第三期加氫工藝工程師進修班講課渣油加氫學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第三期加氫工藝第三期加氫工藝(gngy)工程師進修班講工程師進修班講課渣油加氫課渣油加氫第一頁，共89頁。第1頁/共88頁第二頁，共89頁。第2頁/共88頁第三頁，共89頁。20世紀(jì)世紀(jì)90年代年代世界世界(shji)渣油加工能力的增長渣油加工能力的增長(104t/a) 轉(zhuǎn)化技術(shù)轉(zhuǎn)化技術(shù)焦化焦化熱裂化熱裂化/減粘裂化減粘裂化溶劑脫溶劑脫瀝青瀝青渣油加渣油加氫氫RFCC總計總計 90年代以前能力年代以前能力159901876010858146646350444 占總加工能力的比例占總加工能力的比例/%31.737.22.216.112.8100.0 90年代新增能力年代新增能力51003

2、05012105009811522484 占新增總能力的比例占新增總能力的比例/%22.713.55.422.336.1100.0 總能力總能力21090218102295131551457872928 占總能力的比例占總能力的比例/%28.729.73.118.220.3100.0運轉(zhuǎn)或建設(shè)中（截至(jizh)到1999年1季度）。第3頁/共88頁第四頁，共89頁。第4頁/共88頁第五頁，共89頁。第5頁/共88頁第六頁，共89頁。sweet-易加工(ji gng)；mild-不難加工(ji gng)；moderate-稍難加工(ji gng)；difficult-難加工(ji gng)；s

3、evere-極難加工(ji gng) 第6頁/共88頁第七頁，共89頁。 渣油 分類渣油原料性質(zhì)比例(119種)典型的改質(zhì)工藝Ni+V (gg-1)CCR (w%)硫(w%)AR(%)VR(%)RFCC加氫焦化 SDA固定床移動床 沸騰床漿液床 易加工2570.5250 不難加工80015第7頁/共88頁第八頁，共89頁。第8頁/共88頁第九頁，共89頁。渣油加氫主要渣油加氫主要(zhyo)反應(yīng)反應(yīng) HDS反應(yīng)是渣油加氫過程反應(yīng)是渣油加氫過程(guchng)中的主中的主要反應(yīng)。要反應(yīng)。 各種類型硫化物的氫解反應(yīng)都是放熱反各種類型硫化物的氫解反應(yīng)都是放熱反 應(yīng)，應(yīng)，對反應(yīng)器中總反應(yīng)熱的貢獻率最大

4、。對反應(yīng)器中總反應(yīng)熱的貢獻率最大。第9頁/共88頁第十頁，共89頁。渣油加氫主要渣油加氫主要(zhyo)反應(yīng)反應(yīng) 渣油加氫過程的特點之一是加氫脫金屬。渣油中的渣油加氫過程的特點之一是加氫脫金屬。渣油中的Ni和和V絕大部分存在絕大部分存在(cnzi)于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中，因此，渣于膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中，因此，渣油的加氫脫金屬反應(yīng)常與瀝青質(zhì)的裂解反應(yīng)緊密相聯(lián)。油的加氫脫金屬反應(yīng)常與瀝青質(zhì)的裂解反應(yīng)緊密相聯(lián)。 Ni和和V在催化劑上的沉積物是以金屬硫化物的形式存在在催化劑上的沉積物是以金屬硫化物的形式存在(cnzi)的，可分別用的，可分別用Ni3S2和和V3S4表示。表示。在相同的反應(yīng)條件下，在相同的反應(yīng)條件下

5、，V比比Ni更容易脫除，這是因為存更容易脫除，這是因為存在在(cnzi)于卟啉中的于卟啉中的V與氧原子牢固結(jié)合，而氧原子又與氧原子牢固結(jié)合，而氧原子又與催化劑表面形成牢固的鍵，如此使得脫釩更容易。與催化劑表面形成牢固的鍵，如此使得脫釩更容易。第10頁/共88頁第十一頁，共89頁。渣油加氫主要渣油加氫主要(zhyo)反應(yīng)反應(yīng) * 阿拉伯重質(zhì)常渣* 反應(yīng)溫度：371* 氫 分 壓：12.8MPa* 1.6mm擠條催化劑金屬沉積濃度/gm-3催化劑鎳鎳釩釩鐵鐵反應(yīng)器入口反應(yīng)器出口催化劑相對半徑中心表面第11頁/共88頁第十二頁，共89頁。渣油加氫主要渣油加氫主要(zhyo)反應(yīng)反應(yīng) 渣油中的氮富集在

6、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)中渣油中的氮富集在膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)中的氮絕大部分以環(huán)狀結(jié)構(gòu)（五員環(huán)吡咯類或六員環(huán)吡啶的氮絕大部分以環(huán)狀結(jié)構(gòu)（五員環(huán)吡咯類或六員環(huán)吡啶類的雜環(huán)）形式存在。類的雜環(huán)）形式存在。 采用芳烴加氫飽和采用芳烴加氫飽和(boh)性能好的催化劑以及較高的性能好的催化劑以及較高的氫分壓，對加氫脫氮反應(yīng)有利。氫分壓，對加氫脫氮反應(yīng)有利。 加氫脫氮反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，但由于原料油中氮含量加氫脫氮反應(yīng)也是放熱反應(yīng)，但由于原料油中氮含量低，脫除率只有低，脫除率只有50%60%，因此它對反應(yīng)器中總反應(yīng)，因此它對反應(yīng)器中總反應(yīng)熱的貢獻率不大。熱的貢獻率不大。第12頁/共88頁第十三頁

7、，共89頁。渣油加氫主要渣油加氫主要(zhyo)反應(yīng)反應(yīng) 五環(huán)以及五環(huán)以上的縮合芳烴都是生成殘?zhí)康那吧砦镂瀛h(huán)以及五環(huán)以上的縮合芳烴都是生成殘?zhí)康那吧砦?。渣油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的殘?zhí)恐底罡?，這與膠質(zhì)和瀝青。渣油中膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的殘?zhí)恐底罡撸@與膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中含有大量的稠環(huán)芳烴和雜環(huán)芳烴有關(guān)。質(zhì)中含有大量的稠環(huán)芳烴和雜環(huán)芳烴有關(guān)。 在渣油加氫反應(yīng)過程中，作為殘?zhí)壳吧砦锏某憝h(huán)芳烴在渣油加氫反應(yīng)過程中，作為殘?zhí)壳吧砦锏某憝h(huán)芳烴逐步被加氫飽和，稠環(huán)度逐步降低，有些逐步被加氫飽和，稠環(huán)度逐步降低，有些(yuxi)變成少變成少于五環(huán)的芳烴，就已不再屬于殘?zhí)壳吧砦锪恕Ｓ谖瀛h(huán)的芳烴，就已不再屬于殘?zhí)壳吧砦锪?。?3頁

8、/共88頁第十四頁，共89頁。渣油加氫主要渣油加氫主要(zhyo)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)(fnyng)溫度/482427371316538+343538182343C5182C1C4產(chǎn)品收率/wt%(基于進料)第14頁/共88頁第十五頁，共89頁。固定床固定床( (滴流滴流) )移動移動(ydng)(ydng)床床( (逆流逆流) )移動移動(ydng)(ydng)床床( (順流順流) )沸騰床沸騰床( (流化態(tài)流化態(tài)) )漿液反應(yīng)器漿液反應(yīng)器渣油渣油+H+H2 2生成油生成油+H+H2 2渣油渣油+H+H2 2生成油生成油+H+H2 2催化劑催化劑催化劑催化劑生成油生成油+H+H2 2渣油渣油+H+H

9、2 2催化劑催化劑催化劑催化劑渣油渣油+H+H2 2生成油生成油+H+H2 2催化劑催化劑催化劑催化劑生成油生成油+H+H2 2+ +催化劑催化劑渣油渣油+H+H2 2+ +催化劑催化劑渣油加氫工藝類型渣油加氫工藝類型第15頁/共88頁第十六頁，共89頁。渣油加氫工藝渣油加氫工藝(gngy)類型類型第16頁/共88頁第十七頁，共89頁。渣油加氫工藝渣油加氫工藝(gngy)類型類型第17頁/共88頁第十八頁，共89頁。 工藝工藝固定床固定床/移動床移動床沸騰床沸騰床懸浮床懸浮床石腦油石腦油收率收率(占進料占進料)/w%155151015比重比重0.7100.7400.7100.7200.720S

10、/w%0.010.010.20.06氮氮/gg-12050100200瓦斯油瓦斯油收率收率(占進料占進料)/w%102520304045比重比重0.8500.8750.8400.8600.866S/w%0.10.10.55001800渣油加氫工藝渣油加氫工藝(gngy)類型類型第18頁/共88頁第十九頁，共89頁。 工藝工藝固定床固定床/移動床移動床沸騰床沸騰床懸浮床懸浮床減壓瓦斯油減壓瓦斯油收率收率(占進料占進料)/w%203525352025比重比重0.9250.9350.9250.9701.010S/w%0.250.50.52.02.2氮氮/gg-11500250016004000430

11、0康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)?w%0.32330011000C7瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)/w%5102026穩(wěn)定性穩(wěn)定性/Shell P值值1.51.61.21.1渣油加氫工藝渣油加氫工藝(gngy)類型類型第19頁/共88頁第二十頁，共89頁。 渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素(yn s)原料油性質(zhì)原料油性質(zhì)渣油中的固體渣油中的固體(gt)顆粒及顆粒及鹽分鹽分 n主要造成反應(yīng)器壓降增加，液體分配不均，產(chǎn)生主要造成反應(yīng)器壓降增加，液體分配不均，產(chǎn)生熱點等；熱點等；n固體顆粒：泥沙、硫化鐵等，原料進反應(yīng)器之前固體顆粒：泥沙、硫化鐵等，原料進反應(yīng)器之前要有較好的過濾；要有較好的過濾；n鹽分鹽分: 鈉、鈣

12、及鉀的氯化物，原油必須經(jīng)過兩級鈉、鈣及鉀的氯化物，原油必須經(jīng)過兩級電脫鹽，不能采用電脫鹽，不能采用(ciyng)往常壓分餾塔注堿往常壓分餾塔注堿的防腐方法。的防腐方法。第20頁/共88頁第二十一頁，共89頁。 渣油加氫操作主要影響渣油加氫操作主要影響(yngxing)因素因素原料原料油性質(zhì)油性質(zhì)Na對催化劑對催化劑HDS活性的影響活性的影響(yngxing)（反應(yīng)溫度為產(chǎn)品硫含量達到(d do)0.3w%所需要的平均溫度）運轉(zhuǎn)時間/天反應(yīng)溫度/無Na的原料Na為22gg-1的原料第21頁/共88頁第二十二頁，共89頁。 渣油加氫操作渣油加氫操作(cozu)主要影響因素主要影響因素原原料油性質(zhì)料

13、油性質(zhì)渣油的粘度渣油的粘度(zhn d) n內(nèi)擴散是渣油加氫反應(yīng)過程的控制步驟。內(nèi)擴散是渣油加氫反應(yīng)過程的控制步驟。 n反應(yīng)物的擴散系數(shù)對內(nèi)擴散有很大影響。大顆反應(yīng)物的擴散系數(shù)對內(nèi)擴散有很大影響。大顆粒反應(yīng)物在液體中的分子擴散系數(shù)為：粒反應(yīng)物在液體中的分子擴散系數(shù)為： n D0 = kT/(6rA) n 式中式中為粘度，為粘度，rA為顆粒半徑，為顆粒半徑，k為波爾茲曼為波爾茲曼常數(shù)，常數(shù)，T為絕對溫度。為絕對溫度。n為了降低加工減壓渣油的難度為了降低加工減壓渣油的難度(nd)，需要在，需要在減壓渣油中混入一定比例的減壓蠟油、催化柴減壓渣油中混入一定比例的減壓蠟油、催化柴油、回?zé)捰偷鹊驼扯鹊酿s分

14、油。油、回?zé)捰偷鹊驼扯鹊酿s分油。第22頁/共88頁第二十三頁，共89頁。 渣油加氫操作渣油加氫操作(cozu)主要影響因素主要影響因素原料油性原料油性質(zhì)質(zhì)渣油的硫含量渣油的硫含量 n通常通常(tngchng)硫含量越高，硫含量越高，HDS反應(yīng)越困難。反應(yīng)越困難。n如果進料中的硫含量高于設(shè)計指標(biāo)，那么為了保證產(chǎn)如果進料中的硫含量高于設(shè)計指標(biāo)，那么為了保證產(chǎn)品中的硫含量維持在某一恒定水平，就要求提高反應(yīng)品中的硫含量維持在某一恒定水平，就要求提高反應(yīng)器的操作溫度，這將使催化劑上的結(jié)焦增多，從而導(dǎo)器的操作溫度，這將使催化劑上的結(jié)焦增多，從而導(dǎo)致催化劑更快的失活。致催化劑更快的失活。n因此原料油中的硫含

15、量的高低對催化劑的失活速度和因此原料油中的硫含量的高低對催化劑的失活速度和最終壽命有重要影響。最終壽命有重要影響。第23頁/共88頁第二十四頁，共89頁。 渣油加氫操作渣油加氫操作(cozu)主要影響因素主要影響因素原料油性原料油性質(zhì)質(zhì)渣油的渣油的Ni+V含量含量(hnling) 原料金屬(jnsh)含量與催化劑耗量的關(guān)系脫硫率/%0.351.753.507.0014.00M3原料油/Kg催化劑第24頁/共88頁第二十五頁，共89頁。渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素(yn s)原料油原料油性質(zhì)性質(zhì)渣油的瀝青渣油的瀝青(lqng)質(zhì)和殘質(zhì)和殘?zhí)恐堤恐?原料瀝青質(zhì)含量與HDS反應(yīng)速

16、度常數(shù)的關(guān)系（反應(yīng)溫度：380）原料(yunlio)殘?zhí)恐岛筒僮鲏毫Υ呋瘎┥辖固亢康挠绊懙?5頁/共88頁第二十六頁，共89頁。 渣油加氫操作主要渣油加氫操作主要(zhyo)影響因素影響因素工藝條件工藝條件反應(yīng)反應(yīng)(fnyng)溫度溫度 n反應(yīng)溫度是裝置反應(yīng)部分反應(yīng)溫度是裝置反應(yīng)部分(b fen)最重要的工藝參數(shù)，直最重要的工藝參數(shù)，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、轉(zhuǎn)化率和氫耗；接影響產(chǎn)品質(zhì)量、轉(zhuǎn)化率和氫耗；n隨著催化劑活性的降低，可通過提高反應(yīng)溫度來補償。隨著催化劑活性的降低，可通過提高反應(yīng)溫度來補償。n工業(yè)裝置不同運轉(zhuǎn)時期，反應(yīng)溫度的取值大致如下：工業(yè)裝置不同運轉(zhuǎn)時期，反應(yīng)溫度的取值大致如下：n初期

17、為初期為360380，運轉(zhuǎn)時間從兩周到一個月；，運轉(zhuǎn)時間從兩周到一個月；n中期為中期為380410；n末期為末期為405415，有時達，有時達425，此階段運轉(zhuǎn)時間約，此階段運轉(zhuǎn)時間約為一個月。為一個月。第26頁/共88頁第二十七頁，共89頁。 渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素工藝工藝(gngy)條件條件反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度(wnd)對渣油轉(zhuǎn)化對渣油轉(zhuǎn)化率的影響率的影響 第27頁/共88頁第二十八頁，共89頁。 渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素工藝工藝(gngy)條件條件反應(yīng)反應(yīng)(fnyng)壓力壓力 n影響渣油加氫反應(yīng)的直接因素是反應(yīng)物流中的氫分壓。影響渣油加氫反

18、應(yīng)的直接因素是反應(yīng)物流中的氫分壓。n氫分壓提高對渣油加氫催化劑的使用性能有兩方面的好處氫分壓提高對渣油加氫催化劑的使用性能有兩方面的好處：a:提高硫、氮、金屬等雜質(zhì)的脫除率，促進稠環(huán)芳烴加提高硫、氮、金屬等雜質(zhì)的脫除率，促進稠環(huán)芳烴加氫飽和反應(yīng)，降低氫飽和反應(yīng)，降低(jingd)產(chǎn)品殘?zhí)恐?，改善產(chǎn)品質(zhì)量；產(chǎn)品殘?zhí)恐?，改善產(chǎn)品質(zhì)量；b:通過對焦炭前身物的加氫，抑制焦炭的生成，減少催化通過對焦炭前身物的加氫，抑制焦炭的生成，減少催化劑上平衡焦炭沉積量，降低劑上平衡焦炭沉積量，降低(jingd)催化劑失活速度，延催化劑失活速度，延長催化劑使用壽命。長催化劑使用壽命。n中型試驗數(shù)據(jù)表明，氫分壓短時間內(nèi)

19、下降中型試驗數(shù)據(jù)表明，氫分壓短時間內(nèi)下降1.0MPa，將使，將使催化劑脫硫活性損失催化劑脫硫活性損失3，其中，其中1屬永久性損失，在氫分屬永久性損失，在氫分壓恢復(fù)正常時是不能恢復(fù)的。壓恢復(fù)正常時是不能恢復(fù)的。 第28頁/共88頁第二十九頁，共89頁。 渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素工藝工藝(gngy)條件條件氫分壓對渣油加氫反應(yīng)氫分壓對渣油加氫反應(yīng)(fnyng)的影響的影響氫分壓/MPa6.509.7513.0016.2519.5022.75343+裂化(li hu)率538+裂化率轉(zhuǎn)化率/%第29頁/共88頁第三十頁，共89頁。 渣油加氫操作渣油加氫操作(cozu)主要影響

20、因素主要影響因素工藝條件工藝條件體積體積(tj)空空速速產(chǎn)品(chnpn)硫含量與催化劑用量的關(guān)系（科威特常壓渣油）催化劑相對用量/%產(chǎn)品中硫含量/w%原料油為AR時，空速為0.220.30h-1，加工VR時，空速為0.150.25h-1。第30頁/共88頁第三十一頁，共89頁。渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素(yn s)工藝條件工藝條件氫油比氫油比KHDS/h-1氫油比對HDS反應(yīng)速度(fn yng s d)的影響氫油比/Nm3m-3第31頁/共88頁第三十二頁，共89頁。渣油加氫操作主要影響因素渣油加氫操作主要影響因素(yn s)干泥的生干泥的生成成渣油轉(zhuǎn)化率對干泥渣油轉(zhuǎn)化

21、率對干泥生成生成(shn chn)的影響的影響干泥(Dry Sludge)或沉渣(chnzh)(Sediment) 第32頁/共88頁第三十三頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加渣油加氫工藝氫工藝固定床渣油加氫工藝固定床渣油加氫工藝(gngy)專利商市場份專利商市場份額額第33頁/共88頁第三十四頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加氫渣油加氫工藝工藝Chevron公司公司(n s)RDS/VRDS工藝工藝第34頁/共88頁第三十五頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加氫渣油加氫工藝工藝Chevron公司公司(n s)渣油加渣油加氫催化劑氫催化劑催化

22、劑類型催化劑牌號開發(fā)年代形狀備注脫除固體顆粒和鹽類ICR122Z/ICR122L1982橢球ICR138QS1991橢球OCR和UFR用ICR151NAQ/LAQ1997四葉HDM(脫除Ni、V、有機Fe、Ca、Na)ICR-1611997四葉ICR-1511997四葉ICR-1321988四葉、圓柱ICR152QS1998橢球UFR用HDSICR-1371991四葉ICR-1311987四葉、圓柱深度HDS殘?zhí)哭D(zhuǎn)化HDN加氫裂化ICR-1531998四葉ICR-1351990四葉ICR-1301985四葉、圓柱第35頁/共88頁第三十六頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣的工業(yè)渣油

23、加氫工藝油加氫工藝齊魯石化齊魯石化VRDS裝置裝置(zhungzh)n引進美國引進美國ChevronChevron公司公司VRDSVRDS專利技術(shù)；專利技術(shù)；n加工孤島加工孤島( do)VR( do)VR，處理量處理量840Kt/a840Kt/a；n19921992年年6 6月首次開工。月首次開工。第36頁/共88頁第三十七頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油加氫的工業(yè)渣油加氫工藝工藝齊魯石化齊魯石化VRDS裝置裝置(zhungzh)第37頁/共88頁第三十八頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油的工業(yè)渣油加氫工藝加氫工藝齊魯石化齊魯石化VRDS裝置裝置(zhungzh)

24、原料原料油性質(zhì)油性質(zhì) 項項 目目設(shè)計值設(shè)計值開工用油開工用油 538+/v% 8787 密度密度(20) /gcm-30.99480.9804 粘度粘度(100) /mm2s-114801219 康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)?w%18.215.0 S/w%3.102.58 N/w%0.800.81 瀝青質(zhì)瀝青質(zhì)/w% 7.03.2 Ni/gg-13338.7 V/gg-154.5 Ca/gg-12616.4 Na/gg-1101.7第38頁/共88頁第三十九頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油渣油加氫工藝加氫工藝齊魯石化齊魯石化VRDS裝置裝置操作操作(cozu)條件條件 項目項目設(shè)計值設(shè)計

25、值1992年首次開工年首次開工 進料量進料量/th-1106107 體積空速體積空速/h-10.220.22 冷高分壓力冷高分壓力/MPa15.515.3 催化劑平均溫度催化劑平均溫度/399393 氣油比氣油比/Nm3m-3758686 化學(xué)氫耗化學(xué)氫耗/w%2.121.96 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率/%5046第39頁/共88頁第四十頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加渣油加氫工藝氫工藝齊魯石化齊魯石化VRDS裝置裝置產(chǎn)品產(chǎn)品(chnpn)性質(zhì)性質(zhì) 產(chǎn)品油產(chǎn)品油設(shè)計值設(shè)計值1992年首次開工年首次開工 C5160 收率收率/w%2.112.39 密度密度(20)/gcm-30.7340

26、0.7348 硫硫/gg-1342 氮氮/gg-1556 160350 收率收率/w%12.9513.36 密度密度(20)/gcm-30.84920.8508 硫硫/gg-132 氮氮/gg-1550404 凝點凝點/-10 十六烷值十六烷值5050第40頁/共88頁第四十一頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油的工業(yè)渣油加氫工藝加氫工藝齊魯石化齊魯石化VRDS裝置裝置產(chǎn)品產(chǎn)品(chnpn)性質(zhì)性質(zhì) 產(chǎn)品油產(chǎn)品油設(shè)計值設(shè)計值1992年首次開工年首次開工 350538 收率收率/w%32.5924.61 密度密度(20)/gcm-30.90670.8960 硫硫/gg-118038

27、氮氮/gg-12500654 CCR/w%0.06 538+ + 收率收率/w%48.5954.90 密度密度(20)/gcm-30.93780.9150 S/w%0.350.22 N/w%0.460.26 Ni+V/gg-18.5 Ca/gg-19.0 CCR/w%5.2第41頁/共88頁第四十二頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油加氫的工業(yè)渣油加氫工藝工藝UFRn按催化劑活性從低到高，分級裝填按催化劑活性從低到高，分級裝填在反應(yīng)器從下部到上部的不同催化在反應(yīng)器從下部到上部的不同催化劑床層中。劑床層中。n原料油和氫氣自下而上通過反應(yīng)器原料油和氫氣自下而上通過反應(yīng)器的流速要足夠低，

28、以保證催化劑床的流速要足夠低，以保證催化劑床層的膨脹減到最小，要求平均層的膨脹減到最小，要求平均(pngjn)膨脹率不超過膨脹率不超過2%。n要求原料油要求原料油100下的粘度不大于下的粘度不大于400mm2/s，需用外來，需用外來VGO(或裝或裝置內(nèi)自產(chǎn)蠟油循環(huán)置內(nèi)自產(chǎn)蠟油循環(huán))作稀釋油。作稀釋油。n用急冷油代替急冷氫以更有效地控用急冷油代替急冷氫以更有效地控制催化劑床層溫度。制催化劑床層溫度。 第42頁/共88頁第四十三頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加氫工渣油加氫工藝藝齊魯石化齊魯石化UFR/VRDS裝置裝置(zhungzh)注：1、 為改造后新增設(shè)備。 2、 為改造后

29、又增加一臺(套)。 3、虛線框內(nèi)為兩列并列操作。 第43頁/共88頁第四十四頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油的工業(yè)渣油加氫工藝加氫工藝齊魯石化齊魯石化UFR/VRDS裝置裝置(zhungzh) 項目項目改造前設(shè)計值改造前設(shè)計值改造后設(shè)計值改造后設(shè)計值 原料油原料油100%孤島減壓渣油孤島減壓渣油沙輕或科威特與孤島減壓沙輕或科威特與孤島減壓渣油渣油1:1混合油混合油 考核時間考核時間 密度密度(20)/gcm-30.99371.0180 粘度粘度(100)/mm2s-114802580 S/w%3.103.86 N/w%0.800.525 康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)?w%18.219.2

30、Ni/gg-13343 V/gg-1564 Ca/gg-1265第44頁/共88頁第四十五頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣的工業(yè)渣油加氫工藝油加氫工藝齊魯石化齊魯石化UFR/VRDS裝置裝置(zhungzh) 項項 目目改造前設(shè)計值改造前設(shè)計值改造后設(shè)計值改造后設(shè)計值改造后考核值改造后考核值 考核時間考核時間SOR/EORSOR/EOR運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)80天天運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)320天天 UFR平均溫度平均溫度/-390/400385388 固定床平均溫度固定床平均溫度/399/413375/400384391 體積空速體積空速/h-10.220.170.1670.172 氣油比氣油比/Nm3m-

31、3 上流式反應(yīng)器上流式反應(yīng)器-304310330 固定床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器758761750732 系統(tǒng)壓差系統(tǒng)壓差/MPa3.313.602.902.69 急冷油急冷油/th-106/1110.47.1 化學(xué)氫耗化學(xué)氫耗/Nm3m-3235/221131/136140110 538+轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率/w%50/5031/413637第45頁/共88頁第四十六頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加渣油加氫工藝氫工藝UOP公司公司(n s)的的RCD Unionfining工藝工藝第46頁/共88頁第四十七頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油的工業(yè)渣油加氫工藝加氫工藝UOP

32、公司公司(n s)的的RCD Unionfining工藝工藝n在主反應(yīng)器之前設(shè)有一個體積較小的保護反應(yīng)器，在主反應(yīng)器之前設(shè)有一個體積較小的保護反應(yīng)器，壓降過大時可以在線壓降過大時可以在線(zi xin)將其切除；將其切除；n采用特殊設(shè)計的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，保證反應(yīng)物流分布采用特殊設(shè)計的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，保證反應(yīng)物流分布均勻，防止催化劑床層出現(xiàn)熱點或超溫現(xiàn)象，徑向均勻，防止催化劑床層出現(xiàn)熱點或超溫現(xiàn)象，徑向溫差小。溫差小。n保護反應(yīng)器和主反應(yīng)器均采用單一催化劑床層。保護反應(yīng)器和主反應(yīng)器均采用單一催化劑床層。n催化劑選擇上范圍較寬，除催化劑選擇上范圍較寬，除UOP公司外，還可選用公司外，還可選用CCIC和

33、和Criterion公司催化劑。公司催化劑。第47頁/共88頁第四十八頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油渣油加氫工藝加氫工藝大連大連WEPEC公司公司(n s)ARDS裝裝置置第48頁/共88頁第四十九頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣的工業(yè)渣油加氫工藝油加氫工藝大連大連WEPEC公司公司(n s)ARDS裝置裝置催化劑裝填(zhun tin)量(m3，單系列)催化劑牌號保護反應(yīng)器第一主反應(yīng)器第二主反應(yīng)器第三 主反應(yīng)器催化劑 裝填體積催化劑裝填比例R-04R-01R-02R-03m3v% TK-101.61.32.90.5 TK-70911.27.218.43.4

34、TK-7116.43.49.81.8 RF-22014.8137.492.6244.844.6 RF-100090.0182.6272.649.7 合計34.0149.3182.6182.6548.5100.0第49頁/共88頁第五十頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油加氫的工業(yè)渣油加氫工藝工藝第50頁/共88頁第五十一頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣的工業(yè)渣油加氫工藝油加氫工藝第51頁/共88頁第五十二頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加氫工渣油加氫工藝藝第52頁/共88頁第五十三頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣的工業(yè)渣油加氫工藝油加氫

35、工藝第53頁/共88頁第五十四頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油加的工業(yè)渣油加氫工藝氫工藝第54頁/共88頁第五十五頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油的工業(yè)渣油加氫工藝加氫工藝第55頁/共88頁第五十六頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油的工業(yè)渣油加氫工藝加氫工藝第56頁/共88頁第五十七頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加氫工渣油加氫工藝藝IFP的的Hyvahl工藝工藝(gngy)第57頁/共88頁第五十八頁，共89頁。典型的工業(yè)典型的工業(yè)(gngy)渣油加氫渣油加氫工藝工藝可互換式保護可互換式保護(boh)反應(yīng)器系反應(yīng)器系統(tǒng)統(tǒng)(PRS

36、)第58頁/共88頁第五十九頁，共89頁。典型典型(dinxng)的工業(yè)渣油加的工業(yè)渣油加氫工藝氫工藝可互換式保護可互換式保護(boh)反應(yīng)器反應(yīng)器系統(tǒng)系統(tǒng)(PRS)n工業(yè)裝置開工率明顯提高，可達到工業(yè)裝置開工率明顯提高，可達到92%以上；以上；n反應(yīng)系統(tǒng)前部的脫金屬段催化劑提供反應(yīng)系統(tǒng)前部的脫金屬段催化劑提供(tgng)了一個了一個恒定的恒定的HDM率，從而減小了率，從而減小了HDS段催化劑的失活速度段催化劑的失活速度，同時保持，同時保持RFCC進料金屬含量基本不變。進料金屬含量基本不變。n對原料油的適應(yīng)性更大，若金屬含量比原設(shè)計高時，對原料油的適應(yīng)性更大，若金屬含量比原設(shè)計高時，可以增加保

37、護反應(yīng)器切換次數(shù)，而對主反應(yīng)器的影響可以增加保護反應(yīng)器切換次數(shù)，而對主反應(yīng)器的影響不大。不大。第59頁/共88頁第六十頁，共89頁。渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技術(shù)(jsh)的組合的組合工藝工藝主要組合主要組合(zh)工藝類型工藝類型n固定床渣油加氫固定床渣油加氫RFCC組合工藝組合工藝n固定床渣油加氫延遲焦化組合工藝固定床渣油加氫延遲焦化組合工藝 n沸騰床渣油加氫裂化延遲焦化組合工沸騰床渣油加氫裂化延遲焦化組合工藝藝n溶劑脫瀝青溶劑脫瀝青(lqng)脫瀝青脫瀝青(lqng)油加油加氫處理氫處理FCC（或加氫裂化）組合工藝（或加氫裂化）組合工藝 n漿液床溶劑脫瀝青漿液床溶劑脫瀝青(lqng

38、)組合工藝組合工藝第60頁/共88頁第六十一頁，共89頁。渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技術(shù)(jsh)的組合的組合工藝工藝第61頁/共88頁第六十二頁，共89頁。渣油加氫與其它技術(shù)的組合渣油加氫與其它技術(shù)的組合(zh)工工藝藝 原料性質(zhì)原料性質(zhì) 質(zhì)量指標(biāo)質(zhì)量指標(biāo)重要性重要性 硫硫 0.5% 符合汽油硫含量的規(guī)格。符合汽油硫含量的規(guī)格。 尾氣不必進行脫硫處理。尾氣不必進行脫硫處理。 當(dāng)硫含量小于當(dāng)硫含量小于0.3%時，尾氣不必加入減少時，尾氣不必加入減少SOx的添加劑的添加劑。 殘?zhí)繗執(zhí)?7% 降低生焦量，提高液收。降低生焦量，提高液收。 殘?zhí)扛邥r需要催化劑冷卻器或進行部分再生，或增加殘?zhí)扛邥r

39、需要催化劑冷卻器或進行部分再生，或增加CO鍋爐以進行熱平衡。鍋爐以進行熱平衡。 金屬金屬（Ni+V） 370370 API15.120.1 S/w%3.300.48 N/gg-117001300 康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)?w%8.94.9 金屬金屬(Ni+V)/gg-1517收率(shu l)為81.4%(相對于進料)。第63頁/共88頁第六十四頁，共89頁。渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技術(shù)(jsh)的組的組合工藝合工藝 RFCC進料進料阿拉伯輕質(zhì)原油阿拉伯輕質(zhì)原油AR(渣油加氫原料渣油加氫原料)阿拉伯輕質(zhì)原油阿拉伯輕質(zhì)原油AR加氫處理產(chǎn)品加氫處理產(chǎn)品 RFCC產(chǎn)品收率產(chǎn)品收率/%H2S (w%)

40、1.70.2C2- (w%)4.04.0C38.410.1C412.415.2汽油（汽油（C5221）50.658.0柴油（柴油（221360）21.418.2油漿（油漿（360）9.77.2焦炭（焦炭（w%）10.37.0 催化劑耗量催化劑耗量/kgm-34.910.66 催化劑取熱設(shè)備（冷卻器）催化劑取熱設(shè)備（冷卻器）需要需要不需要不需要第64頁/共88頁第六十五頁，共89頁。渣油加氫與其它技術(shù)的組合渣油加氫與其它技術(shù)的組合(zh)工工藝藝第65頁/共88頁第六十六頁，共89頁。渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技術(shù)(jsh)的組的組合工藝合工藝第66頁/共88頁第六十七頁，共89頁。渣油加

41、氫與其它技術(shù)的組合渣油加氫與其它技術(shù)的組合(zh)工藝工藝第67頁/共88頁第六十八頁，共89頁。渣油加氫與其它渣油加氫與其它(qt)技術(shù)的組合工藝技術(shù)的組合工藝第68頁/共88頁第六十九頁，共89頁。項項 目目伊拉克伊拉克VRHCO伊拉克伊拉克VR摻摻20m%HCO密度密度(20),g/cm31.01331.01181.0087粘度粘度(100 ),mm2/s841.57.027209.5CCR, m%19.01.416.1S, m%4.681.353.93Ni, ppm28.1-22.5V, ppm79.7-63.8C7不溶物不溶物,m%5.90.24.7渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技

42、術(shù)(jsh)的組合工藝的組合工藝第69頁/共88頁第七十頁，共89頁。工藝工藝常規(guī)工藝常規(guī)工藝雙向組合技術(shù)雙向組合技術(shù)RICP原料油原料油伊拉克伊拉克VR加氫生成油加氫生成油伊拉克伊拉克VR摻摻20m%HCO加氫生成油加氫生成油體積空速體積空速, h-10.16*0.20*密度密度(20),g/cm31.01330.93341.00870.9376粘度粘度(100 ),mm2/s841.537.03209.520.77CCR, m%19.06.616.15.4S, m%4.680.473.930.43Ni+V, ppm107.817.786.312.7* P總=16.0MPa; T=389；H

43、2/Oil=800v/v.渣油加氫與其它渣油加氫與其它(qt)技術(shù)的組合工藝技術(shù)的組合工藝第70頁/共88頁第七十一頁，共89頁。工藝工藝常規(guī)工藝常規(guī)工藝雙向組合技術(shù)雙向組合技術(shù)-RICP密度密度(20),g/cm30.94720.9480CCR, m%8.06.5S, m%0.540.47N, m%0.220.17C, m%87.0286.83H, m%11.8611.69Ni+V, ppm19.615.7渣油加氫與其它渣油加氫與其它(qt)技術(shù)的組合技術(shù)的組合工藝工藝第71頁/共88頁第七十二頁，共89頁。渣油加氫與其它渣油加氫與其它(qt)技術(shù)的組合工藝技術(shù)的組合工藝第72頁/共88頁第

44、七十三頁，共89頁。渣油加氫與其它渣油加氫與其它技術(shù)的組合技術(shù)的組合(zh)工藝工藝第73頁/共88頁第七十四頁，共89頁。 M.W.C5 insol. ,wt% VR9502.1 AR6501.2 C4 DAO with Asphaltenes8302.0 Pure C5 Dao7800.3 C4 DAO8800.2 C5 DAO5300.2 Heavy VGO4500.2 Light VGO4200.2 Space VelocityHydrogen Partial PressureM.W.C5 insol. ,wt% VR9502.1 AR6501.2 C4 DAO with Asphal

45、tenes8302.0 Pure C5 Dao7800.3 C4 DAO8800.2 C5 DAO5300.2 Heavy VGO4500.2 Light VGO4200.2M.W.C5 insol. ,wt% VR9502.1 AR6501.2 C4 DAO with Asphaltenes8302.0 Pure C5 Dao7800.3 C4 DAO8800.2 C5 DAO5300.2 Heavy VGO4500.2 Light VGO4200.2 Space VelocityHydrogen Partial Pressure Space VelocityHydrogen Partial

46、 PressureDAO C3 資料資料(zlio)來來源：源：IFP渣油加氫與其它技術(shù)的組合渣油加氫與其它技術(shù)的組合(zh)工工藝藝第74頁/共88頁第七十五頁，共89頁。 原料油原料油 沙輕減渣沙輕減渣沙輕沙輕DAO，收率，收率85% PH2,MPa16.08.0 LHSV,h-10.200.50 反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度,390390 密度密度(20),g/cm3 1.00100.93700.97940.9336 康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)?m% 18.76.311.54.4 S,m%4.00.33.50.3 Ni+V,ppm938202 C7不溶物不溶物,m%6.81.00.050.0渣油加氫與其它技術(shù)

47、的組合渣油加氫與其它技術(shù)的組合(zh)工工藝藝第75頁/共88頁第七十六頁，共89頁。原料油原料油“干凈干凈”的的Safaniya DAO“臟臟”的的Safaniya DAO原料油原料油產(chǎn)品產(chǎn)品原料油原料油產(chǎn)品產(chǎn)品密度密度(20),g/cm30.97900.91400.99300.9180康氏殘?zhí)靠凳蠚執(zhí)?m%9.92.013.24.7S,m%4.160.104.570.45C7不溶物不溶物,m%0.050.050.120.14脫硫率脫硫率,%97.690.2脫殘?zhí)柯拭摎執(zhí)柯?%79.864.4資料資料(zlio)來來源：源：IFP渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技術(shù)(jsh)的組合的組合工藝

48、工藝第76頁/共88頁第七十七頁，共89頁。資料資料(zlio)來來源：源：IFP渣油加氫與其它渣油加氫與其它(qt)技術(shù)的組技術(shù)的組合工藝合工藝第77頁/共88頁第七十八頁，共89頁。原料油原料油沙輕沙輕VR伊拉克伊拉克VR伊朗伊朗VR南疆南疆VR密度密度(20), g/cm3 1.00101.00401.00020.9878粘度粘度(100), mm2/s 499786875696殘?zhí)繗執(zhí)? m%18.720.018.516.7S, m% 4.044.453.201.70N, m% 0.390.410.510.42Ni, ppm 20.540.170.415.8V, ppm71.810521398.3C7不溶物不溶物, m%6.85.36.76.9渣油加氫與其它技術(shù)渣油加氫與其它技術(shù)(jsh)的組合工的組合工藝藝第78頁/共88頁第七十九頁，共89頁。原料油原料油沙輕沙輕DAO伊拉克伊拉克DAO伊朗伊朗DAO南疆南疆DAO收率收率,m%85.083.583.685.1密度密度(20), g/cm3 0.98290.