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.     

渣油加工技术现状及发展趋势分析

目前,世界范围内增产的石油将主要是重质原油及重质合成油,炼油企业正面临着原料重质化和劣质化、产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化的压力,需要尽快提升重油转化加工水平,提升重油轻质化的转化效率。以脱碳、加氢两种石油炼制技术路线为核心,分析了减黏裂化、溶剂脱沥青、延迟焦化、渣油催化裂化、渣油加氢等各种技术的现状及技术进展,并评价了影响渣油加工工艺选择的技术经济因素。延迟焦化技术将依然是渣油加工的主要技术手段之一,但是其经济性和环境表现略差;沸腾床、浆态床加氢技术将在渣油加工技术中承担越来越重要的角色,但在原料适应性和转化深度、催化剂寿命和消耗等方面还有待进一步提高;渣油加工组合工艺因能充分发挥各种渣油加工技术的组合优势,在实际生产中应优先加以考虑。     

不同原油价格下重油加工工艺路线的选择

在35～100 美元/bbl(1 bbl≈159 L)的国际油价下,针对阿曼原油、沙中原油、伊重原油、塔河原油的不同重油加工工艺路线(如浆态床渣油加氢、沸腾床渣油加氢、固定床渣油加氢、渣油焦化、溶剂脱沥青组合等)进行了经济效益分析,结果表明：在所研究的价格体系内,浆态床渣油加氢技术的经济效益均明显优于沸腾床渣油加氢技术;对于较劣质原油（如伊重原油）,在原油价格高于80 美元/bbl时,采用浆态床渣油加氢技术的经济效益超过常规原油固定床渣油加氢技术,随着浆态床渣油加氢技术的逐步完善与加工成本的降低,该技术在应对特别劣质的原料时具有很好的市场应用前景;在原油价格高于35 美元/bbl时溶剂脱沥青组合技术的经济效益优于渣油焦化技术,对于缺少氢源、延迟焦化装置原料性质较好的企业,当原油价格低于55 美元/bbl时,溶剂脱沥青组合技术有较好的市场应用前景;针对常规原油,当原油价格为45～80 美元/bbl时,推荐采用固定床渣油加氢技术。     

沸腾床加氢-焦化组合工艺制备低硫石油焦

对沸腾床加氢-焦化组合工艺制备高品质石油焦的工艺路线进行研究,探究沸腾床未转化油(UCO)的焦化规律.结果表明:渣油沸腾床加氢反应过程中,提高温度或降低空速有利于渣油转化率和杂质脱除率提高;同样的操作区间内,渣油转化率的变化明显大于杂质脱除率;随着渣油转化率增加,UCO硫含量先降低再升高.UCO焦化过程中原料中60％左...     

沸腾床加氢及其未转化油改质中试研究与技术经济分析

沸腾床渣油加氢技术是加工高硫、高残炭、高金属劣质原料的最重要技术之一,具有原料适应性强、装置操作灵活、转化率高等特点。以减压渣油(VR)、催化裂化(FCC)油浆及减压蜡油(VGO)混合物为原料,进行沸腾床加氢及其未转化油(UCO)改质的中试研究。沸腾床加氢中试结果显示,渣油转化率可以达到70%以上,脱硫率达到80%~90%,液体总收率为74%;UCO的焦化行为研究结果表明,掺炼UCO可以使焦化装置的轻油收率提高4%左右,从而实现渣油的充分转化。按有、无该项目测算的技术经济分析显示,增设一套2.20 Mt/a的渣油沸腾床加氢商业装置,增设了沸腾床加氢后项目的内部收益率可达到10.54%。     

渣油加氢工艺及工程技术探讨

简要介绍了固定床、沸腾床、移动床和浆态床四大类型渣油加氢技术的现状、发展趋势、工程化研究以及渣油加氢与渣油催化裂化组合工艺研究等。其中固定床加氢技术最成熟,发展最快,装置最多;沸腾床和移动床加氢技术日益成熟,不断得到推广应用;浆态床加氢技术完成了工业试验,目前处于工业示范阶段。根据对原料油的适应性、工艺特点、产品及反应条件的要求,提出了四种渣油加氢工艺的选择方案。不同类型的渣油加氢、以及加氢与催化裂化等重油加工技术的灵活组合,在重质、劣质油加工方面将会发挥更大作用。     

劣质渣油清洁高效加工技术开发

基于对渣油中沥青质存在形态和反应机理的深入研究,开发了渣油改质的高活性催化剂,提出了沥青质脱金属和高效轻质化的工艺技术。劣质渣油催化临氢热转化技术（RMX）利用高效传质的高压临氢鼓泡浆态床反应器和高活性催化剂,使劣质渣油在相对稳定的浆液体系中转化为轻质组分,其渣油轻质化率大于95%,沥青质轻质化率大于90%,金属脱除率大于99%。RMX技术作为劣质渣油改质平台技术,可与现有固定床加氢和催化裂化工艺组合;与现有的延迟焦化加工路线相比,RMX组合工艺的轻质油品或化工原料收率增加33.13百分点。RMX技术是适应炼油厂向化工转型发展、产品提质增效和结构调整的优选技术。     

重油高效催化裂解（RTC）技术试验研究

为拓宽石油化工行业生产烯烃的原料来源,高值化利用劣质重油原料,在中型试验装置上进行重油高效催化裂解技术（RTC）工艺试验。试验结果表明：与催化裂解工艺（DCC）相比,RTC工艺在加工加氢蜡油与加氢渣油的混合原料（两者质量比为45：55）时,液化气产率和丙烯产率均明显提高,干气产率和焦炭产率显著下降;在加工更为劣质的加氢渣油原料时,RTC工艺对改善产品分布和产品选择性均有良好效果。     

沸腾床渣油加氢技术的工业应用及展望

沸腾床渣油加氢技术是加工高金属、高硫含量和高残炭劣质原料的重要技术,具有原料适应性强、装置操作灵活、转化率和脱杂质率较高的特点。本文介绍了H-Oil、LC-Fining和T-STAR沸腾床渣油加氢技术的发展及工业应用情况,并对这些技术进行了评述。结合目前炼油技术的发展趋势,对沸腾床渣油加氢技术的前景进行了展望。     

低油价下典型中东原油溶剂脱沥青组合工艺的市场前景分析

在35~100USD/bbl(1bbl≈159L)国际油价下,针对阿曼原油和沙中原油典型的重油加工工艺路线,如溶剂脱沥青组合工艺、固定床渣油加氢工艺和延迟焦化工艺进行了经济效益分析。结果表明,当国际原油价格大于35USD/bbl时,溶剂脱沥青组合工艺经济效益优于延迟焦化工艺,当国际原油价格小于42USD/bbl时,溶剂脱沥青组合工艺经济效益优于固定床渣油加氢工艺;当国际原油价格小于55USD/bbl时,对于氢源不足,延迟焦化装置原料具有进一步劣质化潜力的炼油企业,可考虑采用溶剂脱沥青组合技术实施技术改造,以提升经济效益与提高对加工原油的适应性。溶剂脱沥青装置脱沥青油收率越高,经济效益越好,对于加工原油硫含量较低的企业,可考虑脱沥青油不经过加氢直接去催化裂化装置加工。     

高转化率与低碳排放重油加工路线的研究

通过对几种加氢方案（VRDS方案、浆态床方案、沸腾床方案）、脱碳方案（焦化方案）以及组合方案（焦化方案+沸腾床方案）进行系统研究,考察了重油加工路线对油品收率和碳排放的影响,并进行了效益对比分析。结果表明,加氢路线的轻油收率高,碳排放高。无论是否征收碳税,加氢路线的效益均高于脱碳路线的效益,但投资较高。在3种加氢路线中,浆态床方案的轻油收率最高,碳排放居中,投资较少,效益最好;沸腾床方案的轻油收率最低,投资最高,效益最差;VRDS方案的碳排放最高,轻油收率居中,投资和效益也居中。与焦化方案和沸腾床方案相比,两者组合方案的轻油收率和效益明显提高。     

炼油结构转型下沸腾床加氢技术

STRONG技术是中国石油化工股份有限公司自主开发的沸腾床加氢技术,其创造性提出了气-液-固自分离的三相分离器替代高温高压沸腾泵,实现了气-液-固高效分离和自持流化;创制的适宜不同反应分区的球形催化剂,具有良好流化性能和较高的杂质脱除率,实现了劣质渣油的高效提质和产物分布的灵活调变,而且适应不同原料加工场景（如渣油、煤焦油等）和目标产物（如清洁油品、化工原料、低硫船用燃料油和低硫石油焦等）。目前已建成50 kt/a示范装置和500 kt/a工业装置,并完成百万吨规模的工艺包编制工作。为应对炼油结构转型,在STRONG沸腾床加氢技术基础上,开发出沸腾床-固定床复合床（SiRUT）技术,该新技术具有原料适应性强、装置运行周期长和加氢重油性质显著提升等优点,在现有及未来炼油企业提质增效方面具有竞争优势。     

劣质渣油复合床(SiRUT)加氢技术研究

总结了国内炼油尤其是重油加工方面的现状及发展困境,介绍了中国石油化工股份有限公司开发的STRONG沸腾床渣油加氢技术以及50 kt/a工业示范装置运行状况;应对传统固定床渣油加氢技术存在的原料适应性不足及运转周期短的现状,开发了沸腾床-固定床(简称复合床)组合加氢技术,并在实验室内进行中试试验及长周期寿命试验.结果表明...     

高铁钙渣油沸腾床加氢技术研究

以仪长管输原油渣油为原料,用连续搅拌釜反应器模拟沸腾床考察了高铁钙渣油的裂化性能和杂质脱除性能,并研究了沸腾床加氢催化剂的初期失活情况。结果表明,反应温度是影响高铁钙渣油转化率和杂质脱除率的主要因素,积炭、金属硫化物的沉积造成的催化剂孔口堵塞失活是影响高铁钙渣油沸腾床加氢工艺经济性的主要因素,铁钙含量应该作为采用沸腾床加氢工艺还是固定床加氢工艺加工高铁钙渣油的判断标准。     

延迟焦化深度裂解技术研究与工业应用

基于延迟焦化工艺本质与炉管结焦机理,采用焦化加热炉管内外过程模拟技术,以控制炉出口介质裂解深度为目标,对1.6 Mt/a延迟焦化装置焦化加热炉进行改造。在加热炉总体结构不变的条件下,采用多项创新专利措施对在役设备进行改造与操作参数优化,提高生焦反应焦化加热炉给热量,结合深度裂解技术,改善产品分布。设备改造后的工况过程模拟结果表明,介质炉出口裂解深度得到提高,生焦反应焦化加热炉给热也明显增加。工业应用结果表明,焦化加热炉采用深度裂解技术后,加热炉的处理能力提高了,达到1.85～1.90 Mt/a;改造后的炉管表面温度比改造前低约80 ℃;烧焦后运行周期从改造前的9个月延长到15个月以上;在原料残炭上升的情况下,石油焦收率和焦炭产率系数均下降,增加了液体产品收率,经济效益明显。改造后该装置可以适应因原料重质化,对扩大焦化装置处理能力和改善产品结构的要求。     

Effect of catalyst condition on sedimentation and conversion in the ebullated bed vacuum residue H-Oil hydrocracking

This study highlights the importance of the condition of the catalytic system in the ebullated bed vacuum residue hydrocracker on the performance of the unit, proving that not only feedstock quality but also catalytic system quality are the single variables which have the biggest impact on residue hydrocracker performance. During processing the same vacuum residual oil in the LUKOIL Neftohim Burgas H-Oil ebullated bed hydrocracker a variation of conversion between 56.6 and 73.0% was observed. A higher sedimentation and the resulted decreased reaction severity were provoked by a higher vanadium content in the catalyst in the second reactor and a higher arsenic determinant in the whole catalytic system. The reduction of the second reactor catalyst vanadium content along with a decrease of the arsenic determinant in the whole catalytic system allowed recovering the 16.4% loss of conversion during processing the same feedstock. The increase of reaction temperature at constant liquid hourly space velocity (LHSV) increases aromaticity of the unconverted vacuum residual oil product, most probably due to dealkylation of the side alkyl groups attached to the aromatic cores. The raise of temperature also had an effect on the increase of asphaltene conversion, a fact that is not always observed during EBRHC of vacuum residual oils from different origin.