FH-98 催化剂在汽油加氢装置的应用

高连慧，王 昱，曹晓宇

（1.吉林石化公司高碳醇厂，吉林吉林 132022；2.吉林石化公司仓储中心，吉林吉林 132022）

1 装置概况

汽油加氢装置是重整装置的产氢匹配装置，设计于1972年，1975 年动工兴建，1981 年5 月竣工投产，目前已运行20 个周期。原设计加工能力为15×104t，经1984 年检修时的高压分离器扩建，使装置年加工能力达20×104t。

该装置以焦化汽油为原料，所产石脑油根据生产需要，可供给乙烯装置作裂解料，或供给重整装置作为原料，或加氢石脑油过剩时少量调入燃料汽油中。

该装置于1986 年8 月改用沈阳催化剂厂生产的钼钴镍加氢精制催化剂（481-3）。2012 年3 月更换为481-3 催化剂，4 月初投用至2015 年5 月，运转了3 年。2018 年5 月换剂检修时，催化剂更换为FH-98 催化剂，截至2020 年底已运行两年半。

2 FH-98 催化剂简介

FH-98 加氢精制催化剂具有低压加氢脱氮、脱胶等性能，其活性明显优于FH-5 催化剂，是新一代的加氢精制催化剂。

特点：低压加氢脱氮和脱除胶质等性能，选用1.2～1.4 mm 的三叶草外形，具有优化特性配比、适宜的孔结构。同时，具有优异的抗压耐磨强度。该催化剂适应性广，适用于在较高空速和较低的氢油比下加氢精制二次加工柴油，是扩容改造的理想催化剂。

3 FH-98 催化剂的技术指标

3.1 活性指标

活性评价以大庆焦化柴油为标样原料油，在氢分压6.0 MPa、反应温度350 ℃、体积空速2.0 h-1、氢油体积比500:1 等工艺条件下，生成油脱碱氮率不小于90%。FH-98（氧化态）理化性质见表1（注：反应器顶部可装大颗粒Φ3FH-98 催化剂）。

表1 FH-98（氧化态）理化性质

3.2 技术保证值

3.2.1 工艺条件

反应器入口压力≥3.2 MPa，体积空速≤2.0 h-1，氢油体积比300∶1，反应器入口温度（初期）200 ℃，

催化剂反应最高温度≤420 ℃。

3.2.2 原料油性质

原料油性质：符合焦化装置粗汽油标准（表2）。

表2 原料油性质

3.2.3 产品性质

生成油烯烃＜2%，溴价＜5.0 gBr/100 g，比色≥25，砷含量≤10-4，铅含量≤6×10-5。

3.2.4 催化剂寿命

第一个运转周期2～3 年，总寿命6 年。

4 实际应用中与481-3 催化剂的对比情况

由表3 可知，催化剂FH-98 反应初期，处理量为9.5 t/h，反应器入口温度为205 ℃；上一周期催化剂481-3 处理量相同条件下，初始反应温度为240 ℃。而两个周期的最大温升都反映在一反三层上，一反温升相差10 ℃左右，总温升也相差10 ℃。产品质量合格。催化剂FH-98 与催化剂481-3 相对比，同等加工量等条件下，初始反应温度低35 ℃。

表3 FH-98 催化剂与481-3 催化剂应用比较

第一次标定期间，反应器入口温度214 ℃，产品质量合格（比色均为+30，溴价均小于0.2 gBr/100 g）。在加工量和产品质量均相同的条件下，原481-3 的反应器入口温度为238 ℃，催化剂FH-98 与催化剂481-3 相对比，同等加工量、同产品质量等条件下，反应温度降低了24 ℃。

反应器入口温度降低，可以节省燃料，同时在催化剂使用后期，提温的空间比较大。从这一点来看，采用FH-98 催化剂比采用481-3 催化剂更经济。

5 长周期运行效果分析

FH-98 催化剂进入运行周期中期后，随着处理量的增加，以及由于入厂原油参炼俄油导致的原料硫含量的上升，入口反应温度逐渐提高。期间，由于汽油加氢装置石脑油作为化工轻油产品出厂，提高了对产品腐蚀和硫含量的质量要求，在现有反应条件下，出现腐蚀及硫含量不合格的现象，采取汽提塔底吹汽操作调整后，产品质量合格。

从表4、表5 数据可知，催化剂活性与初期相比，相同生产条件下，反应器入口提温16 ℃，原料性质发生变化，装置开停工，对其活性有一定的影响，在现有工况条件下，可以满足生产需求。

表4 反应器数据

表5 产品性质

在对产品硫含量和腐蚀指标提出更高要求后，需要增加装置汽提塔的塔底吹汽才能保证产品质量。这是在上一周期使用481-3 催化剂时不曾出现的问题，是FH-98 催化剂的一个缺点。

6 结论

（1）FH-98 催化剂可以降低反应器入口温度。反应器入口温度比较低，可以节省燃料，同时在催化剂使用后期，提温的空间比较大。从目前来看，FH-98 催化剂尚有部分提温空间，是FH-98 催化剂最大的优点。

（2）FH-98 催化剂在使用中表现出对原料变化有较强的适应性，在原料出现变化时不必做大范围调整，仍可以满足产品质量要求。

（3）FH-98 催化剂在稳定性方面的表现，从实际生产来看，与481-3 催化剂相比存在不足，使用一年半的时间，反应器入口温度提升较快，虽然期间有原料变化及开停工等因素的影响，但仍超过预期效果，有待改进。

（4）在初期催化剂技术交流时，厂家承诺可以提供硫化态催化剂，而在实际签订技术协议时，不能够提供硫化态催化剂。如果可以提供硫化态催化剂，可以减少环境污染和节省开工时间。

（5）在石脑油过剩的条件下，使用481-3 催化剂生产的石脑油，调合5%的石脑油入燃料汽油，燃料汽油腐蚀合格；目前采用FH-98 催化剂，使用5%的石脑油进行调合，燃料汽油腐蚀达不到指标要求。需要增加辅助操作是FH-98 催化剂目前最大的不足，希望厂家能尽快解决这一技术问题。