应对原料劣质化的新型高效加氢反应器内构件技术

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的新型高效加氢反应器成套技术特点及其在劣质化重油加氢工艺装置上的应用效果。相比于原有技术,新型加氢反应器内构件整体物流混合及分配性能优异,液相分配不均度因子仅为0.08,催化剂整体利用率可达95%,扁平化结构可使床层多装300～500 mm高度的催化剂;工业应用结果表明,新型加氢反应器内构件解决了劣质化重油加氢工艺装置存在的床层热点及物流分配难题,催化剂床层出口平均径向温差均值仅为5.3 ℃且允许更大的轴向温升,有利于反应温度灵活调控及装置长周期高效稳定运转。     

新型加氢反应器内构件的工业应用

以焦化蜡油或焦化柴油为原料,对50万t/a焦化蜡油加氢装置的新型反应器内构件（气液分配盘及冷氢系统）的工业应用效果进行了评价。结果表明:以焦化蜡油为原料,采用新型加氢反应器内构件,反应器空间利用率达到82.1%,催化剂床层出入口平均径向温差小于1.5℃,催化剂失活速率为0.030℃/d;装置也同样适用于焦化柴油,即装置对原料的适应性好。     

固定床加氢反应器新型内构件优化及应用

针对中国石化北海炼化有限责任公司1#柴油加氢装置反应器运行过程中出现的问题,进行了加氢反应器内构件优化改造研究,在新建2#柴油加氢装置反应器应用了优化后的新型内构件。介绍了入口扩散器、过滤盘、分配盘、冷氢管及冷氢箱的结构优化细节和应用效果。新型内构件提高了反应器内空间利用率,节省了设备投资、生产运行成本和检修费用,推进了固定床加氢反应器内构件技术进步,为装置安全长周期运行提供了保障,为现有加氢装置反应器内构件改进提供了技术支持。     

加氢裂化反应器内构件的改造

加氢反应器内构件直接关系装置生产能否高负荷,安全运转,ＣＨＥＶＲＯＮ公司对胜利炼油厂加氢裂化车间的反应器内构件进行了改造其效果良好,实践证明：改造的后内构件可以强化混合,使反应物流均匀地分配到催化剂床层,可有效地降低床层径向温差。     

柴油加氢装置长周期运转的影响因素分析

在文中分析了反应器内构件、床层压降、铵盐结晶、设备与管线腐蚀及造成催化剂快速失活等因素对生产国V柴油加氢装置长周期运转的影响。提出了加强工艺管理规范化、设备维护与腐蚀防护常态化,原料管理科学化的保障措施,建议加快开发高性能加氢催化剂与反应器内构件等新技术。     

石蜡加氢装置产品质量升级的措施

从石蜡加氢装置实际运行状况出发,分析装置反应器运行周期短、产品质量差且易波动的原因。根据分析结果,采取了以下技术改造措施:改造反应器内构件、更换石蜡加氢催化剂、增加产品过滤器。技术改造后装置运行平稳,加工量和产品质量得到明显提高和改善。     

超深度加氢脱硫体相法催化剂在反应器内装填位置研究

介绍了中国石化抚顺石油化工研究院研究开发的超深度加氢脱硫体相法催化剂与常规柴油加氢催化剂在反应器内不同装填位置的加氢脱硫效果。试验结果表明:对于几种典型的混合柴油,当处理加氢脱硫难度较低的原料油时,体相法加氢催化剂装填在反应器的上部(低温反应区),加氢脱硫效果较好;当处理中等或较高加氢脱硫难度的混合柴油原料时,体相法加氢催化剂装填在反应器的下部(高温反应区),加氢脱硫效果较好。这一研究结果可为炼油厂柴油加氢装置采用体相法加氢催化剂和常规加氢催化剂匹配装填技术提高柴油产品质量提供依据。     

柴油加氢催化剂级配技术开发与应用

基于“反应分子与活性相最优匹配（ROCKET）”制备技术平台开发了高活性、高稳定性的柴油超深度加氢脱硫催化剂RS-2100(NiMo)和RS-2200(CoMo)。根据不同催化剂的反应性能特点,结合加氢反应器内不同位置的条件因素,开发了柴油加氢催化剂级配技术。通过两种催化剂的组合,获得脱硫活性及稳定性较高且化学反应氢耗降低的催化剂级配体系。与单一催化剂相比,采用优化的催化剂级配技术可以使相对脱硫活性提高12%;在实现超深度脱硫的同时,反应化学氢耗降低15%左右。工业应用结果表明,采用优化的催化剂级配技术,可以在装置负荷较设计提高25%的前提下,实现超低硫柴油的生产。     

润滑油加氢反应器更换设计

根据业主提供的现场操作条件和技术要求,通过对两种形式反应器的对比,将原有的冷壁式加氢反应器更换为热壁式,并对反应器的尺寸、空速、催化剂装填量进行计算,设计反应器内构件,及考虑配管中应注意的事项。     

采用非对称轮换式保护反应器的固定床渣油加氢技术开发

开发了采用非对称轮换式保护反应器的固定床渣油加氢技术以及轮换保护反应区专用脱金属催化剂和催化剂器外硫化技术,并以不同金属含量的渣油为原料,在固定床中型装置上进行了轮换保护反应区和主反应区的催化剂活性稳定性以及工艺原料适应性等试验。结果表明：主反应区的催化剂级配具有良好的活性稳定性,主反应区的运转周期可达到3年;非对称轮换式保护反应器的固定床渣油加氢技术原料适应性好、杂质脱除率高、产品分布好,是延长固定床渣油加氢运转周期优选的技术。     

加氢反应器报价系统的开发

对目前加氢反应器的报价过程进行了分析 ,发现其主要影响因素是反应器的接管法兰和内构件的重量。通过对大量数据的归纳分析 ,找到了一套接管法兰和内构件重量的计算方法。利用该方法结合壳体、封头、裙座的重量计算编制了加氢反应器的报价程序系统。该系统能够满足工程应用的需要 ,可提高反应器的报价效率和精度 ,缩短报价周期。     

延长固定床渣油加氢装置运行周期探讨

介绍了固定床渣油加氢装置运行中遇到的问题,分析这类装置运行周期短的原因,探讨延长运行周期的方法,提出了应对措施:1完善切除已达到运行瓶颈的反应器的工程技术,可延长装置运转周期1~3个月;2开发切换固定床渣油加氢装置反应器工程技术,可延长装置运转周期4~6个月;3开发沸腾床反应器+固定床反应器工程技术,可延长装置运转周期6个月以上;4应用防结垢高压换热器,使换热器运行周期与装置运行周期相匹配;5合理级配固定床渣油加氢装置催化剂,提高催化剂利用率。     

合成气在K－F－MnO／Silicalite－2催化剂上转化为低碳烯烃的研究──Ⅳ．模试放大试验效应

Ｋ－Ｆｅ－ＭｎＯ／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－２催化剂经１００ｍｌ模试反应装置评价表明，其ＣＯ加氢制低碳烯烃反应性能可达到小试结果，且反应温度可降低５０～６０℃，催化剂具有良好的操作稳定性；提高反应温度（尤其是反应器入口温度）将导致低碳烯烃选择性大幅度下降，增加反应气空速有利于提高低碳烯烃选择性，而增大反应压力则不利于提高其选择性。     

高能效SHEER加氢成套技术开发及工业应用

介绍高能效SHEER加氢成套技术。该技术实现了高温高压逆流传热技术、微旋流脱烃脱胺技术、非直接接触在线防除垢技术和新型反应器内构件技术的高效集成应用;开发了“部分自供热”加氢装置新型开工方法;开发了“只设反应开工炉”的加氢裂化（改质）技术,并在某炼化公司建成一套2.0Mt/a加氢改质装置,工程投资降低4.56%和燃料消耗降低44.85%,可为用户带来很好的经济效益和社会效益,具有很好的应用前景。     

裂解汽油加氢装置反应系统工艺设计的改进

从裂解汽油加氢的过程及原理出发,分析了裂解汽油加氢装置中二段加氢反应器压降升高过快的原因,改进了一段加氢反应器的设计,稳定了一段加氢反应器出口的双烯值;在二段加氢反应器的设计上,采用了催化剂系统的尺寸梯度和活性梯度装填方式,有效解决了灰垢在催化剂床层上的沉积,并通过严格控制二段催化剂在硫化态下运行,保证了催化剂的选择性,防止了压降的过快升高。     

重整装置预加氢单元工艺改进

对山东京博石油化工有限公司40万t/a重整装置预加氢单元压降升高的原因进行分析,并对其工艺进行了改进。结果表明:重整装置预加氢反应器催化剂床层压降升高的主要原因为催化剂中硅及原料油中二烯烃的含量过高;在预加氢反应器前新增二烯烃反应器,原料油经加氢处理后,含二烯烃质量分数由0.286%降至0.015%,二烯烃选择性加氢脱除率约95%;通过采取催化剂撇头、增加脱硅保护剂及设备清焦、增设二烯烃反应器等综合措施,装置开工运行初期预加氢反应器催化剂床层压降由改造前的0.200 MPa降至0.025 MPa,投用1 a压降仅升高0.014 MPa,预加氢单元空速由改造前的3.5 h~(-1)可提高至最大5.0 h~(-1)。     

非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成

创新的加氢技术包括非晶态合金催化剂和结合其磁性与加氢性能开发的磁稳定床反应工艺。将晶态催化剂的结构非晶化，使广泛应用的Raney Ni加氢性能产生质的飞跃。通过加入原子半径大的稀土提高晶化势能垒和碱抽提铝。突破了非晶态合金作为实用催化材料热稳定性差、比表面积小的限制。开发了工业生产非晶态合金催化剂的关键技术和设备，引入杂原子，调整对各种官能团的加氢活性、耐酸性和磁性，形成了SRNA系列催化剂。结合均匀磁场和非晶态合金的磁性，形成磁稳定床反应工艺。设计了调节磁场的磁隔栅；建立了可指导工业化的磁场和反应器数学模型。将该工艺用于己内酰胺加氢精制，催化剂耗量降低70％，反应器体积分别是相同处理量釜式和固定床的1／8和1／3，强化了催化反应过程。非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺在国际上首次工业应用，使我国的加氢技术产生跨越式进步，并产生了巨大的经济和社会效益。