降至530;提高循环氢的纯度，由不低于80%提高到95%以上。根据装置处理量及时调节循环氢压缩机的转速，通过加强原料油过滤器的使用管理、优化蜡油加氢的原料等措施，延缓催化剂床层的压差上升，降低循环氢压缩机的负荷。在加工负荷不变的情况下，1.0MPa蒸汽平均消耗从6.3t降至3.8t左右，装置的综合能耗(标油)降低0.540kg/t。
4 结语
在满足安全生产的前提下，对循环水进行了优化调整，提出了通过机组循环水流程优化来实现降低装置循环水消耗的方案，并分析了方案的可行性。
参考文献:
[1]史开洪，艾中秋.加氢精制装置技术问答.中国石化出版社，2010,188~195.