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。     

高硫渣油加氢生产低硫重质船用燃料油组分技术开发与应用

高硫渣油深度加氢脱硫过程中,最难脱除的含硫化合物因有侧链取代、空间位阻效应强而最难转化,深度脱硫过程中,催化剂上金属(镍+钒)沉积及积炭均会加快。针对加氢脱金属剂及加氢脱硫降残炭剂分别开展级配比例的研究,结果表明：脱金属率随反应物流在脱金属催化剂上停留时间的增加而增加,脱硫率随反应物流在脱硫降残炭剂上停留时间的增加而增加,但在达到一定停留时间后的增加趋势均明显变缓;所开发的新型渣油加氢脱硫降残炭剂初始加氢脱硫活性不高,随着运行时间的延长活性有所提升并保持稳定。基于级配研究结果及加氢脱金属脱硫剂的特性,开发了新型高硫渣油深度加氢脱硫催化剂级配技术,并在高硫渣油固定床加氢装置上进行了工业应用。结果表明,新型级配催化剂具有良好的加氢脱硫活性及优异的稳定性,该固定床渣油加氢装置在确保催化裂化装置原料供应的前提下能够稳定生产低硫重质船用燃料油调合组分。     

国产FZC系列渣油加氢催化剂的工业应用

为适应加工高硫原油的需要 ,茂名石油化工公司新建了一套 2 .0Mt/a渣油加氢脱硫装置 ,并在该装置上应用了新一代国产FZC系列催化剂。装置设计原料为减压渣油配一定比例的减压蜡油 ,生产中在高压分离器压力为 15 .0～ 15 .6MPa的条件下 ,加氢产物经常压蒸馏得到的加氢常压渣油硫含量小于 0 .4% ,残炭小于 5 .5 % ,镍加钒含量小于 2 0 μg/g ,可作为该公司现有催化裂化装置的原料     

渣油性质对S-RHT催化剂的影响

在中型渣油加氢试验装置上考察了钠离子、镍、钒、硫和渣油粘度对S-RHT催化剂活性的影响。结果表明,金属钠对催化剂性能影响极大,重金属镍和钒、硫对催化剂活性无明显影响,而渣油粘度对催化剂的脱杂质性能有不利影响。试验结果对工业S-RHT装置原料的选择有重要的指导意义。     

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...     

渣油加氢处理过程中金属分布与脱除规律的研究

在渣油加氧处理中试装置上，考察了金属在不同催化剂上的脱除规律。结果表明，阿曼原料渣油经加氢处理后，镍、钒、铁、钠、钙脱除率分别为84．9％，93．8%,4，96．8％，34．0％，70．0％，镍、钒、铁比钠、钙更容易脱除。镍、钒、铁在脱金属催化剂上的脱除率分别为61．2％，80．8％，93．5％，大部分金属在脱金属催化剂上就已经脱除。渣油中的金属杂质主要分布在胶质和沥青质组分中，金属在胶质组分中分布比例较高，但较易脱除。加氢处理对组成分布的影响使得镍和钒在胶质和沥青质组分中的分布比例发生变化，未能脱除的金属主要残留在沥青质组分中。     

催化裂化技术的发展趋势是提高适应性

催化裂化技术工业应用60年来，一直在努力改进催化剂和工艺设备，目的是把更多的重油和渣油原料转化为轻质产品。加工一定量渣油的催化裂化装置所用的催化剂差不多占世界催化裂化催化剂需求量的2／3。实际上，随着渣油和经过加氢处理原料的增加，用作催化裂化原料的减压瓦斯油将减少。原料来源的这种变化给新建和已有的催化裂化装置都带来严重挑战，需要催化裂化装置有很强的适应性，既多产汽油和超低硫柴油又联产热力。与加工减压瓦斯油的传统原料相比，加工较多重油或渣油的催化裂化装置需要加工含沥青质较多的重质原料。这种原料中含有较多的镍和钒，会沉积在催化剂上并降低其性能。催化裂化催化剂再生时，钒会侵蚀和破坏催化剂的沸石结构，或经过水热降解使孔堵塞。     

STRONG沸腾床渣油加氢工艺研究

采用STRONG沸腾床渣油加氢技术,在中试装置上,以伊朗渣油为原料进行了长周期运转试验.运转过程相当平稳,无生焦现象发生,催化剂带出量控制在1μg/g以内,脱金属率为60%～95%,脱硫率为50%～90%,转化率为40%～80%.     

国内外动态

BRIM催化剂生产超低硫柴油的应用哈尔德·托普索公司采用BRIM技术首批工业化的催化裂化原料预处理催化剂TK-558(CoMo)和TK-559(NiMo)已经售出了3180 t。2004年推出的加氢精制生产超低硫柴油催化剂TK576(CoMo)在加氢脱硫和加氢脱氮活性上都比以前的CoMo催化剂TK-574好。对直馏瓦斯油在较低压力(2.0 MPa氢     

3.3 Mt/a渣油加氢装置运行问题分析及解决措施

为使渣油加氢装置上流式反应器(UFR)与固定床反应器所用催化剂活性得到充分利用,实现长操作周期,中化泉州石化有限公司3.3 Mt/a渣油加氢装置对Ⅰ列标准催化剂系统进行了优化,装填了更多脱金属催化剂和过渡剂,包括优化催化剂的装填比例,增加1 dam~3/h UFR入口混氢量,改善上流式反应器催化剂的结焦性和精细化操作条件等措施。装置Ⅰ列第3周期和第2周期运行结果相比较,第3周期原料性质比第2周期劣质的情况下,优化后的Ⅰ列催化剂系统在保持脱硫/脱残炭性能稳定性的前提下,脱金属性能得到大幅提升,第3周期的脱镍率和脱钒率比第2周期分别高10.75,5.81百分点,加氢重油质量可以满足催化裂化原料要求。     

高金属原油做固定床加氢原料预处理技术研究

针对固定床加氢对原料的要求较高(总金属含量小于120μg/g),结合现有加工工艺,推算出克拉玛依稠油开展渣油加氢时总金属含量低于40μg/g;实验室考察了一级脱钙二级水洗、两级脱钙三级水洗工艺、搅拌强度和反应温度对固定床加氢原料预处理的效果以及净化油性质的影响。中试试验验证了现有脱金属工艺可以使克拉玛依稠油成为固定床加氢的原料,拓宽了固定床渣油加氢原料的来源。     

采用非对称轮换式保护反应器的固定床渣油加氢技术开发

开发了采用非对称轮换式保护反应器的固定床渣油加氢技术以及轮换保护反应区专用脱金属催化剂和催化剂器外硫化技术,并以不同金属含量的渣油为原料,在固定床中型装置上进行了轮换保护反应区和主反应区的催化剂活性稳定性以及工艺原料适应性等试验。结果表明：主反应区的催化剂级配具有良好的活性稳定性,主反应区的运转周期可达到3年;非对称轮换式保护反应器的固定床渣油加氢技术原料适应性好、杂质脱除率高、产品分布好,是延长固定床渣油加氢运转周期优选的技术。     

金陵分公司1.8Mt/a渣油加氢处理装置运行分析

中国石油化工股份有限公司金陵分公司1.8 Mt/a渣油加氢装置2012年9月27日开车一次成功。装置于2014年2月18日停工,第一周期累计运转500 d。近17个月的运行结果表明:在处理量为设计负荷110%的条件下,加氢尾油中硫质量分数小于0.5%,残炭小于5%,金属(Ni+V)质量分数小于10μg/g,为催化裂化装置提供了优质的原料,为企业大幅提高了经济效益和环境效益;催化剂平均脱硫率、脱残炭率、脱氮率和脱金属率分别达到89%,59%,41%和80%,均优于设计指标,催化剂体系表现出了良好的加氢活性和稳定性;对第一周期出现的反应器R102差压上升、高压换热器E102结垢和F101设计符合偏小等问题进行分析,为装置今后的运行提出了改进建议。     

戴维逊公司开发出一种可提高渣油转化率的FCC新型催化剂

渣油原料与减压瓦斯油相比沸点较高,内含更多的多环环烷烃、芳烃和沥青质,以及镍与钒等金属杂质。渣油催化裂化（RFCC）装置加工渣油原料要应用专门设计的FCC催化剂。加工高残炭与高金属含量原料时,催化剂的焦炭选择性是催化剂最重要的特性。此外,催化剂的稳定性与抗金属性能也很重要。为加速渣油中大的烃分子的裂化,催化剂结构应能使大分子以最快速度扩散至催化剂的活性酸性中心。根据原料性能,对催化剂内分子筛与载体活性加以优化。     

沸腾床-固定床组合渣油加氢处理技术研究

沸腾床渣油加氢技术与固定床渣油加氢技术组合可以明显改善固定床进料性质,大幅度降低杂质含量,大大改善固定床操作;同时可以扩大可加工的原料范围,延长操作周期.中试数据表明,加工金属质量分数分别为118,233μg/g、残炭质量分数分别为15.7％,21.1％的劣质渣油,沸腾床与固定床组合工艺均可稳定操作,所得加氢渣油金属质量分数分别为10.6,7.8μg/g,残炭质量分数分别为5.6％,5.2％,可以直接作为催化裂化装置原料,从而实现劣质渣油的高效转化.通过技术特点和技术经济分析,并与单独的固定床方案对比,发现沸腾床与固定床组合渣油加氢处理新技术具有更好的盈利能力,并可实现3 a稳定运转,从而与下游装置相匹配,实现同步开停工.     

FZC系列渣油加氢催化剂运行的性能研究

研究和分析了抚顺石油化工研究院研制的新型FZC系列渣油加氢催化剂在茂名2 Mt/a渣油加氢装置上的运行性能,并与旧型FZC系列渣油加氢催化剂进行了对比。结果表明,新型FZC系列催化剂性能良好,活性高,在反应温度降低的情况下,仍然满足装置的生产需求,加氢常压渣油可直接进入重油催化裂化装置,总体运行情况良好,但其脱硫、脱金属能力比旧型FZC系列催化剂略有降低。     

劣质渣油加氢脱金属催化剂RDM-36的开发

根据高金属含量劣质渣油加氢反应的特点,通过开发新型载体材料优化催化剂载体的孔结构、采用新的活性组分负载方法提高催化剂的容金属能力、对催化剂表面性质进行改性提高催化剂反应的稳定性等多方面设计,成功开发了新型脱金属催化剂RDM-36。RDM-36催化剂在劣质渣油加氢处理过程中表现出优良的脱金属及沥青转化性能。寿命试验结果表明,RDM-36催化剂可实现固定床工艺条件下对高金属含量劣质原料的长周期加工运转,提高固定床渣油加氢装置对劣质原料油的适应能力。     

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。     

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。     

常压渣油加氢保护剂和脱金属催化剂的开发及应用

介绍了抚顺石油化工研究院 (FRIPP)开发的常压渣油加氢保护剂和脱金属催化剂及其在大连西太平洋石油化工有限公司 (WEPEC)常压渣油加氢处理装置上的工业应用 ,结合对工业废催化剂的剖析 ,说明了FRIPP研制开发的FZC系列常压渣油加氢保护剂和脱金属催化剂活性、稳定性好 ,容杂质能力高 ,完全满足了装置长周期运转的需求。