Six-Lump Hydrocracking Model for Maximizing Aviation Turbine Kerosene

In this study, the six-lump model was sufficient to describe the kinetics of vacuum gas oil (VGO) hydrocracking to produce aviation turbine kerosene (ATK). The model aim was to test various operating parameters on maximizing the ATK yields. These parameters were temperature, pressure, catalyst deactivation, residence time, and reaction rate order. Temperature and pressure increase were in favor of increase ATK yields. Residence time had an optimum value that was around 0.5 h after which no increase of ATK yield was observed. Increasing reaction rate order of VGO increased ATK yields.     

我国蜡油及渣油深加工应大力发展加氢型装置

分析了我国蜡油及渣油深加工装置的构成、汽柴油质量及炼油厂加工过程中烟气排放的现状；可持续发展对汽柴油质量和生产过程清洁化的要求；原油资源量、产量的变化趋势和未来的供需矛盾。提出了我国蜡油及渣油深加工要大力发展加氢型装置，严格控制脱碳型装置建设的建议。为降低加氢型装置的投资及运行费用，提高其经济性，就开发推广新技术、新工艺提出了几条途径：积极推广和改进蜡油中压加氢裂化技术；不断改进蜡油高压加氢裂化技术；开发加氢裂化和加氢处理(或精制)组合工艺；开发蜡油物理法预精制与加氢裂化、渣油物理法预精制与加氢处理组合工艺；开发适宜的新型催化材料，不断改进催化剂性能；开发蜡油及渣油悬浮床加氢裂化工艺技术；开发廉价氢源技术；继续推进蜡油及渣油加氢型装置装备国产化。     

Study on Hydrocracking of VGO Derived from Kazakhstan-Russian Mixed Crude

1 Introduction With the successful completion of the construction of the China-Kazakhstan oil pipeline the refinery at Dushanzi Pet- rochemical Company will process the Kazakhstan-Russian mixed crude at full steam starting 2007. The high sulfur, nitro- gen and heavy metals contents in the Kazakhstan-Russian mixed crude would have a serious impact on the secondary processing units of the Dushanzi refinery, in particular on the distillate hydrocracking unit, which mainly operates on vacuum g…     

焦化汽柴油加氢装置掺炼催化裂化柴油工业试验

某石化公司催化裂化柴油(简称催化柴油)产量大、芳烃含量高、十六烷值低、加工难度大。为解决加氢裂化装置掺炼催化柴油时氢耗大、加工费用高等问题,将催化柴油改至焦化汽柴油加氢装置进行加工,并在不同催化柴油掺炼比例下进行工业试验,对比不同掺炼比例下的原料性质、主要操作参数、产品性质和物料平衡等数据。试验结果表明：焦化汽柴油加氢装置掺炼催化柴油后,柴油产品的密度和多环芳烃含量大幅上升,十六烷值大幅降低;反应平均温度提高幅度较大。在目前生产情况下,控制催化柴油掺炼比例不大于20%比较适宜。     

中压加氢裂化技术加工高氮VGO的应用

湛江东兴120万吨/年中压加氢裂化装置采用石科院开发的RMC技术，于2005年3月一次开车成功，并于12月进行了工业标定。数据表明，采用RMC技术可在氢分压相对较低的条件下实现高氮含量劣质VGO的加氢转化，所得产品分布合理，产品性质优良，RMC技术在120万吨/年加氢裂化装置上的应用是成功的。     

加氢裂化装置掺炼辽河原油焦化蜡油技术分析

通过分析加氢裂化装置掺炼焦化蜡油的原料性质,发现掺炼后原料（CGO,VGO）的密度、C,不溶物及氮含量高于设计值,而硫含量低于设计值,这样的原料不利于精制和裂化反应.掺炼CGO后主要操作参数方面：精制床层平均温度增加8℃,总温升增加5℃;加氢裂化床层平均温度增加10℃,总温升没有变化;装置C5＋液收高于掺炼之前;尾油外甩增加.装置运行方面：高氮低硫原料导致精制反应器和裂化反应器的操作条件出现矛盾;循环氢中氨含量过高对裂化剂活性有强烈的抑制作用,并且热高分气换热器结盐速度明显加快.针对这些问题提出了相对应解决措施：确定合理原料掺炼比例;尽可能避免选择高氮低硫原料;增上装置洗盐技术设施.     

Application of a Continuous Kinetic Model for the Hydrocracking of Vacuum Gas Oil

Hydrocracking is one of the most versatile petroleum refining processes for production of valuable products including gasoline, gas oil, and jet fuel. In this paper, a five-parameter continuous lumping model was used for kinetic modeling of hydrocracking of vacuum gas oil (VGO). The model parameters were estimated from industrial data obtained from a fixed bed reactor operating at an average temperature of 400°C and residence time of 0.3 h. Product distributions were obtained in terms of the weight fraction of various boiling point cuts. The model parameters were estimated using the Nelder-Mead optimization procedure and were correlated with temperature. Comparison of experimental and predicted product distributions indicated that the model was successful in predicting the products from hydrocracking reactions.     

蜡油加氢装置生产国V柴油的工业实践

为应对柴油液相循环加氢装置停工换剂期间柴油无法出厂的问题,中国石化石家庄炼化分公司进行了采用蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油的工业实践。结果表明,在装置处理量为175 t/h、反应器入口温度为352 ℃、反应压力为9.4 MPa、氢油体积比为500、体积空速为0.97 h-1、分馏塔塔底温度为222 ℃、分馏塔塔顶压力为0.11 MPa的工艺条件下,柴油产品硫质量分数稳定在3 μg/g,达到国Ⅴ柴油标准。在蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油期间发现冷高压分离器超负荷、加热炉超负荷、尾油出装置温度高、柴油水含量高等问题,问题皆得以解决。工业实践的结果可为蜡油加氢装置生产国Ⅴ柴油提供数据支撑及改造依据。     

加氢裂化装置改炼FCC柴油的开工及标定

为解决FCC柴油后路问题,中国石油化工股份有限公司茂名分公司对1号加氢裂化装置进行了改造,加工FCC柴油生产高辛烷值汽油。标定结果表明,通过更换催化剂,采用部分循环的操作方式,在一定的氢分压、精制反应平均温度为394℃、裂化反应平均温度为400℃的条件下,可生产辛烷值88的汽油馏分,反应的转化率为40.4%,汽油的收率为26.53%,装置能耗为1 582.97 MJ/t;将精制反应温度降到392℃,裂化反应温度提高到401℃时,汽油馏分的辛烷值可提高到91,反应转化率为39.1%,汽油收率24.42%,装置能耗为1 590.07 MJ/t。同时,对装置运行存在的问题进行了分析,需要通过调整反应系统压力以及循环氢纯度来优化装置的运行。     

减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型研究

以加氢裂化催化剂A的加氢裂化实验结果为基础,建立了减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型。六集总的划分原则以实际加氢裂化产品切割方案为参照,具体划分如下：按固定馏程间隔把石油馏分（原料油和生成油）划分为六个集总,即减压蜡油-加氢裂化尾油（>360 ℃）、柴油馏分（290~360 ℃）、航空煤油馏分（175~290 ℃）、重石脑油（65~175 ℃）、轻石脑油（<65 ℃）和炼厂气（C4－）。在Matlab 2011b数值计算软件上,利用非线性最小二乘法对动力学模型参数进行了优化回归。通过统计分析,忽略了部分集总间的反应。模型预测所得加氢裂化产物收率与实验结果的最大偏差为1.80%,满足工业应用要求。     

掺炼催化裂化柴油对蜡油加氢裂化反应的影响

研究了蜡油加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）对反应性能的影响。掺炼不同馏程催化柴油的研究结果表明：在相同反应条件下,随着催化柴油馏程的增加（馏程低的称为轻催柴,馏程高的称为重催柴）,轻石脑油与重石脑油收率逐渐减小,重石脑油芳潜逐渐增大,喷气燃料收率先增大后减小,喷气燃料烟点逐渐降低,大于282 ℃尾油收率先减小后增大,尾油BMCI值逐渐升高;在相同反应条件下,随着轻催柴掺炼比例的增加,喷气燃料和重石脑油产率减小,重石脑油芳潜增大,喷气燃料烟点降低,大于282 ℃尾油的BMCI值逐渐增加;当轻催柴掺炼比例为30%时,尾油BMCI值为13.31,仍可作为优质的蒸汽裂解制乙烯的原料;在相同尾油收率下,随着轻催柴掺炼比例的增加,加氢裂化反应氢耗增加,轻石脑油、重石脑油收率降低,喷气燃料收率增加,重石脑油芳潜增大,喷气燃料烟点降低,尾油BMCI值增加。     

蜡油加氢装置用作LTAG加氢单元的实践

介绍了中国石化茂名分公司1.8 Mt/a蜡油加氢装置用作LTAG加氢单元的装置改造情况和开工过程中出现的问题、解决措施以及装置实际运行效果。工业运转结果表明：通过将催化剂更换为中国石化石油化工科学研究院开发的新一代蜡油加氢处理催化剂，在较低的反应温度和氢分压条件下，可生产硫质量分数为0.1%、氮质量分数为560 μg/g的低硫、低氮精制蜡油；掺炼35 t/h（约占总进料量的14%）催化裂化柴油后，可生产单环芳烃含量高、多环芳烃质量分数小于15%的加氢柴油，用作LTAG工艺的催化裂化装置进料；所使用的催化剂组合活性较好，综合性能优异；装置掺炼部分催化裂化柴油原料时，反应器入口温度和平均温度降低，反应器温升和氢耗显著提高，综合能耗与加工纯蜡油的工况相当。装置开工运行期间，曾出现轻组分太多造成分馏系统波动较大、冷高压分离器液位不足而无法进一步提高装置处理量等问题，均采取措施得到解决，确保了装置正常生产。     

塔河渣油中沥青质临氢裂解性质研究及其钒分布研究

以塔河渣油中沥青质为研究对象,进行元素、红外、热重和1H-NMR等分析,考察了温度、溶油质量比、压力、芳香分和胶质等因素对沥青质临氢裂解性质影响及钒分布。结果表明：当反应温度（T） 大于 430 ℃时,沥青质裂解产生的大分子自由基由于供氢能力不足而得不到稳定,导致缩聚反应加剧;提高溶油比与氢初压,均能促进沥青质的裂解,抑制其缩合反应。在T = 430 ℃、m（S）/m（O）= 2.0 、PH2O= 4.0 MPa条件下,沥青质的裂解率和甲苯不溶物产率分别为55.69%和41.69%,钒在甲苯不溶物中的质量分数为98.92%。在该条件下,当芳香分和胶质占总物料的50%时,体系中沥青质的甲苯不溶物生成率与沥青质单独加氢裂解时相比,分别降低8.31和5.55百分点,且钒在甲苯不溶物中的质量分数降幅小于5%。     

蜡油中压加氢裂化生产喷气燃料技术的首次工业应用

中国石化上海石油化工股份有限公司为提高1.5 Mt/a中压加氢裂化装置的效益, 在本周期生产中优化产品结构,压减柴油、多产喷气燃料,对装置进行了催化剂级配和分馏系统适应性改造,进行了中等压力条件下以蜡油为原料生产喷气燃料技术的工业应用。标定结果表明：采用新技术加工终馏点约517 ℃、BMCI约45的中间基蜡油原料,在高压分离器压力为10.7MPa的中等压力条件下,所得喷气燃料收率为21%,烟点为 25 mm,萘系烃质量分数低于0.5%,满足 3 号喷气燃料质量要求;尾油收率为27%,BMCI为10,为优质蒸的汽裂解制乙烯原料。     

蜡油中压加氢裂化生产喷气燃料技术的首次工业应用

中国石化上海石油化工股份有限公司为提高1.5 Mt/a中压加氢裂化装置的效益， 在本周期生产中优化产品结构，压减柴油、多产喷气燃料，对装置进行了催化剂级配和分馏系统适应性改造，进行了中等压力条件下以蜡油为原料生产喷气燃料技术的工业应用。标定结果表明：采用新技术加工终馏点约517 ℃、BMCI约45的中间基蜡油原料，在高压分离器压力为10.7MPa的中等压力条件下，所得喷气燃料收率为21%，烟点为 25 mm，萘系烃质量分数低于0.5%，满足 3 号喷气燃料质量要求；尾油收率为27%，BMCI为10，为优质蒸的汽裂解制乙烯原料。     

加氢裂化反应工艺参数对喷气燃料馏分收率和性质的影响规律研究

为通过调整加氢裂化装置反应条件来控制喷气馏分燃料收率和质量,以中间基蜡油为原料在双剂串联一次通过流程下考察了裂化反应温度、氢分压、体积空速和氢油比对喷气燃料馏分收率和性质的影响。结果表明：不同反应条件下蜡油原料中大于350℃馏分的转化率影响喷气燃料馏分收率,蜡油原料中大于350℃馏分转化率越高,喷气燃料馏分收率越高;不同氢分压下,喷气燃料馏分的芳烃加氢饱和程度影响其烟点,其他反应条件参数对烟点的影响均和蜡油原料的转化深度相关。     

石蜡基柴油馏分的加氢异构化反应研究

以石蜡基柴油馏分为原料,采用固定床加氢中试装置考察了加氢异构催化剂在不同工艺条件下的反应性能。结果表明：在一定范围内随着反应温度的提高,异构化反应和裂化反应程度持续增加;提高反应压力或空速,均不利于异构化和裂化反应的进行;反应压力提高,柴油的异构化反应活性降低,但可通过提高反应温度达到同样的降凝效果并且保持柴油馏分的收率变化不大。与催化脱蜡技术相比,在柴油馏分凝点接近时异构脱蜡所得柴油馏分的收率和十六烷指数明显较高。     

高温煤焦油加氢制取汽油和柴油

以山西某焦化厂高温煤焦油为原料,采用加氢保护剂、加氢脱金属催化剂、加氢精制催化剂、缓和加氢裂化催化剂组成的级配方式在小型加氢评价装置上进行加氢工艺研究,并在系统压力12.0M Pa条件下考察了反应温度、氢与油体积比、液态空速对高温煤焦油加氢的影响。实验结果表明,在系统压力12.0M Pa、温度380℃、氢与油体积比1 800∶1、液态空速0.28h-1的条件下对高温煤焦油进行加氢改质,可以实现煤焦油的轻质化,汽油馏分(初馏点~200℃)、柴油馏分(200~360℃)、加氢尾油(高于360℃)分别占产物质量的17.69%,62.04%,20.27%。加氢尾油可作为优质的催化裂化或加氢裂化掺炼原料。     

加氢裂化工艺操作过程的优化分析

通过样条曲线插值的数学方法,建立了加氢裂化反应过程中的处理量、温度对裂化产品物化性质影响的数值模型,并将该模型应用于减压蜡油（VGO）的加氢裂化工艺优化分析。该优化问题以VGO加氢裂化反应的处理量和温度为变量,以产品中喷气燃料馏分的烟点、冰点,柴油馏分收率以及中油选择性作为约束条件,考察在上述约束条件下工艺操作参数的可行区间,并在此相关条件约束下,基于所确立的数学模型计算相关转化率的最小值,以便获得系统高产尾油时的工艺操作参数,并与实验数据进行对比。对比结果表明,该方法效果良好,所得数据与实验数据相近。     

加氢裂化装置掺炼不同二次加工油的研究

对比了中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a加氢裂化装置分别掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）和焦化蜡油对工艺参数、设备、产品以及能耗的影响。结果表明：与掺炼催化柴油相比，装置掺炼焦化蜡油后，加氢精制反应器和加氢裂化反应器的平均温度均有所升高，加氢精制反应器的总温升降低；高压换热器结盐速率加快；相同喷气燃料收率下，总氢耗降低，重石脑油芳烃潜含量降低，喷气燃料、柴油和尾油质量得到改善，综合能耗增加。两种工况下，通过工艺参数的调整，均可得到优质石脑油、喷气燃料、柴油和尾油。