反应温度对渣油加氢反应过程的影响

以塔河常压渣油和沙轻减压渣油为原料,在高压釜反应器中研究了其它反应条件相同时,反应温度对渣油加氢反应过程的影响。结果表明,在实验所研究的反应温度内,两种渣油的转化率、汽柴油收率、硫和氮的脱除率都随反应温度的升高而增加,且在380～400℃均会出现一个拐点,证明高温有利于渣油的加氢转化和硫、氮的脱除,但由于焦炭产率随反应温度的升高而显著增加,引起催化剂失活速度加快,故渣油加氢反应温度不宜过高。硫含量较高的沙轻减渣的转化率、汽柴油收率、硫和氮脱除率均高于塔河常渣,说明大分子含硫化合物易于分解生成小分子物质,小分子再进入催化剂微孔中进一步发生加氢反应。     

反应时间对加氢残渣油四组分含量和结构的影响

以沙特轻质原油减压渣油（ALVR）为原料,采用高压釜考察了不同反应时间下加氢反应后残渣油的四组分含量及其结构组成变化。结果表明,与未加氢渣油相比,加氢残渣油中的饱和分含量大幅度增加,而芳香分、胶质和沥青质的含量均降低,四组分的H/C原子比和平均相对分子质量均降低,芳碳分率升高。加氢残渣油的四组分含量随反应时间的增加均呈规律性变化。随着加氢反应时间的增加,四组分的H/C原子比和平均相对分子质量降低,芳香分、胶质和沥青质的芳碳分率增加,胶质和沥青质的总环数和芳环数均降低。渣油加氢反应过程中,其四组分均发生了明显的氢解和脱烷基反应,胶质和沥青质结构单元间的各种桥键可发生明显的断裂,导致其结构单元数减少。不同来源和属性的渣油加氢反应后各组分的结构变化有一定区别。     

渣油加氢处理过程中氮分布与脱除规律的研究

在渣油加氢处理中试装置上,考察了渣油中氮化物在不同催化剂上的脱除规律。结果表明,渣油加氢产物中总氮、碱性氮和非碱性氮含量随加氢深度增加而呈逐渐减少的趋势,加氢产物的碱性氮占总氮比率却逐渐增加,总氮、碱性氮和非碱性氮的脱除率分别为51.8%,33.9%,58.5%,表明在加氢脱除过程中,碱性氮较非碱性氮更难脱除。加氢产物组分中碱性氮占总氮的比例由大到小依次为:沥青质组分>胶质组分>芳香分组分。氮在原料渣油和加氢产物组分中的分布规律为:胶质组分>芳香分组分>沥青质组分。     

十二烷基苯磺酸对渣油加氢反应过程的影响

The effect of additive—dodecylbenzene sulfonic acid(DBSA)—on residue hydrotreating was studied in the au toclave. The results showed that the additive improved stabilization of the colloid system of residue, which could delay th aggregation and coke formation from asphaltenes on the catalyst, and make heavy components transformed into light oi The residue conversion in the presence of this additive increased by 1.94%, and the yield of light oil increased by 1.53%when the reaction time was 90 min. The surface properties of the catalyst in the presence of this additive were better tha that of the blank test within a very short time(30 min) and deteriorated rapidly after a longer reaction time due to highe conversion and coke deposition. Compared with the blank test, the case using the said additive had shown that the structur of hydrotreated asphaltene units was smaller and the condensation degrees were higher. The test results indicated that th additive could improve the hydrotreating reactivity of residue via permeation and depolymerization, the heavier componen could be transformed into light oil more easily, and the light oil yield and residue conversion were higher for the case usin the said additive in residue hydrotreating process.     

超声波处理对渣油加氢反应过程胶体性能的影响

超声波处理改变了渣油饱和分、芳香分、胶质、沥青质(SARA)的含量、结构和分布状态,使渣油胶体稳定性得到改善。沥青质的含量、结构和分布状态对渣油胶体稳定性有重要影响。超声波处理改变了沥青质的结构,减少了渣油中沥青质的含量,大幅增加了溶胶能力强的胶质的含量,改善了沥青质的分散状态,使渣油胶体稳定性增加。超声波处理后渣油四组分理化性质的变化改善了渣油品质,提高了渣油和沥青质的反应性能,加氢反应深度增加,产物分布改善,但加氢残渣油的胶体稳定性降低。超声波处理对渣油及其加氢残渣油的胶体稳定性具有重要影响。     

加氢预处理对俄罗斯渣油催化裂化性能的影响

以硫、氮、金属含量及残炭均较高的俄罗斯减压渣油与减三线蜡油的混合油作原料,考察加氢预处理对渣油混合原料催化裂化性能的影响.结果表明:与未加氢预处理相比,混合原料加氢预处理所得大于350℃加氢渣油进行催化裂化时,产物的总液体收率提高4.41百分点,汽油收率提高5.74百分点,轻油收率提高5.12百分点,焦炭产率下降3.4...     

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。     

渣油加氢处理对渣油胶体稳定性的影响

利用向渣油中加入正构烷烃引起沥青质沉积起始点的变化以及渣油热反应生焦诱导期的变化,证实了加氢处理对渣油胶体稳定性的影响。适当的加氢处理能提高渣油胶体稳定性,深度加氢处理降低渣油胶体稳定性。根据渣油体系热反应生焦诱导期和渣油组成与结构的关系导出了渣油胶体的稳定性函数为：S（Re/（fA-As·As）,Ar,Sa）=12.57Re/（fA-As·As）＋1.07Ar-1.65Sa。该函数指出：胶质组分是影响胶体稳定性的主要因素,芳香分组分对胶体稳定有保护作用,饱和分组分破坏胶体的稳定性。     

反应温度对塔河沥青质加氢转化过程的影响

以十氢萘为溶剂,在氢初压12 MPa,剂油质量比1∶10,反应时间3 h的条件下,考察了反应温度对塔河常渣的正庚烷沥青质加氢转化过程的影响。结果表明,当反应温度由340℃提高到420℃时,沥青质转化率增加了约48百分点;残渣油收率由82.61%下降到43.37%,而气体+汽油、柴油和焦炭的收率分别由1.87%,1.98%和13.55%上升到25.08%,14.00%和17.55%;随着反应温度升高,硫、氮脱除率分别由28.91%和19.84%上升到81.44%和49.21%,残渣油中沥青质含量明显下降,次生沥青质的平均相对分子质量由5 527下降为4 265。由于温度较高将造成脱氢缩合反应加剧,焦炭收率增加,引起催化剂失活,且沥青质转化率、残渣油中沥青质、胶质和芳香分含量、硫及氮脱除率均在400℃左右出现拐点,故沥青质的加氢转化反应温度以400℃左右为宜。     

渣油加氢处理技术对劣质原料产物性质的影响

以中东典型劣质减压渣油为代表,考察了三相自循环加氢和固定床加氢处理组合工艺中的渣油性质变化。数据表明,在加氢处理中,80.9%的硫、32.3%的氮、72.5%的镍、87.4%的钒、57.0%的残炭和87.3%的沥青质被脱除,黏度降低了72.4%。分析了渣油中金属的脱除分布特点,66.5%的镍和75.3%的钒在s1过程中被加氢脱除,阻止了其在高活性催化剂上的沉积,延长了装置运转周期,起到了很好的保护作用。阐明了渣油在加氢处理过程中杂质组分的脱除规律,杂原子硫在四组分中的分布规律为芳烃胶质沥青质饱和烃,而氮在四组分中的分布规律为胶质芳烃沥青质,胶质较沥青质容易脱金属。     

沸腾床渣油加氢过程硫含量变化分析

对沸腾床渣油加氢过程中空速和温度对硫含量及分布的影响进行定量研究和考查.结果表明,原料和产物的硫含量随着馏出温度的增加呈现非均匀分布;与原料相比,不同空速下产物总的硫含量显著降低,馏出温度在320～480 ℃,产物硫含量高于原料;随着空速的降低,馏出温度480℃以上的重组分硫含量降低,但降低幅度变小,脱硫能力仅略微提高;在相对低温和高温区,随反应温度的升高,产物硫质量分数分布都趋于300 ～ 400 μg/g峰值;在相对低温区内,反应温度为420/420℃时硫含量最高值对应的馏出温度在560～ 660℃,反应温度降至410～420℃时,硫含量最高值对应的馏出温度区间收缩并略有前移,且馏出温度在560 ～700℃的硫含量随馏出温度升高而降低,馏出温度在480℃以下的组分随反应温度的升高硫含量也略有提高;馏出温度在530℃左右,出现硫质量分数为250 ～300μg/g高低转换的拐点;在相对高温区内,没有明显的硫含量高低转换拐点的出现,而是出现了最高硫质量分数为200 ～300 μg/g的近似均匀分布的对称轴.     

超临界水对渣油加氢催化剂性能的影响

以塔河常压渣油为原料,使用超临界水(SCW)(反应温度为400℃,氢初压为6.0 MPa条件下)对催化剂进行处理,并在剂油质量比为1∶10的条件下进行加氢转化实验,对比研究了SCW对渣油加氢反应过程中催化剂性能的影响.结果表明:SCW对渣油加氢反应过程中催化剂的表面积、孔体积和平均孔径等结构参数没有明显的影响;与空白试验相比,SCW条件下加氢反应转化率提高了2.41百分点,而加氢反应产物分布与空白试验相差不明显;与石英砂相比,SCW条件下催化剂可明显改善渣油加氢产物分布,在渣油转化率和焦炭产率较低的情况下,200 ～ 350℃馏分的收率提高了1.19百分点,350 ～ 500℃馏分的收率提高了2.99百分点,说明SCW对渣油加氢反应过程中催化剂的结构、活性不产生明显的影响.     

渣油加氢技术的工程化发展方向

介绍国内外首套渣油加氢工程化技术的特点及后续的技术改进。还介绍了待工程化的渣油加氢技术现状,分析我国渣油加氢技术工程化与国外渣油加氢技术工程化的差距,探讨了充分利用我国已有渣油加氢装置潜力的途径,指出我国渣油加氢技术工程化的发展方向:(1)开发活动床渣油加氢工程技术,提高资源利用率;(2)开发切换床(或活动床)与固定床结合的渣油加氢工程技术,延长固定床渣油加氢装置运转周期;(3)开发大型化渣油加氢工程技术,提高投资效率;(4)开发活动床渣油加氢与固定床减压馏分油加氢裂化一体化工程技术,提高重油转化率;(5)开发活动床渣油加氢裂化与固定床馏分油加氢精制一体化工程技术,生产清洁燃料调合组分。     

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...     

反应时间对沥青质加氢转化过程的影响

以十氢萘为溶剂,考察了反应时间对塔河常渣正庚烷沥青质加氢转化过程的影响。结果表明,在反应时间1 h以内,沥青质的转化率即可达到67%。反应时间由1 h延长到4 h,沥青质的转化率增加了28百分点,加氢残渣油收率降低了11百分点,焦炭产率增加了1.8百分点。随着反应时间的延长,饱和分、芳香分和胶质的含量增加,硫和氮的脱除率随之增加,加氢残渣油中的沥青质含量则明显降低,沥青质中易于反应的组分也将减少。虽然沥青质的转化率增加有限,但焦炭和气体收率增加明显。故当其他条件一定时,沥青质的加氢转化反应时间以1~2 h为宜。     

渣油加氢装置分馏部分流程分析

以2.4 Mt/a渣油加氢装置分馏部分进料条件为基准,对单塔流程、双塔流程Ⅰ、双塔流程Ⅱ3种分馏方案进行模拟计算,并进行技术经济对比.结果表明,单塔流程投资和能耗均最小,但该流程需要设置酸性气压缩机,装置分馏部分长周期运行的可靠性略低.双塔流程通过设置汽提塔,提高了装置长周期运行的可靠性,降低了柴油产品中的硫化氢含量.其中双塔流程Ⅰ设备投资比单塔流程高50万元,单位原料油能耗比单塔流程高147.39MJ/t;双塔流程Ⅱ设备投资比单塔流程低150万元,单位原料油能耗比单塔流程高94.55 MJ/t.因此,双塔流程Ⅱ可在最大程度上提高装置分馏部分长周期运行的可靠性,节省设备投资.     

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.     

沸腾床渣油加氢影响因素及催化剂失活分析

对沸腾床渣油加氢技术特有的影响因素进行了详细分析,指出沸腾床反应器中催化剂藏量是一个动态值,可以根据原料性质和要求的转化深度,通过调整催化剂在线加排量对该值进行调整;分析了沸腾床加氢过程中沉淀物形成的原因及其对反应器、催化剂及下游装置的影响;论述了催化剂磨损产生的细粉对反应稳定性和工艺性能的影响。通过研究沸腾床失活催化剂外层对传质和反应性能的影响,指出焦炭及金属在催化剂外层的积累削弱了催化剂外层的渗透性,致使液体的扩散能力及催化剂的活性和选择性都呈下降趋势;通过对失活程度不同的待生催化剂的分析,指出失活程度不同催化剂沉积的金属数量有明显区别,物理性质变化显著,但二者的碳含量没有明显差异。     

重油加氢反应炉的改造设计

某炼油厂重油加氢反应进料加热炉由于原料性质变化以及高压换热器结垢等原因,不能长周期运行,需进行改造.针对重油加氢反应进料加热炉易结焦的特点,通过对加热炉的工艺操作参数以及结构合理性的分析,采用重新调整辐射炉管排列方式、更换燃烧器类型、对转油线应力分析等措施,使改造后加热炉在占地面积不变的情况下,设计热负荷提高大约44％,出口温度提高11℃,满足了工艺设计的要求.此次改造首次使用了“N型炉管排列”方式,有效利用了炉膛空间,只需改变人口炉管走向,大大减少配管专业的工作量.