渣油加氢创新失活模型的应用

This article reports a new catalyst deactivation model for residue hydrotreating technology(RHT) with three adjustable parameters, named as "active-region-migration model". The active-region-migration model is proposed to describe the catalyst deactivation of RHT where the catalysts are deactivated due to metal loading. Along with the lumped reaction kinetics, the deactivation model can be applied to simulate the hydrogenation reaction performance in RHT. Industrial data from a commercial RHT unit show reasonably good agreements with the model calculations. Essentially, the active-region-migration model can separately simulate the catalytic-activity-change of each hydrogenation reaction during the whole run of RHT, with a single curve.     

渣油加氢处理(RHT)系列催化剂的工业生产和应用

中国石化股份有限公司石油化工科学研究院针对中东高硫原油及国内劣质原油研究开发的渣油加氢处理技术，其系列催化剂包括RG10A和RG-10B保护剂、RDM-2脱金属剂、RMS-1脱金属脱硫剂、RSN-1脱硫脱氮剂。这些催化剂进行了工业生产，并在1.5Mt／a UFR／VRDS渣油加氢装置的固定床反应器中进行了工业应用。应用结果表明，该系列催化剂加氢活性和稳定性能都明显优于原来使用的催化剂（参比剂），在相近反应条件下，脱硫率、脱金属率和脱残炭率比参比剂可分别提高10，16，21个百分点以上。     

第二代RHT系列催化剂加工低硫高氮含量渣油的工业应用

The RHT technology and the second generation RHT catalysts were applied in design of an 1.7Mt/a VRDS unit at the SINOPEC Changling Branch Co. The commercial application result demonstrated that the RHT catalystsshowed good activity and stability in processing low-sulfur and high-nitrogen residue. The first long period run of unitfor processing high Fe and high Ca content residue was achieved. The reasons for excessive pressure drop of R-101 wereascribed to Fe and Ca deposition as well as coke formation.     

第二代RHT系列渣油加氢处理催化剂的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院（简称RIPP）开发的第二代渣油加氢处理（RHT）系列催化剂在中国石化海南炼油化工有限公司3.10 Mt/a催化裂化原料预处理装置（RDS）的工业应用情况。结果表明：第二代RHT系列催化剂的加氢脱硫、降残炭性能明显优于国外某公司渣油加氢催化剂,这在催化剂运转的中后期尤为明显, 催化剂稳定性较好,运转周期较国外剂长2个月。     

RHT系列渣油加氢催化剂在海南炼化的工业应用

介绍了中国石化海南炼油化工有限公司渣油加氢装置第六周期的运转情况,该周期采用中国石化石油化工科学研究院开发的第三代RHT系列催化剂,在较大进料负荷下运转了412天,实现了长周期运转,催化剂表现出良好的杂质脱除能力和较高的加氢降残炭能力;在第四、第五和第六周期,与不同国外专利商催化剂相比,第二代和第三代RHT系列渣油加氢催化剂均表现出良好的催化活性和稳定性。     

渣油加氢装置长周期运行分析及优化措施

中国石化安庆分公司2.0 Mt/a重油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）研发的RHT技术,由中国石化工程建设公司设计,目前已运行至第5个周期,均采用石科院开发的RHT系列渣油加氢催化剂。装置运行结果表明：RHT催化剂的脱硫、脱氮和降残炭等性能均能满足要求;在降低催化剂堆密度的前提下,催化剂活性和稳定性进一步提升。为了延长重油加氢装置生产运行周期,采取多项措施进行生产优化,以延缓反应器压降上升速率,充分利用催化剂性能,确保装置长周期安全平稳运行。     

重油高效转化关键技术的开发及应用

为了提高石油资源的利用率,促进重油高效转化以获取更多汽油和柴油等轻质油品,石油化工科学研究院（石科院）研究开发了重（渣）油加氢处理（RHT）技术及其与催化裂化（FCC）双向组合新工艺(RICP)等关键技术,显著提高了轻质油品收率。在RHT技术环节,石科院在保持原有重油加氢技术特点的基础上,开发了高效的新一代RHT系列催化剂和技术,其核心是大分子（沥青质、胶质等）加氢转化能力增强、小分子（多环芳烃）的进一步加氢饱和程度提升,增加加氢后重油的氢含量,同时伴随着金属杂质Ni和V、S和N的进一步脱除,对于提高杂质脱除率和延长装置运转周期,实现反应器和催化剂的高效利用,为催化裂化装置提供优质稳定的进料,生产更多、更优质的轻质产品发挥了重要作用。     

深度脱硫的渣油加氢处理RHT技术研究

采用中国石化海南炼油化工有限公司（简称海南炼化）渣油加氢（RDS）原料和第三代渣油加氢处理（RHT）系列催化剂开展了RHT工艺研究。通过催化剂的级配研究和RHT级配催化剂的容金属能力模拟计算,确定了优化的催化剂级配方案。采用优化的催化剂级配方案开展了工艺条件研究,结果表明,为了实现长周期稳定生产硫质量分数不大于0.20%的加氢生成油,海南炼化RDS装置体积空速应至少降低至0.20 h-1。加氢生成油硫质量分数不大于0.17%的稳定性试验结果表明,采用优化的催化剂级配方案和适宜的工艺条件（氢分压15.0 MPa,氢油体积比700,体积空速0.20 h-1）,第三代RHT系列催化剂在1 000 ~ 2 000 h运转过程中的失活速率为0.082 ℃/d,可以满足工业装置长周期运转的要求。     

第三代RHT系列催化剂在2.0Mt/a渣油加氢装置的工业应用

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的第三代RHT系列催化剂在中国石化茂名分公司2.0Mt/a渣油加氢装置的工业应用情况。结果表明,第三代RHT系列催化剂的加氢脱硫、降残炭和加氢脱金属性能明显优于参比催化剂,加氢脱氮性能与参比催化剂相当。     

渣油加氢技术的研究Ⅰ.RHT固定床渣油加氢催化剂的开发及应用

叙述了在高的原油价格下，炼油企业的渣油加氢技术路线的重要性，介绍了石油化工科学研究院开发的RHT固定床渣油加氢催化剂的研究结果，通过与参比催化剂同时在中石化齐鲁分公司VRDS装置上进行工业运转试验的对比，表明开发的催化剂具有高的脱硫和脱金属等活性，且活性稳定性尤为突出。     

第三代RHT系列催化剂在高氮低硫和高铁钙类型渣油加氢装置上的工业应用

中国石油化工股份有限公司长岭分公司1.7 Mt/a加氢装置加工的渣油属于典型的高氮低硫和高铁钙含量类型,加氢反应难度大,床层压降升高。第二周期采用中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）开发的第三代RHT系列催化剂,在优化催化剂级配的基础上,与第一周期使用的石科院开发的第二代RHT系列催化剂相比,运行周期、加工量和掺渣量等指标提升明显,残炭转化效果好。     

RHT固定床渣油加氢装置高效运行的整体解决方案

原料的反应特性、反应器入口分配效果、催化剂体系及其级配技术会影响RHT渣油加氢装置的高效运行。原料的反应特性影响催化剂的杂原子脱除率和残炭前身物加氢转化性能，还会影响催化剂的失活机制和装置运转周期；反应器入口分配效果不佳会导致较高的床层径向温差；催化剂级配不合理会影响整体催化剂的活性和稳定性；渣油的分子大、黏度高，在催化剂中传质阻力大，扩散速度慢。针对这些影响RHT装置高效运行的主要因素，中国石化石油化工科学研究院结合基础研究和应用研究的结果，开发了相应的RHT系列技术，包括量体裁衣的RHT催化剂及级配技术、原油脱钙技术、反应器物流高效分配技术、可切除和可轮换的保护反应器工艺以及RICP系列工艺。根据RHT装置加工原料的特点以及全厂总流程的安排，针对不同的RHT装置提出了不同的整体解决方案。3套RHT装置的工业应用结果表明，实施整体解决方案后，RHT装置均实现了高效运行。     

RHT固定床渣油加氢装置高效运行的整体解决方案

原料的反应特性、反应器入口分配效果、催化剂体系及其级配技术会影响RHT渣油加氢装置的高效运行。原料的反应特性影响催化剂的杂原子脱除率和残炭前身物加氢转化性能,还会影响催化剂的失活机制和装置运转周期;反应器入口分配效果不佳会导致较高的床层径向温差;催化剂级配不合理会影响整体催化剂的活性和稳定性;渣油的分子大、黏度高,在催化剂中传质阻力大,扩散速度慢。针对这些影响RHT装置高效运行的主要因素,中国石化石油化工科学研究院结合基础研究和应用研究的结果,开发了相应的RHT系列技术,包括量体裁衣的RHT催化剂及级配技术、原油脱钙技术、反应器物流高效分配技术、可切除和可轮换的保护反应器工艺以及RICP系列工艺。根据RHT装置加工原料的特点以及全厂总流程的安排,针对不同的RHT装置提出了不同的整体解决方案。3套RHT装置的工业应用结果表明,实施整体解决方案后,RHT装置均实现了高效运行。     

渣油加氢-催化裂化双向组合技术 RICP

渣油加氢－催化裂化双向组合技术RICP与通常的渣油加氢－催化裂化组合技术不同之处是除了渣油加氢尾油去催化裂化外，催化裂化的回炼油掺入到渣油加氢原料中，一起加氢后再作催化裂化原料。回炼油的掺入降低了渣油加氢进料的粘度，提高了渣油加氢脱硫、脱金属、脱残炭和脱沥青质反应的速率，改善了生成油的性质。同时回炼油经过加氢，增加了氢含量，提高了催化裂化装置的轻油收率，降低了生焦量，因此提高了催化裂化装置的处理量和经济效益。     

RICP工艺的拓展研究与工业应用

分别以中东高硫渣油及其与催化裂化柴油（简称催化柴油）的混合油为原料开展中型加氢试验，结果表明，催化柴油掺入渣油中混合加氢时，反应性能较好，加氢催化剂积炭量降低。催化柴油掺入渣油加氢的RICP-Ⅱ工艺在3家公司的工业应用结果表明：A公司渣油加氢装置第四周期催化剂沉积金属量和平均积炭量低于第二周期；B公司渣油加氢装置掺入催化柴油后反应器总压降明显下降，径向温差明显降低，总温升有所上升，对加氢脱硫、加氢脱氮及残炭加氢转化反应均有促进作用，但对脱金属反应的促进效果不明显；C公司渣油加氢装置高比例掺入催化柴油，在加工总量中催化柴油质量占比26.33%、催化柴油占反应总进料质量比例最高值达45%以上的情况下，1 261 d的运行周期内反应系统总压降低于2.0 MPa、温升低于70 ℃、最大径向温差低于9 ℃。     

延长渣油加氢装置运转周期的RHT技术及其工业应用

通过研制抗积炭和脱金属、容金属能力高的催化剂,进行合理的级配装填,并控制反应器压差过早上升和热点过早出现,中国石化石油化工科学研究院开发了能显著延长操作周期的渣油加氢处理(RHT)技术及RHT系列渣油加氢催化剂。在多套渣油加氢装置的工业应用中, RHT系列催化剂不仅表现出良好的活性,更表现出了优异的活性稳定性,延长渣油加氢装置的运转周期,为炼油厂创造了巨大的经济效益。     

固定床渣油加氢第一反应器切出工艺运行分析

中国石化安庆分公司2.0 Mt/a渣油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院(石科院)开发的RHT技术,具有第一反应器（R-101）可切出的工艺特点。第一周期和第二周期均采用石科院开发的第三代RHT系列渣油加氢催化剂以及相适应的催化剂级配技术。两个周期的工业应用结果表明：R-101切出工艺技术可行,催化剂级配技术合理。R-101切出后,对产品质量没有影响,产品质量完全满足下游催化裂化原料的要求;同时能够延长装置运行周期2~3个月,最大限度地发挥催化剂的活性。     

渣油固定床加氢处理技术的研究开发

介绍了几年来中国石化抚顺石油化工研究院在渣油固定床加氢处理成套技术的研究开发方面所取得的成果。迄今为止 ,在催化剂研究方面 ,该院已成功开发了四大类、2 8个牌号的减压渣油加氢处理催化剂和三大类、5个牌号的常压渣油加氢处理系列催化剂及 2个牌号的上流式渣油加氢保护剂。在工艺研究方面 ,开发了常压渣油和减压渣油加氢处理 (S RHT)工艺 ,依托该工艺技术 ,在茂名石油化工公司建成 1套 2 .0Mt/a减压渣油加氢处理 (S RHT)装置 ,该装置 1999年 12月底建成投产。工业应用结果表明 ,S RHT催化剂活性高 ,产品质量满足设计要求 ,工艺技术先进 ,达到世界先进水平     

Operation and Optimization of Residue Hydrotreating Unit Using New Catalyst System

This article has summarized the optimized measures relating to the loading of catalyst,and the sixth operating cycle of the residue hydrotreating unit at SINOPEC’s Maoming Branch Company,and made a detailed comparison on the impurities removal rate,hydrogen consumption and energy consumption of the sixth operating cycle with those achieved by the previous five cycles.Test results have revealed that the second-generation RHT series novel residue hydrotreating catalysts featured high activity,good stability,and long operating cycle and could remarkably reduce the hydrogen consumption and energy consumption of process unit.The hydrotreated AR product,having low Conradson carbon residue,low sulfur content,low metal content,high content of saturated hydrocarbons,and low content of asphaltenes and resins,is an excellent FCC feed.Judging from their overall property the second-generation RHT series of residue hydrotreating catalysts used in the sixth operating cycle have commanded a leading position among other catalysts used in previous operating cycles.     

基于化学反应区的渣油加氢反应动力学创新模型

Based on the characteristics of composition and hydrotreating reactions of residue, new definitions of virtual molecular-group components about CH and CH2 are proposed here. The new reaction, hydrogenation of CH to CH2 (HDCH), can be used to represent the change of C and H with reaction conditions in residue hydrotreating. Meanwhile, by using the lumping approach, the kinetic models of HDCH, HDS, HDN, HDCCR, HDM, HDNi and HDV reactions are established. They are key components of the new kinetic model for residue hydrotreating based on chemical reaction sections. During the process of constructing the kinetic model, the goodness-to-fit (R2) between test data and model data is set as target value, and the parameters of the kinetic model can be calculated accurately. In verification test, the predict content of H, S, N, CCR, M, Ni and V obtained using the kinetic model can match well with the test data.