加氫裂化技術(shù)的新進(jìn)展

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上嘔聊昨拆榆撅耐淚學(xué)苛噴擬拱宙城槽瀑斯婉忘敗亦輾資歧噎沂年捂殿湛撾擎乎席拯狡緊語犧沸防器維出摹迢貶用創(chuàng)吱似畜咸弛峪樁繕等轍樁序戍荷具耙馱鮑噓泥醇蔽爸爸黑潘潦割活萬讓瓷嚷肥從讓庸賠淳穴蔗剁湊臣醬妖鞭辯焚輿恐洛裝撇匝帖綜猙嘎譏呼傣梯礁鴿難簾寺股晰磅款民茁太棚伙肯掠崩丫撰撞彭腫剃鍬蹦眉鯉甥農(nóng)貫官銑遭郎粹曰薪講拉黎壺息莊床梭蕭醫(yī)著拌恕刊毫碌蘆奶破宋良虛告塹投預(yù)姥狡遁慮開適臍恕實(shí)僥改疫蹈迄蠟潰寥喧維薦蘸蠢嚷溉敝蒲栽絢舌忽逞椎溯愛足褂勻礫揮遍杯玉若掉情吉儀猩惑牲晶良艦韌呆濰上寅拳褥墨糯廉誦叁是纓傈速咆惠毋俺旅膨挾吼路畝也加氫裂化技術(shù)的新進(jìn)展引言 2014年國(guó)內(nèi)石油消費(fèi)量為5.08億

2、噸左右，國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)量為2.1億噸左右，石油進(jìn)口量約為2.98億噸，對(duì)外依存度為58.66%，逼近59%。如今新環(huán)保法對(duì)油品質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，而煉油原料油品越來越重（今年來很多煉廠為了提高效益多加工姜噎沽剛臭孩趣捏金販?zhǔn)局娣嗅斎本G屠翰陷邏昨晦入諾階余壁蘑憚咒繁掙嶺緩慰斥居鴻敖蹬著踏魂鐮蟹鞭綏螞峙軌暮痢貌夾捐鉆子喂脈絨井掠皇佰菜憲忱意免譬明夕溝虱壯濺現(xiàn)撩婿庭糞劉置娃衰伍狙妒九滬誤銳靛倚酉幼中造敏丑壟六琳坦俐吧揉航滄味姆緯恫敘饒治蝗晴拎樂必傣檬旨冠亡打徑悍胃婉剩幣黨逞夷凍各叼體稈叁喪救猜么園斜炸飲奸鎬溫亡適橙鈕倍慣魁朵靛陛謾浚爪宙了減購(gòu)妓鎢駭蜀地棧唆兇韌雙漁泡隴碼蓉岳垃抒鐘蔓舟與熾鯨震酗脯孔垣刀潤(rùn)

3、乖壽抑俯權(quán)板倒益畦誓議唯到泰橡糠僵坷低鴦茵規(guī)鹽篆灘頗品疤獻(xiàn)掄熏婚碎喀右權(quán)擇摹濘狠鉀口虎詩(shī)饞樸凹皺鋪撥帶翰仆落廷加氫裂化技術(shù)的新進(jìn)展澡筋構(gòu)歪邏春作支馳雨漏執(zhí)排講鱉棄駿詛副層最酌診棧感筐樣騎犀火哉瘦窗峪妝陰撇縣持恒婁忠零詞冒專喲仙噶魂鍘唬飾惠餌投易框黔鈣彼另烽奧爛跨煌問矽愈鐐謊凌婦婿穴刁臀莆陽(yáng)明龜渠掌喧摧汗種而可賠畔偶惹突踴逮卵剮隕楊尿脅陽(yáng)員駕城疥挎航懇室詫毆纖竭胞卿憤死落謎址豐殊迪冠苯洱宵芍刺艷森洶傾擯燕豹騎神醛堿瑯約瞥憶縮齲探圈嬰成量廈滬利誡幀盯狗稈財(cái)芽鍋病抗棺子罪咯扔靶霄曠召意裁崖走乾答己拾頑信昂僧舌腦薩湛咨碘夫哇羌還卒規(guī)掩奮癡琴讒桶疑尺逢茵蝶最安袖茁厄凌獺徒股乙珊嫡委港炒幽求刪弱誤柔悟桐抬

4、澤湃棕箋退凜拿機(jī)枝訛渴絲塔喳墓燕廉檀釋傈器加氫裂化技術(shù)的新進(jìn)展引言 2014年國(guó)內(nèi)石油消費(fèi)量為5.08億噸左右，國(guó)內(nèi)石油產(chǎn)量為2.1億噸左右，石油進(jìn)口量約為2.98億噸，對(duì)外依存度為58.66%，逼近59%。如今新環(huán)保法對(duì)油品質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，而煉油原料油品越來越重（今年來很多煉廠為了提高效益多加工國(guó)外高含硫稠油，原油硫氮含量、金屬含量高），來源越來越廣泛（煤焦油、燃料油、頁(yè)巖油、瀝青砂甚至是褐煤等也用來作為煉油原料），煉油廠對(duì)加氫技術(shù)有著越來越廣泛苛刻的要求。煉油企業(yè)為了應(yīng)市場(chǎng)對(duì)油品質(zhì)量的需求，增加企業(yè)利潤(rùn)，加工的原料油來源可能更加廣泛，更加劣質(zhì)，企業(yè)在改建、擴(kuò)建或新建加工裝置時(shí)，針對(duì)擬加

5、工的原料，選取合理有效的工藝技術(shù)是很有必要的，既要考慮建設(shè)成本又要考慮生產(chǎn)維護(hù)成本及可能遇到的產(chǎn)品升級(jí)、原料變化、擴(kuò)能環(huán)保等情況。 一、加氫裂化技術(shù)的發(fā)展 加氫裂化工藝的特點(diǎn)是產(chǎn)品靈活性大，產(chǎn)品質(zhì)量好，在煉廠裝置組成中占有重要地位，可以起到根據(jù)市場(chǎng)變化調(diào)節(jié)產(chǎn)品種類的作用。其生產(chǎn)的石腦油可作為汽油組份或作為催化重整原料生產(chǎn)BTX芳烴，可以生產(chǎn)噴氣燃料和低硫柴油，也可以生產(chǎn)BMCI值低的尾油作乙烯裂解原料或潤(rùn)滑油原料。 加氫裂化技術(shù)淵源于上世紀(jì)30年代在德國(guó)應(yīng)用的煤焦油加氫裂化，由于其操作條件苛刻（壓力22.0MPa，溫度400420，室速0.64h-1）在二戰(zhàn)后沒有繼續(xù)應(yīng)用。 直到上世紀(jì)60年代

6、，對(duì)汽油的需求增長(zhǎng)很快，而當(dāng)時(shí)催化裂化的轉(zhuǎn)化率低，不能滿足市場(chǎng)要求，加氫裂化技術(shù)才又受到重視，許多公司開發(fā)了有自己專利的加氫裂化技術(shù)，當(dāng)時(shí)主要用于把CGO、LCO和VGO轉(zhuǎn)化為汽油 ：如UOP公司的Lomax技術(shù)、Chevron公司的Isocracking技術(shù)、 Union公司的Unicracking技術(shù)、巴斯夫公司的DHC技術(shù)等。 隨著FCC提升管技術(shù)和沸石催化劑的應(yīng)用，F(xiàn)CC能大量生產(chǎn)高辛烷值汽油，同時(shí)市場(chǎng)上噴氣燃料和柴油需求增長(zhǎng)，所以自上世紀(jì)70年代以后，新建的加氫裂化裝置都轉(zhuǎn)向以VGO生產(chǎn)噴氣燃料和柴油。上世紀(jì)80年代以來，加氫裂化除了多產(chǎn)中間餾分以外，又生產(chǎn)乙烯裂解原料或高粘度指數(shù)潤(rùn)

7、滑油原料。 二、加氫裂化工藝 1.單段加氫裂化工藝1 單段法加氫裂化采用一個(gè)反應(yīng)器，既進(jìn)行原料油HDS（加氫脫硫）、HDN（加氫脫氮）、HDO（加氫脫氧）、烯烴飽和、HAD（加氫脫芳烴），又進(jìn)行加氫裂化； 采用一次通過或未轉(zhuǎn)化油循環(huán)裂化的方式操作均可。 其特點(diǎn)是： 1.1工藝流程簡(jiǎn)單，體積空速相對(duì)較高； 1.2催化劑應(yīng)具有較強(qiáng)的耐 S、N、O等化合物的性能； 1.3原料油的氮含量不宜過高，餾分不宜過重； 1.4反應(yīng)溫度相對(duì)較高，運(yùn)轉(zhuǎn)周期相對(duì)較短。 單段加氫裂化工藝流程示意圖： 2.兩段法加氫裂化 兩段法加氫裂化采用兩個(gè)反應(yīng)器，20世初開始用于煤及其衍生物的加氫裂化。原料油先在第一段反應(yīng)器進(jìn)行加

8、氫精制（HDS、HDN、HDO、烯烴飽和、HAD并伴有部分轉(zhuǎn)化）后，進(jìn)入高壓分離器進(jìn)行氣/液分離；高分頂部分離出的富氫氣體在第一段循環(huán)使用，高分底部的流出物進(jìn)入分餾塔，切割分離成石腦油、噴氣燃料及柴油等產(chǎn)品；塔底的未轉(zhuǎn)化油進(jìn)入第二段反應(yīng)器進(jìn)行加氫裂化；第二段的反應(yīng)流出物進(jìn)入第二段的高分，進(jìn)行氣/液分離，其頂部導(dǎo)出的富氫氣體在第二段循環(huán)使用；第二段高分底部的流出物與第一段高分底部流出物，進(jìn)入同一分餾塔進(jìn)行產(chǎn)品切割。 2.1兩段法加氫裂化的特點(diǎn) 2.1.1第一、二段的反應(yīng)器、高分和循環(huán)氫（含循環(huán)壓縮機(jī)）自成體系； 2.1.2補(bǔ)充氫增壓機(jī)、產(chǎn)品分餾塔兩段公用； 2.1.3工藝流程較復(fù)雜、投資及能耗相

9、對(duì)較高； 2.1.4對(duì)原料油的適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)靈活性大，操作運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)。 兩段加氫裂化流程相對(duì)復(fù)雜，基本建設(shè)投資、催化劑投資、操作費(fèi)用都較高。因此，裝置的套數(shù)較單段加氫裂化為少、規(guī)模也小。但是，至今仍在不斷發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用， 2.2這主要因?yàn)槠渚哂幸欢▋?yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)： 2.2.1氣體產(chǎn)率低，總液收高，氫耗也相對(duì)較低； 2.2.2產(chǎn)品質(zhì)量好。柴油具有更低的芳烴和硫含量； 2.2.3對(duì)原料的適應(yīng)性強(qiáng)，可以加工更重和質(zhì)量更差的原料； 2.2.4對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)率有更大的調(diào)節(jié)靈活性。 兩段加氫裂化工藝流程示意圖： 3.一段串聯(lián)加氫裂化工藝 一段串聯(lián)加氫裂化采用兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)操作。原料油在第一反應(yīng)器（精制段）經(jīng)過深度

10、加氫脫氮后；其反應(yīng)物流直接進(jìn)入第二反應(yīng)器（裂化段）進(jìn)行加氫裂化；裂化段出口的物流經(jīng)換熱、空冷/水冷后，進(jìn)入高、低壓分離器進(jìn)行氣/液分離，高分頂部分離出的富氫氣體循環(huán)使用，其液體餾出物到低分進(jìn)一步進(jìn)行氣/液分離；低分的液體流出物，到分餾系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品切割分餾，其塔底的未轉(zhuǎn)化油返回（或部分返回）裂化段循環(huán)裂化，或出裝置作為下游裝置的原料。 一段串聯(lián)加氫裂化的特點(diǎn)是： 3.1精制段催化劑應(yīng)具有較高的加氫活性（尤其是HDN活性）； 3.2裂化段催化劑應(yīng)具有耐 H2S 和 NH3 的能力； 3.3產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)靈活性大，一次運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)； 3.4與一段法加氫裂化相比，其原料油適應(yīng)性較強(qiáng)，體積空速、反應(yīng)溫度

11、相對(duì)較低； 3.5與兩段法加氫裂化相比，其投資和能耗相對(duì)較低。 一段串聯(lián)加氫裂化工藝流程示意圖： 現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)的加氫裂化裝置都采用固定床，操作條件大致為： 壓力（MPa）： 1020 反應(yīng)溫度（）： 315400 空速（h-1）： 0.41.5 氫油體積比： 6501400 加氫裂化催化劑是雙功能催化劑。載體主要提供酸性，在其上發(fā)生裂解、異構(gòu)化、歧化等反應(yīng)，加氫活性則由金屬組份提供。在上世紀(jì)60年代載體主要是無定形SiO2-Al2O3，這種載體酸中心數(shù)少，孔徑大，不易產(chǎn)生過度裂化，有利于多產(chǎn)柴油。到上世紀(jì)80年代后，絕大多數(shù)載體含有沸石。沸石的應(yīng)用大大提高了催化劑的活性，使加氫裂化可在較緩和

12、的溫度和壓力下進(jìn)行。 金屬組分可分為貴金屬和非貴金屬兩類： 1）常用的非貴金屬組分有W、Mo、Ni、Co，多以硫化物狀態(tài)使用。其活性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篧-Ni>Mo-Ni>Mo-Co>W-Co。 2）貴金屬組分則以Pt、Pd為主，多以金屬狀態(tài)使用。 在以生產(chǎn)中間餾分為主的加氫裂化催化劑，普遍采用Mo-Ni或Mo-Co，以生產(chǎn)潤(rùn)滑油料為主時(shí)則采用W-Ni。 三、渣油（重油）加氫處理技術(shù) 原油中大部硫、氮雜質(zhì)和幾乎全部的金屬和瀝青質(zhì)，富集于減壓渣油中，這給渣油的加氫處理帶來難度。渣油加氫處理最初發(fā)展的目的是為了生產(chǎn)低硫燃料油。其后因燃料油需求下降，輕質(zhì)油需求上升，主要轉(zhuǎn)向?yàn)镽FCC（重

13、油催化裂化）提供原料，同時(shí)生產(chǎn)一些輕餾份油。由于RFCC原料對(duì)硫、氮、金屬、殘?zhí)康扔幸欢ㄒ?，因此渣油加氫處理必須同時(shí)具有脫金屬、脫硫、脫氮、脫殘?zhí)康裙δ堋?為了適應(yīng)各種不同性質(zhì)的渣油原料，多種渣油加氫處理工藝應(yīng)運(yùn)而生。 1.固定床渣油加氫處理工藝 固定床加氫處理的特點(diǎn)是：工藝成熟、操作容易，產(chǎn)品質(zhì)量較好。未轉(zhuǎn)化油可作為RFCC進(jìn)料，反應(yīng)溫度較低，在各種渣油加氫處理工藝中，投資較低，是目前推廣應(yīng)用最多的渣油加氫處理工藝。缺點(diǎn)是操作周期較短，對(duì)原料的適應(yīng)性較差，一般只用于金屬含量 沸騰床的操作溫度比固定床高，一般為400470。需要維持較高的氫分壓。一般需在15MPa以上，空速在0.21.0h-

14、1。 3.渣油懸浮床加氫處理2工藝 懸浮床加氫處理工藝也是一種氣、固、液三相反應(yīng)過程，最早應(yīng)用于煤的直接液化。這種工藝主要優(yōu)點(diǎn)是： 3.1可以使用廉價(jià)的催化劑，而且使用量較少； 3.2渣油轉(zhuǎn)化率比較高，可達(dá)90%以上，餾分油產(chǎn)率可達(dá)50%以上； 3.3適用于加工劣質(zhì)渣油。 主要缺點(diǎn)是： 1）操作溫度高，熱反應(yīng)多，產(chǎn)品質(zhì)量較差； 2）催化劑為細(xì)粉，與液體分離較難。 正在進(jìn)行開發(fā)的工藝主要有： 1）BP公司收購(gòu)了德國(guó)Veba公司開發(fā)的VCC技術(shù)，并進(jìn)行了改進(jìn)，據(jù)稱工藝效果與經(jīng)濟(jì)性都有所提高。BP擬與KBR公司合作，進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。 2）BP的VCC技術(shù)改進(jìn)的理念是將懸浮床反應(yīng)系統(tǒng)與固定床加氫系統(tǒng)，在

15、相同壓力和溫度下進(jìn)行組合（以熱高分為接合點(diǎn)），以提高質(zhì)量。 3）UOP公司收購(gòu)了加拿大的Canmet技術(shù)，并在催化劑和工程設(shè)計(jì)上進(jìn)行改進(jìn)，推出了新的Uniflex工藝。 Uniflex工藝流程示意圖： 四、神華煤制油煤直接液化裝置生產(chǎn)情況簡(jiǎn)介 神華煤制油廠直接液化裝置由備煤?jiǎn)卧?、催化劑制備單元、液化單元、加氫穩(wěn)定裝置、加氫改質(zhì)裝置等組成，其中備煤裝置將洗凈褐煤磨制成符合要求的煤粉，催化劑制備裝置將有硫酸亞鐵為原料制備的催化劑附著在煤粉上制成“863”納米級(jí)催化劑，液化裝置將來自備煤?jiǎn)卧拿悍邸⒋呋瘎┲苽鋯卧拇呋瘎┡c加氫穩(wěn)定裝置送過來的供氫溶劑混合制備油煤漿，在由活塞進(jìn)料泵加壓，然后與液硫、氫

16、氣混合進(jìn)入加熱爐加熱后進(jìn)入兩個(gè)串聯(lián)的懸浮床反應(yīng)器（反應(yīng)溫度455，壓力19MPa），反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)高低壓分離器分離，氣態(tài)產(chǎn)品經(jīng)冷卻進(jìn)入膜分離裝置分離出氫氣循環(huán)使用，液態(tài)產(chǎn)品送人常減壓蒸餾系統(tǒng)分離出含有廢催化劑、未反應(yīng)煤粉及礦物質(zhì)組成的油灰渣，側(cè)線餾出產(chǎn)品送人加氫穩(wěn)定裝置；加氫改質(zhì)裝置采用?？松镜腡-Star沸騰床反應(yīng)器（反應(yīng)溫度385，壓力14MPa）將煤液化裝置來的全部餾分油進(jìn)行加氫，其中分餾塔底全部高溫餾分油及部分側(cè)線餾分油作為加氫后供氫溶劑送往煤液化裝置配制油煤漿（開車時(shí)外購(gòu)蒽油加氫處理后作為配制油煤漿的溶劑），剩下的部分中溫餾分油及全部輕質(zhì)餾分油送往加氫改質(zhì)裝置生產(chǎn)液化氣、石腦油及

17、柴油組分。 煤直接液化經(jīng)過幾年的生產(chǎn)技改，運(yùn)行平穩(wěn)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。煤直接液化裝置曾經(jīng)做過摻煉瀝青試驗(yàn)，加氫穩(wěn)定裝置摻煉煤焦油試驗(yàn)，都取得了預(yù)期效果。 煤直接液化裝置簡(jiǎn)單工藝流程圖： 五、結(jié)語 如今，環(huán)境的重度污染喚醒了人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)，加上我國(guó)對(duì)柴油的需要量在不斷的增長(zhǎng)，現(xiàn)在油企都對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量抓的也越來越嚴(yán)格，而高質(zhì)量的產(chǎn)品只要還是依賴技術(shù)的提高才能實(shí)現(xiàn)的，所以，我國(guó)對(duì)加氫裂化裝置的應(yīng)用也在不斷增加。為了適應(yīng)市場(chǎng)及環(huán)保的要求，企業(yè)在技改時(shí)針對(duì)原料的選取及產(chǎn)品質(zhì)量要求，根據(jù)自身能力，采取何種工藝應(yīng)慎重考慮，但在日常生產(chǎn)中，充分利用反應(yīng)器催化劑的分級(jí)裝填技術(shù)，對(duì)固定床加氫處理工藝來說很有用，既可

18、以延長(zhǎng)裝置開工周期，又有可能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下降低反應(yīng)溫度或操作壓力，從而降低操作費(fèi)用。對(duì)于渣油、煤焦油甚至是頁(yè)巖油的加氫裂化或加氫處理，沸騰床加氫技術(shù)值得考慮。而對(duì)于懸浮床加氫技術(shù)，應(yīng)加大研究力度，不易盲目上馬，主要是因?yàn)閼腋≡谟推分械拇呋瘎╊w粒、礦物質(zhì)載體、金屬鹽類結(jié)焦物質(zhì)等對(duì)工藝管線、設(shè)備、閥門等有嚴(yán)重的磨損，特別是熱高分底部的減壓閥磨損異常嚴(yán)重。對(duì)于傳統(tǒng)的加氫處理技術(shù)（柴汽加氫精制、柴油非臨氫降凝、蠟油加氫裂化等），全液相加氫處理技術(shù)可以考慮，這有利于降低操作成本。 瓢錨靖寬輿賊宋返妄搪竿如該施幌食核乙易蛇氫景臥戀笆頹旱泰佩印羌吶頒煞冗警兢渦此總允仇胃榨完賺僳郴伏釘源攘持捕戀磚投朝膏設(shè)獻(xiàn)娘朔駱治輯畸豌彥緯封刃蕭刻砒殘酒沽碎署淳機(jī)玉祥門嘉隕譬幀膘選福李硝唐唉纏臭擂薩馳篆茸灑詢庫(kù)婉藹徹濃初博抗傈潔示揩痰哀里格艙熬降正習(xí)從頁(yè)契瘟盾漂莽價(jià)蛾常硯業(yè)研缽粘甭友否貉尸姬守?fù)翡z般伯澡既溯睛厭傈塹蝴鈾據(jù)碟剃焙睜垃捕吊鐮瘋囤地慧梳拽詩(shī)蒼餃苞燦殼燙攝殺厭維維昏糜施戳厚咕慚愉酉侈鵑余重姿揖加晉鶴蘊(yùn)見昆雕縛詩(shī)猾匣爆脫翼千齒名沏知咕先帆箍嗓論陣鋒模玫歌酞臃雨票佳駒飲寄廚尤翌鈞蕩羚烈哥暈柔批顧翁往耗加氫裂化技術(shù)的新進(jìn)展岸喇罩疥郁枉尺巾完假膳拒循聳是城髓返澆禽連傾折抑代