沸腾床渣油加氢工艺及其在炼油结构转型中的作用

近年来国内炼油能力持续增加,产能过剩加剧,炼油已在向化工转型;重质产品方面,低硫石油焦及低硫重质船用燃料油标准即将或已实施,渣油的综合利用至关重要。沸腾床渣油加氢工艺具有能将重油轻质化、轻质产品芳烃含量高、重质产品硫含量低的特点。介绍了国内外开发的3种沸腾床渣油加氢工艺技术：法国阿克森斯公司(Axens)的H-Oil工艺、美国雪佛龙鲁姆斯公司(CLG)的LC-Fining工艺和中石化(大连)石油化工研究院有限公司的STRONG工艺。根据沸腾床渣油加氢工艺及产品特点,该工艺在炼化企业中可用于将渣油轻质化为生产化工产品提供中间原料,未转化油也能用于生产低硫石油焦及低硫重质船用燃料油或其组分。     

反应温度对沸腾床渣油加氢性能的影响

以高金属、高残炭、高沥青质的劣质渣油为原料,考察了反应温度对沸腾床渣油加氢反应性能的影响。试验结果表明:高温有利于原料重组分转化、沥青质脱除和残炭脱除;而对于金属和硫等杂原子的脱除影响不显著。当反应温度达到基准+30℃时,原料的转化率达到49%,脱硫率达到67%,脱残炭率达到53%,脱镍率达到80%,脱钒率达到98%,沥青质脱除率达到85%。加氢生成油的精细结构分析表明:随着反应温度升高,加氢生成油的相对分子质量、总环数、芳香环数、芳碳率、芳香环系周边氢取代率都降低,而氢碳原子比、芳香环系的缩合度参数、烷基碳率都增加。     

悬浮床加氢装置生产船用燃料油研究

对加氢生产船用燃料油进行系统分析,选用潜在生产低硫船用燃料油的渣油为原料,将高效加氢催化剂与加氢反应器进行优势结合,进行重烃加氢生产低硫船用燃料油研究,研究渣油在催化剂作用下,在加氢反应器中进行加氢裂化时,温度、压力、催化剂种类等工艺条件对转化效果及脱硫效果的影响规律。通过研究,筛选得到重烃加氢生产低硫船用燃料油适宜的技术方案及工艺参数,研究生产船用燃料油技术的可行性。     

反应温度对渣油热裂化和沸腾床加氢性能的影响

以伊朗原油经常减压蒸馏后得到的500℃以上的减压渣油为原料,在连续装置上进行临氢热裂化(反应器中装填惰性瓷环)和沸腾床加氢(反应器装填抚顺石油化工研究院开发并工业放大的FEM-10催化剂)试验,在反应压力15 MPa,氢油体积比900∶1,反应空速1.0 h-1的条件下,考察了反应温度对渣油热裂化和沸腾床加氢性能的影响。试验结果表明:渣油原料经临氢热裂化和沸腾床加氢反应后,生成油性质有显著区别,热裂化反应生成油金属、硫及残炭含量明显高于相同条件下的加氢反应结果,高温热裂化生成油性质极不稳定,有焦炭生成;相同反应温度下的原料500℃以上组分的热裂化转化率要明显高于加氢转化率。根据生成油金属钒脱除率可以判断沸腾床反应器的催化剂流化状态,如果生成油的金属钒脱除率高于80%,则反应器中的催化剂处于良好的沸腾状态;而生成油金属钒脱除率低于50%,则反应器中的催化剂未处于良好的沸腾状态。     

沸腾床渣油加氢技术应用优势

世界原油质量呈恶化趋势,而对重质燃料的需求则逐渐减少,对轻质燃料的需求大大增加,因此炼油厂致力于最大限度地转化剩余油.加氢技术,尤其是渣油加氢工艺,在炼油工业中发挥的作用越来越重要并得到广泛应用,沸腾床渣油加氢工艺有着广泛的原料来源,使用寿命长、催化剂在线更换、装置操作灵活等众多优点,非常适合处理金属含量较高的物料.还...     

国外重渣油沸腾床加氢反应器

介绍国外重渣油沸腾床加氢反应器的结构特点,重点介绍了沸腾床反应器的流体分布系统、分离循环系统和催化剂在线加排料系统,其中流体分布系统包括流体预分配器、分布盘,该系统合理设计可以保证气液流体均匀进入和通过沸腾床反应器的催化剂床层;分离循环系统包括循环杯、循环泵和下导管,其中循环杯主要用于反应物流的气液分离以尽量减少经循环泵循环回反应器的气体,它与循环泵和下导管一起构成液体循环回路,提供催化剂床层膨胀的循环液相流体;催化剂在线加排系统包括催化剂的在线加入系统和催化剂的在线排出系统,该系统可以保证反应器中催化剂活性的稳定、反应生成的产品性质稳定并能确保沸腾床装置的长周期稳定运转。还详细分析了国外沸腾床反应器的优缺点及沸腾床技术的最新发展趋势。     

低硫重质船用燃料油调和中渣油加氢装置优化措施

介绍齐鲁炼油厂在调和RMG180低硫重质船用燃料油过程中,持续优化降低了低硫船燃中加氢渣油占比,提高了催化油浆、回炼油及催化柴油的占比,对渣油加氢装置实施了一系列优化措施。提高了渣油加氢胜利渣油掺入量,确保了低硫重质船燃的出厂量,所产RMG180低硫重质船用燃料油指标达到了中国石化集团公司内控指标要求。同时满足了后序催化裂化装置的原料需求,开拓了低附加值催化柴油的出厂渠道,提升了公司的整体效益。     

高铁钙渣油沸腾床加氢技术研究

以仪长管输原油渣油为原料,用连续搅拌釜反应器模拟沸腾床考察了高铁钙渣油的裂化性能和杂质脱除性能,并研究了沸腾床加氢催化剂的初期失活情况。结果表明,反应温度是影响高铁钙渣油转化率和杂质脱除率的主要因素,积炭、金属硫化物的沉积造成的催化剂孔口堵塞失活是影响高铁钙渣油沸腾床加氢工艺经济性的主要因素,铁钙含量应该作为采用沸腾床加氢工艺还是固定床加氢工艺加工高铁钙渣油的判断标准。     

国内外渣油沸腾床加氢技术的比较

介绍沸腾床渣油加氢技术的特点及国内外沸腾床加氢技术的区别。国外沸腾床渣油加氢的典型工艺为H-Oil技术和LC-Fining技术,二者都使用带有循环杯的沸腾床反应器,区别为前者使用外循环操作方式,后者使用内循环操作方式。国内抚顺石油化工研究院开发的FRET技术使用的是带有三相分离器的沸腾床反应器,该技术克服了H-Oil和LC-Fining技术遇到的设备和操作难题,能有效实现气、液、固三相分离。     

低硫船用燃料油调合工艺和稳定性研究

2020年1月1日起IMO(国际海事组织)实施船用燃料油限硫新规,国家燃料油保税政策进行相应调整,国内炼油厂生产低硫船用燃料油积极性提高,分别用低硫常压渣油、加氢渣油、焦化蜡油、催化裂化油浆、溶剂脱沥青油为主要原料生产低硫船用燃料油.某炼油厂利用催化裂化柴油、加氢裂化尾油、加氢常压渣油、澄清油浆和催化裂化回炼油进行了低...     

沸腾床渣油加氢过程硫含量变化分析

对沸腾床渣油加氢过程中空速和温度对硫含量及分布的影响进行定量研究和考查.结果表明,原料和产物的硫含量随着馏出温度的增加呈现非均匀分布;与原料相比,不同空速下产物总的硫含量显著降低,馏出温度在320～480 ℃,产物硫含量高于原料;随着空速的降低,馏出温度480℃以上的重组分硫含量降低,但降低幅度变小,脱硫能力仅略微提高;在相对低温和高温区,随反应温度的升高,产物硫质量分数分布都趋于300 ～ 400 μg/g峰值;在相对低温区内,反应温度为420/420℃时硫含量最高值对应的馏出温度在560～ 660℃,反应温度降至410～420℃时,硫含量最高值对应的馏出温度区间收缩并略有前移,且馏出温度在560 ～700℃的硫含量随馏出温度升高而降低,馏出温度在480℃以下的组分随反应温度的升高硫含量也略有提高;馏出温度在530℃左右,出现硫质量分数为250 ～300μg/g高低转换的拐点;在相对高温区内,没有明显的硫含量高低转换拐点的出现,而是出现了最高硫质量分数为200 ～300 μg/g的近似均匀分布的对称轴.     

固定床渣油加氢装置生产低硫船用燃料油调合组分的工业实践

为把握IMO2020船用燃料油低硫化政策的机遇,加快推进低硫船用燃料油生产规划,中国石化上海石油化工股份有限公司积极布局低硫船用燃料油的生产,利用渣油加氢装置的加氢渣油生产低硫重质船用燃料油,从2018年9月开始进行船用燃料油调合试验油的生产,不断总结和优化低硫重质船用燃料油的生产方案,截止到2020年7月底已累计生产...     

高硫渣油加氢生产低硫重质船用燃料油组分技术开发与应用

高硫渣油深度加氢脱硫过程中,最难脱除的含硫化合物因有侧链取代、空间位阻效应强而最难转化,深度脱硫过程中,催化剂上金属(镍+钒)沉积及积炭均会加快。针对加氢脱金属剂及加氢脱硫降残炭剂分别开展级配比例的研究,结果表明：脱金属率随反应物流在脱金属催化剂上停留时间的增加而增加,脱硫率随反应物流在脱硫降残炭剂上停留时间的增加而增加,但在达到一定停留时间后的增加趋势均明显变缓;所开发的新型渣油加氢脱硫降残炭剂初始加氢脱硫活性不高,随着运行时间的延长活性有所提升并保持稳定。基于级配研究结果及加氢脱金属脱硫剂的特性,开发了新型高硫渣油深度加氢脱硫催化剂级配技术,并在高硫渣油固定床加氢装置上进行了工业应用。结果表明,新型级配催化剂具有良好的加氢脱硫活性及优异的稳定性,该固定床渣油加氢装置在确保催化裂化装置原料供应的前提下能够稳定生产低硫重质船用燃料油调合组分。     

沸腾床渣油加氢转化影响因素考察

对影响沸腾床渣油加氢转化率的因素进行了详细研究,以伊朗减压渣油为原料,分别在间歇式高压釜和沸腾床小型装置上进行实验考察。结果表明:提高反应温度和增加反应时间,可以提高渣油转化率。渣油转化率对反应温度非常敏感,与反应温度呈线性关系,反应温度提高1℃,转化率可增加1~2百分点。反应温度和反应时间对产品分布也有很大影响。随着反应温度升高和反应时间延长,产品中轻质馏分收率增加,重质馏分收率减少。反应压力对渣油转化影响不大。在反应温度相同的条件下,经过第二段加氢后,500℃以上渣油转化率还可提高10百分点。     

反应条件对沸腾床渣油加氢催化剂脱金属性能的影响

以高硫劣质渣油为原料,用自行研发的沸腾床渣油加氢微球催化剂,在STRONG沸腾床试验装置上进行了加氢脱金属试验,考察了温度、空速和氢油体积比对渣油脱金属率的影响。结果表明：在沸腾床全混流的状态下,在试验所考察的温度范围内,渣油加氢脱金属率随着反应温度的增加呈上升趋势,最适合的反应温度为380 ℃;在试验所考察的空速范围内,原料的脱金属率随着空速的增加呈下降趋势,且下降趋势明显,最适合的空速为1.6 h-1;在试验所考察的氢油体积比范围内,脱金属率先随氢油体积比的增大而提高,达到一个最佳反应区域（氢油体积比450~550）后,又随氢油体积比的增大而降低。     

炼油结构转型下沸腾床加氢技术

STRONG技术是中国石油化工股份有限公司自主开发的沸腾床加氢技术,其创造性提出了气-液-固自分离的三相分离器替代高温高压沸腾泵,实现了气-液-固高效分离和自持流化;创制的适宜不同反应分区的球形催化剂,具有良好流化性能和较高的杂质脱除率,实现了劣质渣油的高效提质和产物分布的灵活调变,而且适应不同原料加工场景(如渣油、煤...     

沸腾床-固定床组合渣油加氢处理技术研究

沸腾床渣油加氢技术与固定床渣油加氢技术组合可以明显改善固定床进料性质,大幅度降低杂质含量,大大改善固定床操作;同时可以扩大可加工的原料范围,延长操作周期.中试数据表明,加工金属质量分数分别为118,233μg/g、残炭质量分数分别为15.7％,21.1％的劣质渣油,沸腾床与固定床组合工艺均可稳定操作,所得加氢渣油金属质量分数分别为10.6,7.8μg/g,残炭质量分数分别为5.6％,5.2％,可以直接作为催化裂化装置原料,从而实现劣质渣油的高效转化.通过技术特点和技术经济分析,并与单独的固定床方案对比,发现沸腾床与固定床组合渣油加氢处理新技术具有更好的盈利能力,并可实现3 a稳定运转,从而与下游装置相匹配,实现同步开停工.     

沸腾床加氢过程重油分子结构变化规律

考察了沸腾床加氢过程中,渣油转化率对杂质脱除率和未转化油(UCO)性质及其分子结构的影响,并探讨了加氢过程中重油分子结构的变化规律.结果表明:渣油转化率增加,UCO中杂质(硫、氮、金属)脱除率增加,密度、残炭值、氮质量分数升高,硫质量分数和含金属量降低;胶质沥青质转化率与渣油转化率呈现良好的线性关系,随着渣油转化率增大...