沸腾床渣油加氢技术的工业应用及展望

沸腾床渣油加氢技术是加工高金属、高硫含量和高残炭劣质原料的重要技术,具有原料适应性强、装置操作灵活、转化率和脱杂质率较高的特点。本文介绍了H-Oil、LC-Fining和T-STAR沸腾床渣油加氢技术的发展及工业应用情况,并对这些技术进行了评述。结合目前炼油技术的发展趋势,对沸腾床渣油加氢技术的前景进行了展望。     

沸腾床加氢及其未转化油改质中试研究与技术经济分析

沸腾床渣油加氢技术是加工高硫、高残炭、高金属劣质原料的最重要技术之一,具有原料适应性强、装置操作灵活、转化率高等特点。以减压渣油(VR)、催化裂化(FCC)油浆及减压蜡油(VGO)混合物为原料,进行沸腾床加氢及其未转化油(UCO)改质的中试研究。沸腾床加氢中试结果显示,渣油转化率可以达到70%以上,脱硫率达到80%~90%,液体总收率为74%;UCO的焦化行为研究结果表明,掺炼UCO可以使焦化装置的轻油收率提高4%左右,从而实现渣油的充分转化。按有、无该项目测算的技术经济分析显示,增设一套2.20 Mt/a的渣油沸腾床加氢商业装置,增设了沸腾床加氢后项目的内部收益率可达到10.54%。     

中化泉州渣油加氢上流式反应器应用总结

介绍了上流式反应器在中化泉州石化有限公司渣油加氢装置上的应用情况。该装置采用上流式反应器+固定床反应器的工艺技术路线,主要用来加工劣质减渣、蜡油以及焦化蜡油的混合原料,其中混合原料的硫质量分数高达4.5%、金属质量分数高达120μg/g以上,加氢后的渣油产品满足硫质量分数低于0.5%、金属(Ni+V)的质量分数低于19μg/g和残炭的质量分数低于6%的原料要求。该装置两个系列在前4个周期分别采用了国内外4个不同厂家的催化剂,在装置运转过程中发现上流式反应器催化剂的密度和初期活性、操作参数以及原料性质均对上流式反应器的平稳运转有很大的影响。通过对上流式反应器的操作参数及催化剂设计进行不断优化,装置安全、满负荷、平稳运行至今。     

沸腾床渣油加氢-焦化组合工艺探讨

针对劣质渣油加工,分别采用沸腾床渣油加氢-焦化组合工艺与单独焦化工艺两种技术路线进行探讨,以选择其适合的加工技术路线。结果表明,劣质渣油原料经沸腾床加氢,产品杂质含量显著降低。在双反应器温度基准+5/ 基准+5、基准空速条件下,劣质渣油加氢产品的S、Ni、V含量分别下降了90%、95%、99%。与劣质渣油原料相比,沸腾床加氢减压渣油的性质得到极大改善。与单独焦化工艺相比,采用组合工艺加工劣质渣油,总液体产率提高了13.57%,增产高附加值产品的能力明显提升,从而大幅度提高经济效益。同时,该组合工艺具有改善油品稳定性、原料适应性广、工艺灵活等明显优势, 是提高原油资源利用率的较佳方案。     

STRONG沸腾床渣油加氢催化剂研究及工业放大

随着我国进口原油数量不断增加,一部分劣质减压渣油很难采用固定床加氢技术加工,而沸腾床加氢技术能达到较高的杂质脱除率和渣油转化率,工业装置可以长周期稳定运转.为了提高重质原料油加工水平,中国石油化工股份有限公司组织抚顺石油化工研究院和洛阳石油化工工程公司合作攻关,开发了STRONG沸腾床渣油加氢技术.结合STRONG工艺...     

渣油加氢工艺及工程技术探讨

简要介绍了固定床、沸腾床、移动床和浆态床四大类型渣油加氢技术的现状、发展趋势、工程化研究以及渣油加氢与渣油催化裂化组合工艺研究等。其中固定床加氢技术最成熟,发展最快,装置最多;沸腾床和移动床加氢技术日益成熟,不断得到推广应用;浆态床加氢技术完成了工业试验,目前处于工业示范阶段。根据对原料油的适应性、工艺特点、产品及反应条件的要求,提出了四种渣油加氢工艺的选择方案。不同类型的渣油加氢、以及加氢与催化裂化等重油加工技术的灵活组合,在重质、劣质油加工方面将会发挥更大作用。     

不同原油价格下重油加工工艺路线的选择

在35～100 美元/bbl(1 bbl≈159 L)的国际油价下,针对阿曼原油、沙中原油、伊重原油、塔河原油的不同重油加工工艺路线(如浆态床渣油加氢、沸腾床渣油加氢、固定床渣油加氢、渣油焦化、溶剂脱沥青组合等)进行了经济效益分析,结果表明：在所研究的价格体系内,浆态床渣油加氢技术的经济效益均明显优于沸腾床渣油加氢技术;对于较劣质原油（如伊重原油）,在原油价格高于80 美元/bbl时,采用浆态床渣油加氢技术的经济效益超过常规原油固定床渣油加氢技术,随着浆态床渣油加氢技术的逐步完善与加工成本的降低,该技术在应对特别劣质的原料时具有很好的市场应用前景;在原油价格高于35 美元/bbl时溶剂脱沥青组合技术的经济效益优于渣油焦化技术,对于缺少氢源、延迟焦化装置原料性质较好的企业,当原油价格低于55 美元/bbl时,溶剂脱沥青组合技术有较好的市场应用前景;针对常规原油,当原油价格为45～80 美元/bbl时,推荐采用固定床渣油加氢技术。     

提高渣油加工工艺的适应性

由于原油劣质化趋势及日益严格的环保要求,渣油加工会越来越多地选择加氢路线。但渣油加工加氢工艺存在原油选择面窄,适应性差的缺点。以俄罗斯原油为例,从渣油性质入手,通过数据对比,说明加氢工艺比焦化工艺更有竞争力,但在实际运行中,由于固定床渣油加氢装置不能加工重金属质量分数大于120μg/g的原料,存在一定的局限性。通过论证,采取设置大常压小减压方案及增设一套小规模的焦化装置,都能很好地解决原油劣质化问题,提高全加氢型炼油厂原油选择上的适应性。特别是增设延迟焦化装置可以有效提高项目加工流程对掺炼原油劣质油比例,增加实际生产过程中的操作灵活性,发挥渣油加氢和焦化的联合作用,提高项目的经济效益。     

劣质渣油复合床(SiRUT)加氢技术研究

总结了国内炼油尤其是重油加工方面的现状及发展困境,介绍了中国石油化工股份有限公司开发的STRONG沸腾床渣油加氢技术以及50 kt/a工业示范装置运行状况;应对传统固定床渣油加氢技术存在的原料适应性不足及运转周期短的现状,开发了沸腾床-固定床(简称复合床)组合加氢技术,并在实验室内进行中试试验及长周期寿命试验.结果表明...     

渣油加氢与重油催化裂化组合工艺优化探讨

渣油加氢和重油催化裂化（简称催化裂化）是某炼厂的核心装置。对2套装置的产品结构、收率和催化裂化催化剂单耗等参数进行了分析,认为其效益最大化控制点为：渣油加氢残炭脱除率控制在37％-42％,催化裂化原料残炭值不宜高于6．0％,最佳控制值为5．5％以下;渣油加氢金属（镍＋钒）脱除率控制在60％～65％,催化裂化原料金属（镍＋钒）含量不宜超过16μg/g,最好控制在15μg/g以下。     

氢床污染的分析及处理

本文对扬子公司炼油厂软化水处理单元氢离子交换树脂被污染的原因、机理进行了分析和探讨,并指出了软化水装置安稳长满优运行和氢离子交换树脂复苏中需注意的问题。     

费托合成工艺研究进展

针对费托合成反应中的催化剂、传质和传热的关键问题,综述了低温和高温费托合成工艺的研究进展以及应用现状,对固定床、流化床和浆态床3种传统的费托合成工艺进行了分析与比较,并介绍了近年出现的微通道反应器、整体式反应器等新型反应器和超临界流体等新型费托合成工艺。在此基础上,对今后费托合成工艺的研究及发展方向进行了分析和展望,反应器结构、催化剂设计和微反应器是未来的研究热点,将为费托合成工艺的进步发挥重要作用。     

Computational investigation of contraction behavior in a liquid-solid fluidized bed

Contraction behavior of a liquid-solid fluidized bed has been investigated numerically. Based on a simple hydrodynamic model proposed by Brandani and Zhang (2006), a case study for solid particles with a density of 3,000 kg/m³ and a diameter of 2.5×10^-3 m is simulated in a two-dimensional fluidized bed (0.50 m height and 0.10 m width). Due to the continuity of numerical computation, there is a transition region between two zones of different solid holdups when the liquid velocity is suddenly changed. The top, middle and bottom interfaces are explored to obtain a reasonable interface height. The simulated results show that the steady time of the middle interface is more close to Gibilaro’s theory and suitable for describing the contraction process of a phase interface. Furthermore, the effect of liquid velocity and particle diameter is simulated in the other two-dimensional fluidized bed (0.10 m height and 0.02 m width) where the solid particles are glass beads whose properties are similar to those of the catalyst particles used in the alkylation process. The results also show good agreement with Gibilaro’s theory, and that larger particles lead to a more obvious bed contraction.     

垂直立管中料层平衡高度的控制与操作

对催化裂化装置中,垂直立管中催化剂料层高度的变化对立管中催化剂的输送操作及料封的影响进行了考察。研究发现,催化剂在垂直立管中的流动可分为"脱气"和"持气"两种状态。实验结果表明,催化剂在立管中稀相流动时,压降降低,轴向压力分布有较好的线性关系,利于稳定操作和提高催化剂的循环速度。当立管中催化剂料层平衡高度较小时,"脱气段"较短,因而有利于催化剂在立管中的循环下移。因此,催化剂在立管中的输送宜采取控制一定料面高度的半充满操作方式,使催化剂在立管中形成空管或稀相流化与临界移动床下输共存的流动形式,使之既可保证立管下端良好的料封,又能满足整个装置系统稳定运行所要求的催化剂的输送循环。     

Albemarle渣油加氢处理催化剂研究

渣油加氢处理技术在炼油生产中占有很重要的地位.Albemarle最近开发的固定床催化剂KFR22和 KFR72具有出色的脱沥青质活性和更高的脱氮性能,最近开发的沸腾床催化剂是KF1302T 和KF1311,与以前的沸腾床催化剂相比 ,这些催化剂的组合降低了沉积物的生成,可提供更高的加氢脱硫性能.     

碎屑岩层的分层去压实校正方法

由于同一探井或同一地区中的不同层段的碎屑岩层在岩性和埋藏的动力学过程等方面存在差异,根据观测数据建立的统一的孔隙度-深度函数并不能真实地反映出各岩层的压实历史。同种类的沉积岩石的初始孔隙度值可能相差不大,它们主要受碎屑颗粒大小和沉积相影响,但是其压实过程可能会存在较大的差异。为了提高碎屑岩层去压实校正的精度,该文提出一种分层去压实校正方法。首先,可以按岩性和地层时代等划分"地层压实单元",然后,分别建立各"地层压实单元"的孔隙度-深度函数。不同的"地层压实单元"可以分别采用能反映它们的压实过程的压实模型,并通过实验方法确定各"地层压实单元"的初始孔隙度。在此基础上再根据"地层骨架厚度不变"原理进行去压实校正。      

煤焦油加氢生产清洁燃料油研究

采用加氢处理组合工艺分别处理中低温和高温煤焦油,并在实验室小试装置上进行了试验研究,试验结果表明：中低温煤焦油采用沸腾床加氢预处理-固定床加氢裂化组合工艺处理后,杂质含量大幅降低,重组分馏程明显前移,经加氢预处理后可以实现全馏分煤焦油进固定床加氢处理要求,无尾油外甩;高温煤焦油经加氢预处理后,重组分得到一定程度轻质化,超过50%以上的重组分（>500℃）得到转化,外甩尾油量大幅下降,资源利用率明显提高;试验还发现煤焦油杂质脱除率与煤焦油的结构组成及馏分分布有很大关系。     

聚丙烯卧式搅拌床反应器料面倾斜角的声发射检测

采用声发射检测技术测量聚丙烯卧式搅拌床反应器的料位分布,从而确定其料面倾斜角。在冷模装置中系统考察了加料系数、搅拌转速、粉料性质以及底部循环气对料面倾斜角的影响。实验结果表明,加料系数、粉料性质和搅拌转速决定料面倾斜角的大小,而底部循环气无影响。在此基础上,通过引入加料系数、速度数、加料数等无因次变量,建立了料面倾斜角的预测模型,其预测结果相对误差不超过4%,可用于聚丙烯卧式搅拌床反应器料面倾斜角的计算。     

折流式超重力场旋转床及其在精馏中的应用

开发了一种新型的折流式超重力场旋转床。它的核心结构是一对相嵌的动静折流盘组合,动静折流盘均由不同直径的一组板圈构成,特点是可以完成中间进料和设置多组折流盘。冷模和热模实验结果表明,折流式超重力场旋转床有良好的操作弹性。将两层折流盘共20对动静圈的装置用于精馏过程时,环隙气相动能因子在小于14m.s-1(kg.m-3)0.5的状态下,总理论板数大于11.5块。折流式超重力场旋转床在工业上已成功地应用于甲醇精制和热敏物系脱溶剂的过程。