中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术开发与应用

为满足市场对喷气燃料的需求并与企业现有装置相契合，中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）开发了生产合格喷气燃料的中压加氢裂化技术。通过考察反应压力、裂化催化剂、原料油、转化深度及体积空速对喷气燃料性质的影响规律，提出了中压条件生产合格喷气燃料的加氢裂化技术方案。中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术在中国石化上海石油化工股份有限公司1.5 Mt/a中压加氢裂化装置得到工业应用，在国内首次实现了中压条件下蜡油生产合格喷气燃料。装置工业标定结果表明，采用该技术加工高硫减压蜡油（VGO）馏分，在氢分压约10 MPa的条件下，喷气燃料馏分收率达到20%以上，且满足3号喷气燃料质量要求，尾油馏分BMCI值约为10，是优质的裂解制乙烯原料。     

中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术的开发与应用

为满足市场对喷气燃料的需求并与企业现有装置相契合,中国石化石油化工科学研究院(简称石科院)开发了生产合格喷气燃料的中压加氢裂化技术。通过考察反应压力、裂化催化剂、原料油、转化深度及体积空速对喷气燃料性质的影响规律,提出了中压条件生产合格喷气燃料的加氢裂化技术方案。中压加氢裂化生产合格喷气燃料技术在中国石化上海石油化工股份有限公司1.5 Mt/a中压加氢裂化装置得到工业应用,在国内首次实现了中压条件下蜡油生产合格喷气燃料。装置工业标定结果表明,采用该技术加工高硫减压蜡油(VGO)馏分,在氢分压约10 MPa的条件下,喷气燃料馏分收率达到20%以上,且满足3号喷气燃料质量要求,尾油馏分BMCI约为10,是优质的裂解制乙烯原料。     

防垢剂在加氢裂化工业装置上的应用

１前言齐鲁石油化工公司胜利炼油厂加氢裂化装置是引进的一次通过单段加氢裂化装置，以孤岛减压二线油为原料，年加工量为５６０ｋｔ，主要产品有石脑油、喷气燃料、柴油和优质乙烯裂解料。装置中高压反应进料与反应馏出物换热器（Ｅ１２１０Ａ和Ｅ１２１０Ｂ）在流程中有...     

调整炼油厂产品结构的加氢技术的开发与应用

介绍了可以调整炼油厂产品结构的系列加氢技术。灵活调整产品分布的加氢裂化技术可以通过调整产品的馏程范围及更换化工型加氢裂化催化剂有效压减柴油产量,降低柴汽比;中压加氢改质MHUG技术可以生产约10%~35%的高芳潜石脑油,同时生产清洁柴油(其硫质量分数小于10μg/g,十六烷值较原料增加10~25单位);FD2G催化裂化柴油加氢转化技术可将劣质柴油馏分转化为收率50%以上的高辛烷值(RON 91~94)、低硫(硫质量分数小于10μg/g)的汽油产品,可作为国Ⅴ汽油调合组分;FDHC柴油中压加氢裂化技术以直馏柴油为主要原料,可以直接生产优质3号喷气燃料(喷气燃料收率40%~50%,烟点26~31 mm),有效压减柴油产量,降低柴汽比;FD2J直馏柴油中压加氢裂化技术可以进一步降低喷气燃料冰点,提高喷气燃料收率。     

加氢裂化装置掺炼不同二次加工油的研究

对比了中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a加氢裂化装置分别掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）和焦化蜡油对工艺参数、设备、产品以及能耗的影响。结果表明：与掺炼催化柴油相比,装置掺炼焦化蜡油后,加氢精制反应器和加氢裂化反应器的平均温度均有所升高,加氢精制反应器的总温升降低;高压换热器结盐速率加快;相同喷气燃料收率下,总氢耗降低,重石脑油芳烃潜含量降低,喷气燃料、柴油和尾油质量得到改善,综合能耗增加。两种工况下,通过工艺参数的调整,均可得到优质石脑油、喷气燃料、柴油和尾油。     

多产喷气燃料加氢裂化工艺技术研究

通过对加氢裂化反应不同转化深度下喷气燃料产品收率和产品性质的研究发现,喷气燃料产品收率随着转化率的提高先增加后缓慢降低,当转化率达到95%时,喷气燃料收率达到最大值49.24%;喷气燃料烟点随转化率的提高逐渐升高,其中宽馏分喷气燃料随转化率提高烟点升高明显,当转化率为97%时,喷气燃料烟点可达到33.1 mm,而重喷气燃料烟点受转化率的提高影响较小;芳烃含量先降低后升高,芳烃质量分数最低可达到4.6%;冰点与转化率无明显对应关系,最高为-53.7℃,具有较好的低温流动性;喷气燃料馏分适宜的终馏点为290℃,与终馏点282℃时相比,其产品收率可增加2.17百分点,烟点可提高1.1 mm,冰点为-59.3℃对其低温性能影响较小。     

加氢裂化装置柴油回炼增产喷气燃料和石脑油

中海油惠州石化有限公司3.6 Mt/a加氢裂化装置柴油回炼增产喷气燃料和石脑油的工业应用结果表明,在不改变装置结构和催化剂的基础上,回炼少量柴油（4%）,转化率可达到75%,喷气燃料、石脑油目标产品收率提高3.29百分点,喷气燃料烟点略有提高,柴油十六烷值提高3.9个单位,产品质量合格,装置能耗略有增加,从856.21 MJ/t增加到859.72 MJ/t。     

掺炼催化裂化柴油对加氢裂化产品的影响分析

以减压蜡油和不同比例催化裂化柴油(催化柴油)配制的混合油为原料进行加氢裂化试验,考察不同转化率下掺炼催化柴油对轻石脑油、重石脑油、喷气燃料及柴油的贡献率。催化柴油掺炼比例为10%时,控制尾油收率为28%,掺炼催化柴油对各产品收率贡献为喷气燃料柴油轻石脑油重石脑油;随着转化率的提高,掺炼催化柴油对轻石脑油的贡献率增加,对重石脑油、喷气燃料、柴油的贡献率降低;控制尾油收率为12%,掺炼催化柴油对各产品收率贡献为轻石脑油喷气燃料柴油重石脑油。在低转化率条件下,催化柴油掺炼比例达到40%时,掺炼的催化柴油对喷气燃料贡献率达到65.2%,加氢裂化重石脑油的芳烃潜含量为63.1%,可作为优质催化重整原料。     

减压蜡油加氢裂化催化剂组合动力学模型

以高压加氢裂化六集总动力学模型为基础,建立预测催化剂组合体系产品分布的数学模型。按固定馏程间隔将原料油和加氢裂化生成油划分为减压蜡油 加氢裂化尾油（>360℃）、柴油馏分（290～360℃）、喷气燃料馏分（175～290℃）、重石脑油馏分（65～175℃）、轻石脑油馏分（<65℃）和炼厂气（C4-）6个集总。分别以2种不同类型加氢裂化催化剂的实验数据为基础,采用Matlab 2011b数值计算软件和非线性最小二乘法对动力学模型参数进行了优化回归。以优化回归后的动力学模型参数为初值,调整部分模型参数,建立了预测催化剂组合体系产品分布的数学模型。用该模型计算得到的加氢裂化产品分布与实验值之间的一致性较好,其偏差均小于2%。     

加氢裂化装置掺炼不同二次加工油的研究

对比了中国石化北京燕山分公司2.0 Mt/a加氢裂化装置分别掺炼催化裂化柴油（简称催化柴油）和焦化蜡油对工艺参数、设备、产品以及能耗的影响。结果表明：与掺炼催化柴油相比，装置掺炼焦化蜡油后，加氢精制反应器和加氢裂化反应器的平均温度均有所升高，加氢精制反应器的总温升降低；高压换热器结盐速率加快；相同喷气燃料收率下，总氢耗降低，重石脑油芳烃潜含量降低，喷气燃料、柴油和尾油质量得到改善，综合能耗增加。两种工况下，通过工艺参数的调整，均可得到优质石脑油、喷气燃料、柴油和尾油。     

用BP神经网络预测延迟焦化产品收率

针对传统的焦化产品收率预测方法准确性较差的实际情况,用Matlab编程构造了3层前馈BP神经网络,采用带动量的批处理梯度下降法来训练网络,并用所得模型对已知样本数据进行预测.结果表明,运用BP神经网络对焦化产品收率能够进行准确预测,最大相对误差为3.33%.与传统的预测模型相比,该网络模型的预测精准度更高.     

加氢裂化装置高压换热器选型分析

螺纹锁紧环式换热器是固定床加氢裂化装置中常用的传统换热器.缠绕管式换热器2007年开始应用于高压加氢装置,是一种结构相对紧凑的高效换热设备.对两种类型换热器的结构特点、工艺处理能力、实际应用经验和数据分析等方面进行了对比.结果表明,缠绕管式换热器可靠性较高,发生管/壳程内漏的风险相对较小;压力降小,可降低装置能耗;换热...     

环烷基蜡油加氢裂化装置反应系统压降升高原因

加工环烷基蜡油的中海石油宁波大榭石化有限公司2.1 Mt/a加氢裂化装置在运行过程中出现系统压降快速上升的情况，被迫停工。除了精制反应器压降外，系统压降主要发生在高压换热器部位。高压换热器入口分配器内部及精制反应器保护剂床层结垢篮及其上部积累了大量的白色垢物，堵塞了高压换热器入口分配器，导致高压换热器压降快速增大。该白色垢物为环四磷酸铁，是由装置进料中所含的铁元素与装置上游常减压蒸馏装置所添加的高温缓蚀剂中的含磷化合物反应所生成。提出控制进料中磷质量分数不超过0.5 μg/g，以及常减压蒸馏装置采用无磷缓蚀剂或升级设备材料等应对措施     

基于BP神经网络的板式热交换器传热与流阻性能预测

应用BP神经网络,建立了一种新的板式热交换器传热与流阻性能预测模型。它利用BP神经网络的函数拟合能力,通过拟合板式热交换器单板传热面积、板片厚度、波纹深度、波纹节距及波纹夹角等参数,来预测板式热交换器的传热系数、冷热侧压力降和传热准则关联式,对板式热交换器的传热与流阻性能做出综合评价。     

馏分油加氢裂化技术的工程化问题及对策

介绍了国内工程化应用的加氢裂化技术,分析了加氢裂化工程化过程中遇到的问题,包括结垢导致的高压换热器换热效率下降、循环氢压缩机出口至循环氢换热器出口压力降增大、循环氢压缩机震动、反应系统压力降上升过快、反应流出物空冷器腐蚀及结垢等。对产生这些问题的原因进行了详细分析,提出了全面的应对结垢的措施：①采购蒙特利尔协定书签约国的原油;②严格控制电脱盐后原油盐质量分数在3λg／g以下;③控制焦化蜡油、脱沥青油、催化循环油等劣质原料的掺炼比例;④注水采用脱氧水、锅炉给水或加氢裂化分馏塔顶凝结水;⑤原料储存采用99．99％以上纯度的氮气气封;⑥选择使用合适的阻垢剂;⑦针对不同原料,选择合适的过滤器;⑧分析不同部位的腐蚀类型,选择合适的耐腐蚀材料;⑨采用无死区、流速高、压力降低的逆流传热换热器（如缠绕管换热器）。对反应系统压力降上升过快、反应流出物空冷器腐蚀及结垢问题也提出了具体的解决方案。     

气液两相流压降模型在欠平衡钻井中的应用

分别利用Hasan kabir和Ansari气液两相流压降模型，分析了欠平衡钻井过程中的井筒压降问题，建立了欠平衡钻井流型判别及压降计算的数学物理模型，并用FORTRAN90进行了编程计算，模拟了欠平衡钻井过程。通过分析井口回压、注气量以及注液量等欠平衡钻井参数发生变化对井底压力的影响，确定了欠平衡钻井井底压力控制方法。理论计算结果与实验数据对比分析表明，Hasan－Kabir预测压力的相对误差在10%以内，Ansari的相对误差在5%以内。因此，建议在欠平衡钻井设计中应用预测精度较高的Ansari方法。     

人工神经网络技术在油田储层物性预测中的应用――以西峰油田为例

与传统的测井资料解释和信息处理技术相比较,在对非均质性较强、物性参数级差较大的储集层物性预测中,人工神经网络技术具有极强的自适应和自学习能力,其通过很强的非线性映射,能够精确地建立储集层参数与测井响应之间的非线性模型。在论述神经网络技术基本原理的基础上,对西峰油田延安组和延长组储层的物性参数(孔隙度和渗透率等)进行了预测,取得了较理想的结果。预测结果表明:渗透率参数级差不大(<102)时,预测精度高;渗透率的变化范围较大(>103)时,对具有高渗透率储层的预测精度高,而对具有低渗透率储层的预测值相对误差较大。     

基于半监督学习-多通道卷积神经网络的加氢裂化产品性质预测

提出了一种用于加氢裂化产品性质预测的半监督学习-多通道卷积神经网络(SSL-MCCNN),通过逐层卷积实现加氢裂化工艺流程空间域局部特征提取,并基于多通道采样实现了时域特征提取。在应对模型训练中由于产品性质数据量不足导致的小样本学习问题方面,基于教师-学生半监督学习(TS-SSL)生成虚拟样本集实现了数据扩充,进一步提升了模型预测性能。基于SSL-MCCNN对煤油-柴油加氢裂化工业装置重石脑油密度和柴油闪点预测的均方根误差(RMSE)分别为0.83和1.03,判定系数(R²)分别为0.90和0.98,与BP神经网络(BPNN)和径向基神经网络(RBFNN)相比,SSL-MCCNN在实现最小RMSE的同时达到了最优R²。实验结果表明,所提出的SSL-MCCNN有效提取了加氢裂化工艺流程的时空域特征,显著提升了模型预测性能。     

基于BP神经网络的低温提氦工艺优化

氦气是国家重要性战略物资之一,目前氦气的主要工业来源仍是从天然气中提取。为进一步优化低温提氦工艺,降低工艺能耗水平,对已有低温提氦工艺进行了改进,以一级提氦塔进料温度、压力、回流比、制冷剂高压、低压压力和制冷剂流量6个参数为变量,建立基于BP神经网络算法的综合能耗及提氦浓度预测模型,并对模型进行检验,并运用训练好的BP神经网络对改进工艺的综合能耗及粗氦浓度进行了预测。研究表明:BP模型训练效果较好,可用于综合能耗和粗氦体积分数的预测;通过训练误差分析,确定了模型隐藏层节点数为8时BP模型预测结果最优;利用确定好的BP神经网络预测出最优工艺生产参数,在满足粗氦体积分数不小于63.5%的基础上,综合能耗降低了18.08%。     

插入物对新型换热器传热性能的影响

在新型换热器--自支撑矩形缩放管换热器的基础上,利用Fluent数值模拟方法,研究了在其壳程内分别插入传统插入物(旋流片)和新型插入物(折板)后传热性能与流动特性的变化,研究的雷诺数(Re)变化范围为27900~41900。结果表明,与空管缩放管换热器相比,插入旋流片和折板的换热器壳程的传热系数随Re的增大分别增加了31.07%~33.08%和38.01%~46.74%;插入物在提高传热系数的同时也引起了通道内压降的增大,插入旋流片和折板时通道内压降分别增加了69.32%~77.42% 和 68.49%~87.16%;插入折板后壳程通道内的综合传热性能最好,其次是插入旋流片的,无插入物时则最差。提高换热器传热性能的关键是要改善通道两侧缩放管处的传热性能,减小速度场与温度场间的协同角是增强换热器传热性能的一项重要措施。