中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术开发与应用

为满足市场对喷气燃料的需求并与企业现有装置相契合，中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）开发了生产合格喷气燃料的中压加氢裂化技术。通过考察反应压力、裂化催化剂、原料油、转化深度及体积空速对喷气燃料性质的影响规律，提出了中压条件生产合格喷气燃料的加氢裂化技术方案。中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术在中国石化上海石油化工股份有限公司1.5 Mt/a中压加氢裂化装置得到工业应用，在国内首次实现了中压条件下蜡油生产合格喷气燃料。装置工业标定结果表明，采用该技术加工高硫减压蜡油（VGO）馏分，在氢分压约10 MPa的条件下，喷气燃料馏分收率达到20%以上，且满足3号喷气燃料质量要求，尾油馏分BMCI值约为10，是优质的裂解制乙烯原料。     

柴油加氢裂化装置保护剂上杂质沉积分析

针对某炼油厂柴油加氢裂化装置停工换剂时发现精制反应器床层顶部的催化剂表面覆盖垢物的现象,对保护剂取样分析。对所取保护剂进行甲苯抽提处理后采用X射线荧光光谱仪（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）、等离子体光谱仪（ICP-OES）等手段进行检测。结果表明：保护剂上主要沉积含铁、磷、硅、钙、钛（Fe、P、Si、Ca、Ti）元素的杂质;保护剂表面更多地沉积含铁、磷、硅（Fe、P、Si）元素的杂质;含钾、钙（K、Ca）等元素的杂质均匀地沉积在保护剂上;保护剂上未出现其他物相结构。对此,建议炼油厂一方面要严格控制原料油中含磷、硅（P、Si）等元素的杂质的携带,另一方面要装填部分捕硅剂来优化保护剂的级配装填,实现装置的平稳运行。     

Catalytic Hydrocracking of a Bitumen‐Derived Asphaltene over NiMo/γ‐Al2O3 at Various Temperatures

Hydrocracking of a bitumen‐derived asphaltene over NiMo/γ‐Al₂O₃ was investigated in a microbatch reactor at varying temperatures. The molar kinetics of asphaltene cracking reaction was examined by fitting the experimental data. Below a defined temperature, the molar reaction showed the first‐order kinetic feature while at higher temperatures secondary reactions such as coke formation became significant, causing deviation of the reaction behavior from the proposed first‐order kinetic model. Selectivity analysis proved that dominant products varied from gases to liquids to gases with increasing temperature, shifting the dominant reaction from C–S bonds cleavage to C–C bonds cleavage.     

焦油渣性质评价与加氢裂化性能研究

焦油渣中挥发的有机烃类化合物易造成较为严重的环境问题,对焦油渣的较高处理成本导致其仍未能被有效处理与合理利用,因而有必要对焦油渣的性质和高附加值利用进行研究。对2种不同煤炭加工技术在生产中获得的焦油渣进行性质分析,并对焦油渣在高温高压下加氢裂化性能进行研究,即加氢裂化反应后得到的气体产物采用组分分析后得到气产率,对液固产物进行萃取分离后可得到不同条件下加氢裂化反应的氢耗、气产率、液相物产率和四氢呋喃不溶物的转化率。通过对不同加工途径所产生焦油渣的性质进行研究可发现,大多数焦油渣含有10%以上的水分和20%以上的焦油,焦化和气化工艺所产焦油渣中的灰分较高而中低温热解焦油渣的灰分相对较低,且其甲苯不溶物和四氢呋喃不溶物均高于中低温热解焦油渣。由2种典型焦油渣在不同的工艺条件、催化剂和供氢介质作用下加氢裂化的实验结果表明:通过改变工艺条件和催化剂,中低温热解焦油渣中95%以上的组分均能被裂解为轻质化合物,气化焦油渣中四氢呋喃可溶解的组分也能够进一步被裂解为轻质组分,而其固含物却难以再被进一步地裂解。     

平行堆栈式自编码器及其在过程建模中的应用

在面对流程工业存在的多参数、强非线性和富含复杂机理等问题时浅层算法的学习能力有限,故将深度学习理论引入过程工业预测建模中。而针对单个深层网络对多样性数据的特征挖掘困难,本文提出一种改进的堆栈式自编码器。该方法首先通过聚类算法对输入数据属性进行聚类,按结果将数据分类后输入并行的稀疏自编码器中进行特征的模块式提取,并行输出经整合后输入至叠加的深度网络中,联合这些特征再进行逐层学习得到拟合结果。为减轻过拟合带来的预测误差,将"dropout"方法引入网络训练中。在加氢裂化的预测建模研究中,所提出的算法具有比其他方法更好的预测水平和泛化能力。     

不同浓度草酸改性对Y分子筛性能的影响

采用水热处理和草酸处理相结合的方法对Y分子筛进行改性,采用N2吸附-脱附、XRD、吡啶吸附FTIR、27Al MAS NMR和SEM等方法对Y分子筛进行了表征,并在微型反应装置上评价了改性Y分子筛制备的催化剂的加氢裂化活性,考察了不同浓度草酸改性对Y分子筛性能的影响。表征结果显示,随草酸浓度的提高,Y分子筛的比表面积、孔体积和孔径逐渐增大;硅铝比均明显提高,相对结晶度增大,晶胞常数减小;总酸量、弱酸酸量、中强酸酸量及B酸酸量均出现不同程度的减小。催化剂的加氢裂化活性评价结果表明,较为适宜的草酸处理浓度为0.20 mol/L。     

膜分离技术在加氢裂化装置低分气提浓制氢气中的应用

为提浓回收利用低分气中的氢气,中国石油长庆石化公司在加氢裂化装置上设置了Prism膜分离单元。标定结果表明,自2010年建成投产以来,Prism膜分离单元已连续稳定运行了4 a多;膜系统的实际处理能力为4 600~5 500 m3/h,比设计指标低1 500~2 400 m3/h;虽然产品氢(渗透气)中H2的体积分数只有约92%(比设计指标低约6个百分点),但完全能满足加氢裂化装置的用氢要求;氢回收率大于设计指标要求的88%。     

加氢裂化装置脱乙烷塔顶气水合物生成条件研究

加氢裂化装置脱乙烷塔顶回流管道在寒冷的冬季容易出现堵塞现象,发现该堵塞物为气体水合物.管道中一旦生成水合物,会减小流通面积,产生节流进而造成阀门、一些设备以及管道堵塞,严重影响管道的安全运行.采用Chen-Guo水合物理论模型对某厂加氢裂化装置脱乙烷塔顶气生成水合物的条件进行了计算,结果表明,根据该气体组成,在脱乙烷塔操作压力3.05 MPa下,操作温度低于37℃即可生成水合物.分析了多种抑制水合物堵塞管道的方法,指出添加水合物抑制剂的方法可行,但还需要考察添加水合物抑制剂对液化石油气产品质量的影响.