国内外重油加工技术进展及产业发展建议

介绍了国内外脱碳和加氢2种劣质重油加工路线中的典型工艺技术,分析了各类技术的发展趋势,综述了近年来重油加工技术取得的新进展,并对未来我国重油加工产业发展提出了建议。指出今后应加强重油加工技术的理论研究,开发新型高性能环保化催化剂,拓宽高附加值特色产品领域。     

渣油加工技术现状及发展趋势分析

目前,世界范围内增产的石油将主要是重质原油及重质合成油,炼油企业正面临着原料重质化和劣质化、产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化的压力,需要尽快提升重油转化加工水平,提升重油轻质化的转化效率。以脱碳、加氢两种石油炼制技术路线为核心,分析了减黏裂化、溶剂脱沥青、延迟焦化、渣油催化裂化、渣油加氢等各种技术的现状及技术进展,并评价了影响渣油加工工艺选择的技术经济因素。延迟焦化技术将依然是渣油加工的主要技术手段之一,但是其经济性和环境表现略差;沸腾床、浆态床加氢技术将在渣油加工技术中承担越来越重要的角色,但在原料适应性和转化深度、催化剂寿命和消耗等方面还有待进一步提高;渣油加工组合工艺因能充分发挥各种渣油加工技术的组合优势,在实际生产中应优先加以考虑。     

我国重油转化工艺技术

通过重油加工的两个途径 (脱碳和加氢 )介绍了我国重油加工 4大工艺过程 (延迟焦化、减粘裂化、重油催化裂化和重油加氢 )的现状和最新进展 ,并详细列举了近几年工业化的各种重油转化加工的组合工艺 ,提出了重油转化工艺发展思路。     

重油在加工过程中的碳氢优化分布及有效利用的探索

重油加工过程就碳和氢二元素的变化而言,不外乎是脱碳和加氢两种情况,相应的技术路线则为脱碳技术路线和加氢技术路线。为了比较和判断重油在加工过程中的碳、氢有效利用程度,以中东常压渣油为原料,采用不同重油加工技术,得到相应的产物分布及产品的碳、氢分布,引用碳、氢有效利用率两项指标,计算出重油在不同重油加工过程中的碳、氢有效利用率。结果表明,从多产汽油产品角度来看,渣油加氢处理和催化裂化组合较优;从多产柴油角度来看,延迟焦化和馏分油加氢裂化组合较优。但加氢技术路线的CO_2排放要高于脱碳技术约20%以上。只有采用深度加氢处理和催化裂化集成技术路线,既可提高石油烃的碳、氢的有效利用率,又能降低炼油厂CO_2排放,从而实现石油资源高效利用。     

国内重油加工技术动态综述

根据石油生产实际和资源储备情况，原油性质的变重和劣质化的趋势将不可避免，因此重油加工在炼油化工企业中占有非常重要的地位。针对不同重油的性质和产品市场的需求变化，选择合适的重油加工工艺，将会提高企业的效益。通过重点介绍重油加工中的脱碳工艺和加氢工艺，并分析国内与国外技术的差距，得出结论：国内脱碳工艺已基本掌握，且部分工艺技术达国内外先进水平；国内加氢工艺与国外相比差距较大。     

适应原油劣质化的催化裂化运行分析

针对中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司重油精制能力比不足,导致催化裂化装置热平衡所需的掺炼渣油依赖低硫原油加工的状况,采用以沸腾床渣油加氢的劣质未转化油为主要原料进行深度拔出的脱沥青油大幅替代低硫掺渣的重油侧加工流程优化方案,使催化裂化掺炼渣油所需的低硫原油量显著下降,从而实现原油劣质化程度的进一步提高.催化裂化装...     

高转化率与低碳排放重油加工路线的研究

通过对几种加氢方案（VRDS方案、浆态床方案、沸腾床方案）、脱碳方案（焦化方案）以及组合方案（焦化方案+沸腾床方案）进行系统研究,考察了重油加工路线对油品收率和碳排放的影响,并进行了效益对比分析。结果表明,加氢路线的轻油收率高,碳排放高。无论是否征收碳税,加氢路线的效益均高于脱碳路线的效益,但投资较高。在3种加氢路线中,浆态床方案的轻油收率最高,碳排放居中,投资较少,效益最好;沸腾床方案的轻油收率最低,投资最高,效益最差;VRDS方案的碳排放最高,轻油收率居中,投资和效益也居中。与焦化方案和沸腾床方案相比,两者组合方案的轻油收率和效益明显提高。     

悬浮床加氢裂化——劣质重油直接深度高效转化技术

根据炼油工业面临的四大挑战与问题,介绍劣质重油进行直接深度高效转化的最佳技术——悬浮床加氢裂化技术,包括发展历史及其与固定床、沸腾床加氢技术的对比。分析悬浮床加氢裂化催化剂和工艺的现状与发展趋势,介绍在建和准备工业化的悬浮床加氢技术:国外的有意大利Eni公司的EST技术、美国KBR公司的VCC技术、UOP公司的Uniflex悬浮床渣油加氢技术、委内瑞拉国家石油公司(PDVSA)的HDH PLUS技术、CHEVRON公司的VRSH技术;国内的有中国石油天然气股份有限公司与中国石油大学(华东)联合开发的悬浮床加氢技术。对悬浮床、固定床、延迟焦化、重油催化四种重油转化技术进行了技术经济对比。指出国内应认真研究催化剂、原料性质、转化机理以及反应工程,通过合资合作、独立开发等方式,力争通过5~10年的努力,在悬浮床加氢裂化技术方面做到与世界同步或走在世界前列。     

我国重油深度加工中应用加氢预处理技术的探讨

一、前言发展重油深度加工技术,增产运输燃料和石油化工原料,是当前国内外合理利用石油资源的发展趋势,也是我国炼油工业增加经济效益所面临的一项重要课题.重油转化为轻质油品的过程,无非是重质组分的裂解和硫、氮、金属与沥青等杂质的脱除.现有和正在发展中的重油加工技术,归纳起来,不外乎脱碳与加氢两大类.而选择合适的重油加工技术,首先应当针对原油性质和产品需要来综合考虑.     

重油加工技术路线的选择

对三种重油加工技术路线：脱沥青-催化裂化或加氢裂化、焦化-催化裂化或加氢裂化、渣油加氢-催化裂化的不同特点进行了分析对比，对国内重油加工技术路线的选择具有借鉴作用。     

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。     

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.     

超细片状颗粒流态化特性研究

分别以粒径相近的超细球形铝粉、片状铝粉、片状云母粉为原料,采用床层膨胀和床层塌落法对其流态化特性进行了研究。结果表明,3种颗粒在流化床中流化的难易程度不同,其中片状铝粉的起始流化速度为0．087m／s,平衡压降约为3．6kPa,最大床层膨胀率为1．36;片状云母粉的起始流化速度为0．079m／s,平衡压降约为4．2kPa,最大床层膨胀率为1．60;球形铝粉的起始流化速度为0．063m／s,平衡压降约为5．8kPa,最大床层膨胀率为1．71;片状铝粉和片状云母粉的起始流化速度高、床层膨胀率低、平衡压降低、滞气性能差,比球形铝粉更难于流化。另外,对处于流化状态时的片状铝粉床层在不同气速下平衡压降随时间的波动情况进行了考察,并测绘了压降波动曲线,结果表明其压降波动幅度约为5％。     

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。     

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。      

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。     

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...     

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。     

进料方式对固定流化床流态化行为影响的研究

An experimental installation of cold model simulation was set up to study the bed pressure drop in different regionsof fixed fluidized bed reactor during top feeding and bottom feeding, respectively, at various gas velocities with thefluidization image of solid particles monitored at the same time. By comparing the changes in bed density and operating gasvelocity in different regions of fixed fluidized bed reactor, the influence of top feeding and bottom feeding patterns on fluidizationbehavior could be investigated. The results showed that the bed density in top feeding reactor responded more stablyto the change in gas velocity along with the advantage of working in a wider range of operating gas velocities. Based on thisstudy, it is concluded that existing bottom feeding reactor configurations cannot meet the fluidization requirements; and optimizationof bottom feeding reactor will be needed.