延长渣油加氢装置运转周期的RHT技术及其工业应用

通过研制抗积炭和脱金属、容金属能力高的催化剂,进行合理的级配装填,并控制反应器压差过早上升和热点过早出现,中国石化石油化工科学研究院开发了能显著延长操作周期的渣油加氢处理(RHT)技术及RHT系列渣油加氢催化剂。在多套渣油加氢装置的工业应用中, RHT系列催化剂不仅表现出良好的活性,更表现出了优异的活性稳定性,延长渣油加氢装置的运转周期,为炼油厂创造了巨大的经济效益。     

国外某炼油厂劣质渣油加氢原料油试验研究

为了满足某炼油厂渣油加氢装置加工劣质渣油的实际需求，确保装置长周期平稳运行，开展了不同催化剂级配体系渣油加氢稳定性试验和原料优化试验。稳定性试验结果表明：优化后的催化剂级配可以满足该炼油厂催化剂使用寿命达150 d的要求，各项杂质的脱除率均达到了技术指标要求。与常规渣油加氢催化剂级配相比，加工高金属、高残炭劣质渣油时提高保护剂及脱金属剂的比例，催化剂体系的整体活性没有明显降低，杂质脱除效果更优，且床层温升更易控制。原料优化试验结果表明：对该劣质渣油，脱沥青油掺炼比例越高，反应性能越好；当掺炼比例达到40%时，在满足催化剂使用寿命要求的同时，整个运行周期中产物的残炭可以满足装置的实际生产要求。     

固定床渣油加氢装置高效运行措施

中国石化海南炼油化工有限公司（简称海南炼化）固定床渣油加氢装置具有空速大和第一反应器高径比较大的特点,因此对该装置进行催化剂级配装填的难度较高,需要平衡好催化剂活性、催化剂活性稳定性和反应器压降之间的关系,从而获得最优的反应效果。为此,海南炼化历经多个运转周期对不同催化剂专利商的渣油加氢催化剂进行比较。各催化剂的工业应用统计结果表明,中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）开发的RHT系列渣油催化剂的综合性能优于国内外参比催化剂。此外,海南炼化从装置改造和运行优化等多方面入手,逐步实现了该装置的高效运行。     

RHT系列渣油加氢催化剂在胜利炼油厂VRDS装置上的工业应用

介绍由北京石油化工研究院研制、开发、用于渣油加氢装置固定床反应器的RHT系列催化剂在胜利炼油厂VRDS装置的首次工业应用情况。该催化剂采用自行开发的级配路线,较好地结合了脱金属剂、脱硫剂、脱氮剂的性能特点,使整个运行周期的催化剂活性和稳定性达到较好地匹配,已达到同类进口催化剂的水平。     

渣油加氢装置高效运行的影响因素及应对措施

针对影响渣油加氢运行的主要因素,石油化工科学研究院提出了相应的解决方案：为延长装置运转周期,开发了更高活性和稳定性的催化剂以及更好原料适用性的催化剂级配技术;为发挥催化剂的整体性能,开发了高效的反应物流分配技术;为进一步延长装置运转周期,开发了保护反应器可切换的固定床渣油加氢技术。     

全氢型炼油厂渣油加氢装置长周期运行总结

针对渣油加氢装置第三周期运行初期第一反应器(一反)底部径向温差大的问题,第四周期对催化剂级配方案和操作模式进行了调整。第四周期在保持一反催化剂脱金属活性的同时,降低其脱硫及残炭转化活性,提高后部反应器催化剂的脱硫及残炭转化活性,在催化剂整体活性基本不变的情况下,各个反应器的温升分布更加合理。第四周期运行初期快速提高反应温度,使反应温度和掺渣比相匹配,改善了一反内物流分配效果。通过上述调整,有效解决了运行初期一反径向温差大的问题,为实现装置的长周期稳定运转提供了条件。第四周期已累计运转666 d,以高硫、高残炭、高金属劣质渣油为原料,生产的加氢常压渣油能够满足催化裂化装置进料的要求。     

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。     

渣油加氢装置长周期运行分析及优化措施

中国石化安庆分公司2.0 Mt/a重油加氢装置采用中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）研发的RHT技术,由中国石化工程建设公司设计,目前已运行至第5个周期,均采用石科院开发的RHT系列渣油加氢催化剂。装置运行结果表明：RHT催化剂的脱硫、脱氮和降残炭等性能均能满足要求;在降低催化剂堆密度的前提下,催化剂活性和稳定性进一步提升。为了延长重油加氢装置生产运行周期,采取多项措施进行生产优化,以延缓反应器压降上升速率,充分利用催化剂性能,确保装置长周期安全平稳运行。     

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。     

延长固定床渣油加氢装置运行周期探讨

介绍了固定床渣油加氢装置运行中遇到的问题,分析这类装置运行周期短的原因,探讨延长运行周期的方法,提出了应对措施:1完善切除已达到运行瓶颈的反应器的工程技术,可延长装置运转周期1~3个月;2开发切换固定床渣油加氢装置反应器工程技术,可延长装置运转周期4~6个月;3开发沸腾床反应器+固定床反应器工程技术,可延长装置运转周期6个月以上;4应用防结垢高压换热器,使换热器运行周期与装置运行周期相匹配;5合理级配固定床渣油加氢装置催化剂,提高催化剂利用率。     

原料性质对渣油加氢装置的影响及控制效果

延长渣油加氢装置的运转周期,有利于提高催化剂的利用率,提高渣油加氢-催化裂化联合装置的经济效益。从原料性质影响入手,分析了如何最大限度延长渣油加氢装置运转周期。通过优化控制原料性质并采用中国石化石油化工科学研究院开发的RHT系列第三代催化剂,实现了装置的长周期稳定运行。     

The Application of RUF Series Catalysts and Its Grading Optimization Technology

Qilu Petrochemical Company in order to synchronize the replacement of catalysts in the upflow reactor （UFR） and fixed-bed reactors and achieve the 1.5-year operating cycle of the residue hydrotreating unit has revamped the UFR and optimized catalysts grading. Commercial operation results have revealed that the series of catalysts for residue hydrotreating after optimized grading achieved an operating cycle of 1.5 years with the quality of hydrotreated oil products meeting the requirements for FCC feedstock.     

3.9 Mt/a渣油加氢装置运行情况分析

介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司3.9 Mt/a渣油加氢装置RHT系列催化剂中期工业标定情况、RHT系列催化剂日常运行数据、装置能耗及装置运行存在的问题。工业标定及日常运行数据结果表明,在冷高压分离器压力为15.5MPa、体积空速为0.2h-1、较低的反应器床层平均温度、较小的反应器径向温差、平稳的反应器压降条件下,渣油加氢装置能够为下游的催化裂化装置提供低硫、低金属、低残炭的加氢重油原料。中期工业标定期间RHT系列催化剂的平均脱硫率为89.82%,平均降残炭率为65.01%,平均脱金属率为86.39%,说明RHT系列加氢精制催化剂具有较高的脱硫、降残炭、脱金属活性。同时,日常运行数据表明RHT系列加氢精制催化剂具有较低的失活率,能够满足催化剂长周期平稳运行的需要。目前装置由于循环氢压缩机转数无法调节,造成装置的两个反应系列不能达到理想的氢油比,将成为渣油加氢装置满负荷运行至催化剂末期时的最大瓶颈。     

加氢装置超长周期稳定运转的影响因素和对策

结合两套蜡油加氢工业装置实际运转情况以及待生催化剂表征数据,分析并讨论了影响蜡油加氢装置长周期稳定运转的关键因素。结果表明：原料中的沥青质是影响重油加氢装置长周期稳定运转的关键因素;针对不同性质原料,设计合理的催化剂级配方案和工艺条件可实现加氢装置催化剂表面积炭的稳态平衡,从而实现工业装置催化剂长周期不失活稳定运转的目标。基于蜡油加氢装置运转经验,进一步对比分析了影响重油加氢和柴油加氢装置长周期稳定运转的关键因素,并提出了加工重油原料和柴油原料时实现长周期稳定运转的对策。     

渣油加氢反应器径向温差大原因分析及改进措施

采取更换反应器分配器和优化操作控制措施,对3.1 Mt/a渣油加氢装置进行了改造。结果表明,将所有反应器入口分配器更换为CLG喷射式,则每台反应器最大径向温差由改造前的约50℃降低到改造后的4～7℃。此外,渣油中硫、氮、残炭和金属(Ni与V)的脱除率平稳且有所提高,依次约为80%,35%,40%,60%。     

渣油固定床加氢处理技术的研究开发

介绍了几年来中国石化抚顺石油化工研究院在渣油固定床加氢处理成套技术的研究开发方面所取得的成果。迄今为止 ,在催化剂研究方面 ,该院已成功开发了四大类、2 8个牌号的减压渣油加氢处理催化剂和三大类、5个牌号的常压渣油加氢处理系列催化剂及 2个牌号的上流式渣油加氢保护剂。在工艺研究方面 ,开发了常压渣油和减压渣油加氢处理 (S RHT)工艺 ,依托该工艺技术 ,在茂名石油化工公司建成 1套 2 .0Mt/a减压渣油加氢处理 (S RHT)装置 ,该装置 1999年 12月底建成投产。工业应用结果表明 ,S RHT催化剂活性高 ,产品质量满足设计要求 ,工艺技术先进 ,达到世界先进水平     

R&D and Application of Catalyst for Resid Hydrotreating in Upflow Reactor

In order to extend the operating cycle of the upflow reactor for resid hydrotreating, the Re- search Institute of Petroleum Processing taking into account the specifics of resid hydrotreating upflow reactor has developed the high-performance RUF series of catalysts suitable for operation in the upflow reactor. The results of commercial application of catalysts revealed that this RUF series of catalysts loaded after optimized grading could effectively remove metals, sulfur and carbon residue from the re-sidu...     

UFR/VRDS工艺整体优化技术研究及应用

为使渣油加氢装置上流式反应器与固定床反应器所用催化剂达到同步换剂并实现一年半的操作周期，对催化剂系统A、B两个系列分别进行了优化。工业装置运转结果表明，优化后的上流式反应器与固定床反应器所用催化剂整体达到1.5年的操作周期，加氢渣油质量可以满足催化裂化原料要求。