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。     

减压蜡油加氢裂化六集总动力学模型研究

以实验室加氢裂化催化剂A的加氢裂化反应结果为基础,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,按馏程把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℃)、喷气燃料馏分(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。     

悬浮床加氢裂化产物中酸性含氧化合物的分布

以中东常压渣油为原料,考察其悬浮床加氢裂化产物中酸性含氧化合物的分布情况。在反应温度450℃、反应时间1h、氢初压6MPa的条件下,采用不同催化剂对中东常压渣油进行悬浮床加氢裂化反应,反应产物进行常减压蒸馏,分为IBP～180℃（汽油馏分）、180～360℃（柴油馏分）、360～500℃（蜡油馏分）和>500℃（尾油）,然后测定各馏分和尾油中酸性含氧化合物的含量;采用柱色谱法对蜡油馏分进行三组分分离和对尾油进行四组分分离,并测定各组分中酸性含氧化合物的含量。结果表明,中东常压渣油悬浮床加氢裂化产物中酸性含氧化合物主要分布在蜡油馏分中,其次是分布在尾油中;蜡油馏分中的酸性含氧化合物主要集中在芳香分中,尾油中的酸性含氧化合物主要分布在胶质中。     

中低温煤焦油加氢裂化集总动力学模型的研究

以煤焦油为原料,在高压固定滴流床反应器中,以工业NiMo/Al2O3为催化剂,考察了360-380℃范围内煤焦油的产物分布,基于此建立了5集总煤焦油加氢裂化动力学模型。动力学模型的集总包括：未反应的煤焦油、柴油、汽油、气体和焦炭。通过对实验产物与模型预测产物的对比数据,发现本文所建立的动力学模型可以用于煤焦油加氢裂化过程。同时,基于动力学模型,进一步分析了煤焦油的加氢裂化机理：在整个煤焦油加氢裂化过程中,柴油馏分可作为反应中间组分。     

不同催化剂对催化裂化柴油加氢裂化产品影响及预测

采用中国石油化工股份有限公司大连(抚顺)石油化工研究院研制的三种酸性依次提高,比表面积依次增大,加氢功能金属含量依次减少的催化剂,以芳烃含量较高的催化裂化柴油为原料进行了中试试验,在工艺条件相同的情况下,研究了上述三种不同类型催化剂对催化裂化柴油加氢裂化的产品分布、液体收率、氢耗和产品性质的影响规律。结果表明:在适宜的工艺条件下,采用酸性增强、比表面积增大和加氢金属含量减少的催化剂,加氢裂化产品中重石脑油收率和化学氢耗增加,柴油收率和液体收率减小,重石脑油抗爆指数可以达到84以上,柴油馏分十六烷指数可以达到35以上。以此数据建立六级总动力学模型,实现了加氢裂化装置液收和氢耗预估,以及石脑油馏分烷烃、环烷烃、芳烃和抗爆指数,柴油馏分烷烃、环烷烃、芳烃和十六烷指数率等产品性质的预测。通过对模型参数的调整,以及预测值与试验值的对比,较好地预测了不同催化剂对催化裂化柴油加氢裂化产品性质的影响,预测误差均在4%以内。     

用正交配置法模拟加氢裂化反应器

结合物料平衡、能量平衡和加氢裂化反应动力学方程,按照加氢裂化反应的特点,建立了加氢裂化反应器6集总动态机理模型。反应动力学采用原料油、柴油、航空煤油、重石脑油、轻石脑油、气体6集总模型。对总动态机理模型提出了正交配置法和龙格-库塔法相结合的求解方法。新的求解方法计算量小、精度高,并且能求得微分数学模型的近似解析解。应用6集总动态机理模型对加氢裂化反应器进行了模拟,考察了模型的预测精度。模拟结果表明,该模型能较好地模拟和预测加氢裂化产品的收率分布和反应器的温度分布,具有较高的预测精度,模型可靠。     

蜡油加氢裂化级配工艺产品性质预测的数学模型

以两种加氢裂化催化剂的数学关联式为基础,结合六集总动力学模型求得不同催化剂床层的转化率,实现了对轻石异构烃含量、重石芳潜、喷气燃料烟点、柴油凝点及尾油BMCI(芳烃关联指数)值等加氢裂化催化剂级配工艺产品性质的预测。当计算结果偏离实验结果较大时,通过调整部分模型参数,很好地预测了加氢裂化催化剂级配实验的产品性质,预测误差均在5%以内,具有一定的工业应用价值。     

煤直接液化轻馏分油加氢裂化产品预测

采用加氢裂化催化剂对煤直接液化产物中的轻馏分油进行中型试验,研究了石脑油、喷气燃料馏分和改质柴油产率及性质随温度变化的规律,以及不同切割方案对产品收率及性质的影响。结果表明:在反应总压13.0 MPa,总催化剂体积空速0.73 h~(-1),氢油比800∶1等条件下,反应温度提高20℃对石脑油芳烃潜含量的影响不大,在64%～71%,是优质的重整原料;对喷气燃料烟点影响不大,在25.5～28.6 mm,是优质的喷气燃料;柴油凝点由-47℃提高至-40℃,仍然是优质低凝柴油,柴油BMCI值降幅由1.86增至14.97,链烷烃含量提高,同时芳烃含量降低,十六烷指数增幅由2.02单位提高至6.99单位,十六烷指数提高幅度较大。以此数据为基础,结合六级总动力学模型,实现了重石脑油芳烃潜含量、喷气燃料馏分烟点、柴油凝点等产品性质的预测,与试验值相比,预测误差在5%以内。     

复合分子筛催化剂的加氢裂化反应性能

采用复合分子筛AlSBA-15/Y为主酸性组分制备加氢裂化复合分子筛催化剂ASY-1,在一段串联小型固定床加氢裂化装置上考察ASY-1的裂化性能,并进行了稳定性试验.结果表明,在控制＞370℃原料馏分油转化率为65％条件下,柴油馏分的收率为51.93％,中间馏分油选择性为79.6％,重石脑油芳潜质量分数为43.1％,尾油BMCI值为5.2.在3000h的反应稳定性考察中,反应温度仅提高2℃,产品分布变化不大,表明复合分子筛催化剂具有良好的稳定性.     

加氢裂化装置产品结构优化方案及效果

针对国内成品油市场柴油需求减少而喷气燃料、重石脑油和加氢裂化尾油等产品需求增加的实际情况,炼化企业利用加氢裂化装置可以灵活调整产品方案的特点,通过采用部分更换新型加氢裂化催化剂、不同性能加氢裂化催化剂级配、调整和优化产品切割方案以及以柴油为原料生产白油等技术措施,可以提高加氢裂化装置的喷气燃料、重石脑油以及加氢裂化尾油产品的收率,降低柴油收率,改善加氢裂化喷气燃料、尾油产品的质量,充分发挥加氢裂化装置在产品结构灵活调整方面的优势。加氢裂化装置调整产品结构方案在Y公司和M公司2个企业的应用结果表明,加氢裂化装置喷气燃料收率增加3.58～13.28百分点,柴油收率减少5.14～5.81百分点,喷气燃料冰点降低1 ℃以上,尾油BMCI降低1.2～1.7。     

Kinetic Study on the Hydrocracking Reaction of Vacuum Residue Using a Lumping Model

Based on the experimental hydrocracking of vacuum residue, a kinetic study using a lumping model was carried out to gain insight into the characteristics of catalytic reactions. The lumped species were the saturates, aromatics, resins, and asphaltenes (SARA) constituents in the residue (798 K⁺) fraction and gas, naphtha, kerosene, gas oil, vacuum gas oil, and coke in the products. The pyrite reaction favoring hydrocracking to lighter products was more temperature-dependent than that using a mixture of pyrite and active carbon. The kinetic study showed that the addition of active carbon to pyrite limited the transformation of resins to asphaltenes.     

Kinetic Study on the Hydrocracking Reaction of Vacuum Residue Using a Lumping Model

Abstract

Based on the experimental hydrocracking of vacuum residue, a kinetic study using a lumping model was carried out to gain insight into the characteristics of catalytic reactions. The lumped species were the saturates, aromatics, resins, and asphaltenes (SARA) constituents in the residue (798 K⁺) fraction and gas, naphtha, kerosene, gas oil, vacuum gas oil, and coke in the products. The pyrite reaction favoring hydrocracking to lighter products was more temperature-dependent than that using a mixture of pyrite and active carbon. The kinetic study showed that the addition of active carbon to pyrite limited the transformation of resins to asphaltenes.     

炼油厂增产乙烯原料措施及建议

分析了影响直馏石脑油和加氢尾油裂解性能的主要因素,根据进口油、玛湖油、牙哈油价格,以及石脑油馏分PONA和模拟裂解产物收率情况,增加炼油厂进口油掺炼比例、降低玛湖油和牙哈油掺炼比例,不仅有利于生产乙烯原料,也有利于提高全厂经济效益.优化催化柴油加工路线,汽柴油加氢装置不再加工催化柴油,加氢石脑油干点由190℃提高至23...     

悬浮床加氢裂化集总动力学模型的研究

在不同反应温度、氢初压条件下,通过高压反应釜对克拉玛依常压渣油（KLAR）进行加氢裂化实验,以此模拟悬浮床加氢裂化过程,并根据实验数据及实际工艺中对各种轻油产品收率预测的需求建立了悬浮床加氢裂化六集总（气体、汽油、柴油、蜡油、减压渣油、焦）动力学模型,用matlab软件进行编程,采用最小二乘法对动力学参数进行估算,并进行误差分析。结果表明,建立的六集总动力学模型能很好的对各集总产品收率进行预测,计算结果与实验值基本吻合,大部分误差在5%以内。     

Hydrocracking of Vacuum Gas Oil: Conversion,Product Yields,and Product Quality over an Industrial Hydrocracking Catalyst System

Pilot plant experiments were conducted over an industrial hydrotreating/hydrocracking catalyst system using vacuum gas oil fraction obtained from a refinery crude distillation unit. Extensive pilot plant data were generated on the performance of industrial hydrocracking catalyst system with respect to conversion, product yields, and product quality at various operating conditions. The pilot plant experiments were carried out in a dual-reactor hydrotreating pilot plant system with downflow mode of operation. The temperature varied from 360 to 400°C and liquid hourly space velocity varied from 0.8 to 2.4 hr^?1, keeping a constant pressure of 170 kg/cm² and H₂/HC feed ratio of 845 L/L. The hydrocracked total liquid product was distilled in a true boiling point distillation unit to obtain yields and qualities of different fractions such as naphtha, kerosene, diesel, and unconverted oil. The effect of operating conditions on the performance of the hydrocracking catalyst system was discussed in detail. The kinetics of hydrocracking reaction was studied using a simple first-order reaction and a complex four-lump reaction system and the kinetic parameters were reported.     

真硫化态加氢裂化催化剂在工业装置的首次工业应用

中国石化石油化工科学研究院开发的真硫化态多产喷气燃料及重石脑油型加氢裂化催化剂RHC-131B-TS、RHC-133B-TS及级配方案在中国石油哈尔滨石化分公司加氢裂化装置上进行了首次工业应用。该装置以多产喷气燃料馏分为主,兼顾生产重石脑油和柴油馏分。应用结果表明：采用真硫化态催化剂,节约开工时间约2天,开工过程中无废水、废气排放,过程清洁;初期标定结果中,（重石脑油+喷气燃料）馏分收率为71.5%,喷气燃料馏分烟点为35 mm,柴油馏分十六烷值为76,全面达到装置改造目标;在装置长周期运转中,真硫化态催化剂活性稳定,产品质量优,产品分布可满足生产需求。