渣油加氢催化剂寿命动力学模型研究

运用动力学模型对渣油加氢工业装置的催化剂性能进行了模拟计算。根据渣油加氢指前因子、反应活化能、催化剂脱杂质失活指数、催化剂脱杂质功能失活时间,预测了工况下满足产品指标的各种催化剂寿命并进行了分析。通过研究发现,工业装置催化剂寿命依次为:加氢脱金属剂<加氢脱硫剂<加氢脱残炭剂<加氢脱氮剂,各种催化剂没有达到同步失活,需要对现有催化剂性能和级配继续优化。     

工业装置渣油加氢失活催化剂上的金属赋存状态研究

以工业固定床渣油加氢失活催化剂（失活剂）为研究对象,依次采用正庚烷、甲苯对其进行索氏抽提,通过对失活催化剂上金属含量、形态及分布进行分析表征,发现金属沉积量沿着物流方向呈现降低趋势。通过Raman光谱、XPS分析表征发现,渣油加氢失活剂表面沥青质类物质含量很低。渣油加氢处理催化剂的活性相主要有3种：MoS2相、NiMoS相或CoMoS相。沉积的焦炭和金属使得催化剂暴露在外表面的活性相数量非常少。     

中东常压渣油加氢脱硫反应催化剂初期失活模型

通过试验研究了三种在加氢脱硫反应中不问性质的中东常压渣油对渣油加氢催化剂初期失活速率的影响。结果表明,原料油的芳香烃、胶质和沥青质含量及粘度是影响渣油加氢脱硫反应催化剂初期失活速率的主要因素,在此基础上建立的中东常压渣油加氢脱硫反应催化剂初期失活模型,经试验验证该模型具有可靠性,可以用于实际预测。     

固定床渣油加氢催化剂失活的原因分析及对策

固定床渣油加氢技术是重油改质的重要手段,是优化重油催化裂化装置原料的主要措施,而固定床渣油加氢装置催化剂的价格昂贵、使用周期短且不具再生使用性,因此探讨固定床渣油加氢催化剂失活的原因并采取相应的对策,对延长催化剂的使用周期有积极的意义。通过对固定床渣油加氢装置催化剂末期运行的现象、废旧催化剂化学组成等方面的分析,发现导致固定床渣油加氢装置催化剂失活的主要原因是积炭和金属沉积。同时分析催化剂级配装填的比例、催化剂硫化、原料油的性质和反应温度的分布等因素对固定床渣油加氢催化剂失活的影响,提出了采用抗积炭和容垢能力高的催化剂,进行合理的催化剂级配装填,控制好原料的性质,调整各床层反应温度的匹配分布和控制好催化剂开工条件等措施,可有效延长催化剂的使用寿命。     

工业装置渣油加氢失活催化剂孔结构研究

将渣油加氢失活催化剂进行甲苯抽提处理掉可溶油分后,采用碳硫分析、X射线荧光分析以及N₂吸附脱附对催化剂进行表征。结果表明：沿物流方向,失活剂的孔容和比表面积均呈现先增加后减小的趋势,再生剂的孔容和比表面积则呈现了逐渐增加的趋势;金属沉积造成的不可逆失活影响越来越小;失活剂的N₂吸附-脱附曲线回滞环范围增加,孔径尺寸变小。保护剂、保护-脱金属过渡剂、脱金属剂在失活后孔结构损坏程度较大,主要是由于金属沉积量大,再生后也不能恢复;而脱金属-脱硫过渡剂、脱硫剂、脱残炭剂在失活后孔结构损坏程度较小,积炭是其失活的主要原因,并且再生后孔结构可以恢复。最后归纳了催化剂的3种失活模式,对渣油加氢催化剂孔道结构的设计提出了建议。     

渣油加氢催化剂构型失活因素综述

从焦炭沉积、金属沉积及其协同作用等方面分析了引起渣油加氢催化剂构型失活的原因,讨论了沉积过程、沉积形态及沉积物的分布情况,并对其分析测试方法进行了论述。指出渣油加氢催化剂的发展方向是在提高其容炭和容金属能力的同时,改善催化剂的扩散性能,开发具有更高孔体积的催化剂。     

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。     

渣油加氢脱金属催化剂初期失活的研究

以孤岛常压渣油和伊朗常压渣油为原料，在固定床试验装置上研究了两种加氢脱金属催化剂的初期失活，测定了不同运转时间催化剂上的积炭量。得到了催化剂加氢脱金属反应活性系数与运转时间的关联式。发现运转过程的前200h为初期失活阶段，此后进入稳定失活阶段。     

渣油加氢使用矿石衍生的水溶性钼酸铵催化剂

为了使原油得到最大的利用,可以把渣油加氢提高氢含量。加氢通常使用以Al_2O_3或Al_2O_3-SiO_2为载体的含有Co、Ni、Mo和W等不同组元的催化剂。在渣油催化加氢过程中催化剂失活是主要问题。形成的焦炭堵塞催化剂的活性中心,主要是由于堵塞孔嘴降低催化剂的活性。镍和钒的沉积阻塞了反应分子的通道,使之永久失活。甚至工业催化剂再生也     

渣油加氢脱金属催化剂失活动力学模型的研究

以减压渣油为原料,在STRONG沸腾床渣油加氢装置上进行了试验,考察了催化剂活性变化的规律,根据催化剂失活的3个阶段,建立了催化剂失活模型并进行了模型验证。结果表明:运行初期反应温度对催化剂失活具有明显的加速作用,运行中期催化剂的活性主要取决于催化剂的金属沉积量;建立的模型预测值与实验值吻合得较好,表明该模型具有较好的准确性,可反映沸腾床渣油加氢催化剂失活的规律。     

渣油加氢脱金属催化剂失活动力学模型研究

以减压渣油为原料,在STRONG沸腾床渣油加氢装置上进行了试验,考察了催化剂活性变化的规律,根据催化剂失活的3个阶段,建立了催化剂失活模型并进行了模型验证。结果表明：运行初期反应温度对催化剂失活具有明显的加速作用,运行中期催化剂的活性主要取决于催化剂的金属沉积量;建立的模型预测值与实验值吻合得较好,表明该模型具有较好的准确性,可反映沸腾床渣油加氢催化剂失活的规律。     

简单的改变降低了催化剂的失活和形成的压力降

简单的改变降低了催化剂的失活和形成的压力降日本能源公司为解决它的渣油加氢脱硫操作中的问题，做了几项改变，使得操作中催化剂床层压力降升高、催化剂失活和出现过热点等问题得到解决。防止过热点形成，主要是靠改进液体分布，包括改进催化剂装填方法；使用圆柱形催化...     

渣油加氢脱金属催化剂快速评价方法

渣油加氢脱金属催化剂快速评价方法渣油中沥青质、结焦母体及金属卟啉化合物往往使催化剂迅速失活，以致装置停工。为此，需要使用高性能的加氢脱硫催化剂和脱金属催化剂。脱金属催化剂可将渣油中有机金属（如镍、钒）化合物加以分解，并捕捉、容存这些金属，从而保护脱硫...     

组合SEM技术在渣油加氢失活催化剂表征中的应用

组合运用扫描电子显微镜（SEM）的二次电子成像（SE）、背散射电子成像（BSE）和能量色散谱（EDS）的点分析、线分析（包括定性和定量分析）以及面扫描（mapping）等技术,表征了渣油加氢失活催化剂上金属沉积的分布情况,了解催化剂的失活状态。结果表明：沿催化剂横截面,Ni的分布较为均匀, V易于在催化剂的孔口处沉积,Fe主要沉积在催化剂的孔口处;沿物流方向,Ni、V在催化剂上的沉积量呈减少趋势,大部分的金属沉积在孔径较大的脱金属催化剂床层。对渣油加氢失活催化剂的剖析是寻找缓解催化剂失活策略的重要途径,对催化剂性质的优化、催化剂的装填以及反应器的操作都有重要的意义。     

不同分子结构渣油加氢反应性能研究

分别以石蜡基青海原油渣油（简称青海渣油）和中间基沙特阿拉伯轻质原油渣油（简称沙轻渣油）为原料,采用RHT系列渣油加氢催化剂进行了1 500 h 稳定性试验,采用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪和核磁共振波谱仪分析原料和加氢生成油的分子结构差异及试验后催化剂（简称试验旧剂）上积炭组成。结果表明：青海渣油分子芳烃侧链多且长,通过初期快速升温可使其侧链断裂,改善其内扩散性能,且生焦倾向降低;沙轻渣油分子芳烃含量高,侧链较短,低温时即可达到较高杂质脱除率,高温则易生成结焦前躯物,造成催化剂快速失活;与青海渣油相比,沙轻渣油加氢试验旧剂的积炭量更大,硬炭比例更高。对青海渣油加氢反应的温度分布进行优化,快速升高脱金属催化剂床层温度,降低脱硫剂反应温度,形成前高后低的温度分布,结果表明优化后方案的加氢生成油性质更优。     

渣油加氢失活催化剂的积炭规律

以正庚烷为溶剂,采用索氏抽提法对渣油加氢工业失活催化剂进行预处理,以脱除表面吸附的烃类组分;采用碳硫元素分析仪、扫描电子显微镜 能谱分析仪(SEM EDS)分别测定了失活催化剂的碳、硫含量及碳含量沿颗粒的径向分布,并采用热重 质谱联用分析仪(TG MS)和BET低温物理吸附仪研究了失活催化剂的热解行为及其孔结构的变化。结果表明,沿着反应器物流方向,失活剂的积炭量呈上升趋势,硫含量呈下降趋势;脱金属失活剂的积炭沿颗粒径向分布比较均匀,而脱硫、脱残炭失活剂颗粒的碳含量呈现边缘部位较内部含量偏高;沿物流方向,积炭氧化温度逐渐升高;积炭影响催化剂的孔结构特性,对脱金属剂的孔结构影响相对较小,而对脱硫剂、脱残炭剂的孔结构影响比较大;脱硫、脱残炭失活剂高温脱炭后,比表面积和孔容可恢复率高,尤其是脱残炭剂。     

反应温度对渣油加氢反应过程的影响

以塔河常压渣油和沙轻减压渣油为原料,在高压釜反应器中研究了其它反应条件相同时,反应温度对渣油加氢反应过程的影响。结果表明,在实验所研究的反应温度内,两种渣油的转化率、汽柴油收率、硫和氮的脱除率都随反应温度的升高而增加,且在380～400℃均会出现一个拐点,证明高温有利于渣油的加氢转化和硫、氮的脱除,但由于焦炭产率随反应温度的升高而显著增加,引起催化剂失活速度加快,故渣油加氢反应温度不宜过高。硫含量较高的沙轻减渣的转化率、汽柴油收率、硫和氮脱除率均高于塔河常渣,说明大分子含硫化合物易于分解生成小分子物质,小分子再进入催化剂微孔中进一步发生加氢反应。     

柴油超深度加氢脱硫催化剂失活模型的建立

柴油超深度加氢脱硫催化剂的失活存在初期快速失活阶段和中期缓慢失活阶段,催化剂失活主要是由于积炭覆盖活性中心引起的。针对催化剂中期失活规律,将原料油性质与失活速率常数相关联,建立柴油超深度加氢脱硫催化剂失活模型,并对其进行验证。结果表明,所建立的失活模型可以较为准确地预测催化剂的失活速率,预测值与实测值的平均相对误差在5％以内。     

纯烃型生焦基团捕捉剂在渣油直接脱硫反应中的应用

纯烃型生焦基团捕捉剂在渣油直接脱硫反应中的应用在渣油加氢脱硫反应中，催化剂失活的主要原因是结焦，为抑制焦炭生成，用添加生焦基因捕捉剂的方法进行脱硫反应，其效果颇佳。带满等供氢烃类具有抑制结焦的效果，但捕捉生焦基团的能力不大。从石油中制得的纯烃型生焦基...     

NPRA年会世纪回顾及世界炼油技术展望(2)

2 .5　重油 /渣油加氢处理技术重油 /渣油加氢处理工艺可对渣油进行不同程度的脱硫 (ＨＤＳ)、脱氮 (ＨＤＮ)、脱金属 (ＨＤＭ)和脱残炭 ,且有不同的转化率 ,使重油 /渣油轻质化。由于加工中东含硫原油日渐增多 ,越来越多炼油厂选用重油 /渣油加氢处理工艺 ,目前固定床工艺发展最快 ,在开发和合理选用催化剂体系方面有较大发展。如今的渣油固定床加氢工艺几乎都使用组合催化剂体系 ,使用高性能的脱金属剂和保护剂 ,以减轻对脱硫剂和脱氮剂的金属污染 ;采用催化剂床层分级装填技术和移动床在线置换催化剂技术 (ＯＣＲ) ,提高了渣油加氢脱硫装…