重油悬浮床加氢研究进展汇报

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委内瑞拉重油燃料油悬浮床加氢工艺的开发:
产品收率,占新鲜原料 / w% C1~C4 C5~180℃馏分 180~360℃馏分 360~500℃馏分 尾渣 甲苯不溶物 6.06 9.75 40.26 33.75 10.18 0.42
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
委内瑞拉重油燃料油悬浮床加氢工艺的开发:
速0.2~2 h-1 ,反应转化率为60%~98% 。
可在低转化率下运行,用于重油的减黏改质。 西北改质公司计划在加拿大Alberta 省的Sturgeon 建造一座重油改
质装置,其中部分装置设计将采用HCAT/HC3 技术。
一、研究背景与国内外研究现状
中国的重油悬浮床加氢技术:
具有我国自主知识产权的重油加氢新技术
一、研究背景与国内外研究现状
KBR和BP公司合作开发的VCC悬浮床加氢裂化工艺:
VCC悬浮床加氢裂化技术特点: 一次通过流程,分离残余物后产物全部进入固定床加氢反应器,产 品性质良好。 液体产物(C5~524℃)体积收率大于100%,渣油(>524℃)的单 程转化率超过95%,沥青质转化率超过90% 。 不使用含金属的催化剂,反应器器壁、管线从未出现过污垢。 反应器内没有内构件、没有液体循环泵,物料向上通过反应器。
油溶性催化剂的分散工艺及作用效果均优于 油溶性催化剂的分散工艺及作用效果均优于 原有的水溶性催化剂 原有的水溶性催化剂
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
改进的工艺流程: 针对的问题:尾油的产率高,经济效益差。
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
委内瑞拉重油燃料油悬浮床加氢工艺的开发:
项目 密度(20℃) / g⋅cm-3 黏度(50℃) / mm2⋅s-1 w (残炭) / w% C7-沥青质/ w% S / w% N / w% H/C Ni + V / μg⋅g-1 委内瑞拉重质燃料油 0.9664 300 12.0 5.77 2.54 0.43 1.58 230
EST EST技术将会是世界上第一个实现工业化生产的 技术将会是世界上第一个实现工业化生产的 渣油悬浮床加氢裂化技术 渣油悬浮床加氢裂化技术
一、研究背景与国内外研究现状
委内瑞拉Intevep与法国Axens 合作开发的HDHPLUS-SHP工艺:
工艺特点: 可处理含硫、金属、沥青质原料,原料油转化率85%~92%,产品为 超低硫的柴油和喷气燃料。
目前KBR公司与我国一些石油公司进行了广泛的技术交流,但是目
前还没有用户选用VCC工艺的有关信息 。
一、研究背景与国内外研究现状
Headwater公司的(HCAT/HC3)工艺:
技术特点:
催化剂主要成分为多羰基铁、钼等有机金属液体。 典型反应条件为反应温度420~480 ℃,反应氢压7~15 MPa,液时空
一、研究背景与国内外研究现状
HDHPLUS-SHP工艺的开发现状:
1983~1988 年委内瑞拉Intevep 与德国Veba 合作开发HDH 工艺。 1998~2003 年改进HDH技术,在10桶/天中型试验装置的基础上开
发出HDHPLUS 技术。
2004~2006 年委内瑞拉Intevep与法国Axens 公司合作,确定在委内
工艺特点: 转化率高,原料通过3台反应器进行循环转化,少量的催化剂通过侧线 连续分离、再活化后返回使用。
一、研究背景与国内外研究现状
UOP 公司的Uniflex工艺 :
工艺特点:
部分减压重瓦斯油循环返回悬浮床反应器进一步转化,残渣约占进料
的10% 。
一、研究背景与国内外研究现状
Uniflex工艺的开发现状:
二、重油悬浮床加氢技术前期研究开发工作回顾
工业化试验主要设备的结焦状况:
加热炉出口
反应器内壁
反应器底部
二、重油悬浮床加氢技术前期研究开发工作回顾
重油悬浮床加氢工业化试验的小结:
重油悬浮床加氢工艺可以处理劣质重油。 工业试验的反应器基本不结焦,表明催化剂具有较好的抑制生焦和
防止结焦能力。
从工业反应器与实验室反应器内结焦状况对比可知,环流反应器具
0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0 2 6 8 2 4 6
中位粒径 / μm 13.37 16.39 9.23
8 10
体积平均粒径 / μm 15.18 18.74 10.27
面积平均粒径 / μm 8.24 9.85 5.91
比表面积 / m2⋅kg-1 269.48 225.51 375.71
度、高金属、高沥青质的劣质重油。
产品收率高,液体产品收率可达80%~90%;产品质量好,经在线
加氢精制后,汽柴油质量可达国Ⅳ要求。
重油悬浮床加氢技术是解决目前劣质重油深度加工 重油悬浮床加氢技术是解决目前劣质重油深度加工 问题的有效途径之一 问题的有效途径之一
一、研究背景与国内外研究现状
国外的重油悬浮床加氢技术: 意大利ENI公司的EST工艺 委内瑞拉Intevep与法国Axens 合作开发的HDHPLUS-SHP
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
技术攻关方向: 1 油溶性催化剂的开发
2
工艺流程的改进
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
油溶性催化剂的开发: 针对的问题:水溶性催化剂成本高,分散工艺复杂。
目标要求: 硫化态催化剂具备一定粒度,具有一定载焦功能; 催化剂成本较低、加氢抑焦活性不低于水溶性催化 剂; 分散工艺简单,易于工业化。
工艺
Chevron 公司的VRSH工艺 KBR和BP公司合作开发的VCC工艺 UOP 公司的Uniflex工艺 Headwater公司的(HCAT/HC3)工艺
一、研究背景与国内外研究现状
意大利Eni公司的EST悬浮床加氢工艺:
工艺特点:
原料适应性强,原料油基本全部转化; 催化剂消耗低,原料中金属全部脱除,没有燃料油或焦炭产物。
国Ⅰ
国Ⅱ
国Ⅲ
国Ⅳ?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解决上述矛盾的根本措施: 解决上述矛盾的根本措施: 大力发展重油加氢技术 大力发展重油加氢技术
一、研究背景与国内外研究现状
重油悬浮床加氢技术特点:
高度分散催化剂作用下重油的临氢热裂化工艺,催化剂的加入量
少、活性高,抑焦功能强。
对原料中的杂质含量基本没有限制,可处理高硫、高残炭、高黏
C5~180℃石脑油: 硫 / μg⋅g-1 氮 / μg⋅g-1 <50 <50 减压馏分油: 硫 / μg⋅g-1 氮 / μg⋅g-1 H/C原子比 <300 <100 1.80
乙烯裂解原料 180~360℃柴油: 硫 / μg⋅g-1 氮 / μg⋅g-1 十六烷值 凝点 / ℃ 优质柴油产品 <50 <50 >50 -24
第二代分散型催化剂和环流反应器的开发,
有力地促进了重油悬浮床工业化试验的进 行。
二、重油悬浮床加氢技术前期研究开发工作回顾
重油悬浮床加氢工业化试验流程:
二、重油悬浮床加氢技术前期研究开发工作回顾
重油悬浮床加氢工业化试验结果:
主要操作条件及产物分布 标定平均温度,℃ 平均氢分压,MPa 平均氢油比,Nm3/m3 总进料体积空速,hr-1 新鲜原料体积空速,hr-1 C1~C5,wt% 石脑油(C5~180℃),wt% 柴油馏分(180~360℃),wt% 蜡油(360~480℃),wt% 减压尾油(>480℃),wt% 一次标定 418.3 10.23 794 0.76 0.50 0.21 3.68 28.46 19.80 47.83 二次标定 424.8 10.09 721 0.87 0.50 1.03 3.03 43.31 8.05 44.51 三次标定 430.0 9.743 723 0.81 0.50 1.16 5.66 51.57 3.93 37.64
Uniflex 技术的前身是加拿大矿业与能源技术中心在20 世纪70 年代
中期开发的CANMET 技术。
UOP 公司把CANMET 的反应部分与加氢裂化/加氢处理的分离部
分结合在一起,推出了Uniflex 工艺。
目前UOP 公司提出的集成方案主要有两种: ¾ 一种是Uniflex 与加氢处理集成生产超低硫柴油 ¾ 另一种是Uniflex 与加氢处理集成生产船用燃料油 目前尚未有用户选用信息 。
作催化裂化原料
尾渣: 甲苯不溶物 / w% 残炭 / w% 庚烷沥青质 / w% 金属含量 / μg⋅g-1 9.38 42.6 23.8 >5000
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
悬浮床加氢尾渣中金属的回收:
尾渣的主要特点: 浓缩了原料以及加入的金属催化剂中的全部金属,所 以金属含量比较高; 尾渣中的金属回收率: 通过焙烧与化学沉淀法相结合,尾渣中单组分钼与镍 的回收率分别为91%和95%;
一、研究背景与国内外研究现状
EST技术的开发现状:
Taranto 炼油厂的1200桶/天的 EST技术半工业示范装置于2005 年
底开始运转,先后加工过多种原油的减压渣油 。
目前正在建设两套EST 减压渣油悬浮床加氢裂化装置: ¾ 在意大利Taranto 炼油厂,加工能力是1.4万桶/天; ¾ 在意大利Sannazzaro炼油厂, 加工能力是2.3万桶/天 其中Sannazzaro炼油厂的工业装置计划2013年投产 。
有正放大效应,表明环流反应器适合重油悬浮床加氢技术。
工业化试验打通了工艺流程,考核了关键设备。
二、重油悬浮床加氢技术前期研究开发工作回顾
重油悬浮床加氢工业化试验暴露的问题:
水溶性催化剂分散硫化系统庞
大,设备复杂,能耗高,很难实 现大规模的工业化应用。
采用蜡油循环的操作方案,
虽然具有较高的轻质油收 率,但减压尾油收率也较 高,影响该技术的经济性。
中国石油集团公司科技发展部领导来校考察汇报会
重油悬浮床加氢技术研究开发 科研工作汇报
中国石油大学(华东)化学工程学院
汇 报 内 容
一、研究背景及国内外研究现状 二、重油悬浮床加氢技术前期研究开发工作回顾 三、重油悬浮床加氢技术研究新进展 四、劣质重油悬浮床加氢技术下一阶段开发思路 五、结论与建议
一、研究背景与国内外研究现状
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
委内瑞拉重油燃料油悬浮床加氢工艺的开发:
运转条件: 平均反应温度 / ℃ 总进料体积空速 / hr-1 新鲜原料体积空速 / hr-1 氢油体积比 / Nm3·m-3 反应器总压力 / Mpa 440 1.0 0.77 800 12
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
国产与进口原油的呈现重质化与劣
质化趋势,主要是原油中的密度、 硫、氮、金属、沥青质含量、残炭 值越来越高。
1988 1995 2000 2010
原油重质程度
对汽柴油产品质量要求日益提高,严
格限制汽柴油中的硫、氮含量,限制 汽油中的烯烃和芳烃含量,提高柴油 的十六烷值。
2003年 2005年 2010年 2015年
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
油溶性催化剂的开发:
合成了Co、Mo、Ni系列
油溶性催化剂,争取将催 化剂成本控制在100元/吨 原料油左右。
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
油溶性催化剂的特点:
特点一:
硫化后催化剂粒度为10~30 μm,晶型较好,具备加氢和载焦性能。
催化剂类型 钼催化剂 镍催化剂 钴催化剂
Co
1
Ni
4
Mo
0
10
20
30
40 50 2 θ/ 。
60
70
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
油溶性催化剂的特点:
特点二:
催化剂分散工艺比较简单,在原
料油中催化剂呈现比较均匀的分 散状态。
×
三、重油悬浮床加氢技术研究新进展
油溶性和水溶性催化剂作用效果比较:
催化剂类型 <360℃收率/w% 甲苯不溶物/w% 热反应 61.89 5.92 水溶性催化剂+助剂 53.25 2.78 油溶性催化剂+助剂 52.08 1.62
瑞拉的Puerto LaCruz 炼油厂和Palito炼油厂建设两套大型工业装 置,计划在2011年投产,由于受2008年金融危机的影响,目前装 置建设基本处于停滞阶段。
一、研究背景与国内外研究现状
Chevron 公司的VRSH工艺:
VRSH工艺的开发现状: 2010 年开始在密西西比 州的Pascagoula 炼厂建 设3500桶/天的工业示范 装置,以试验重质油改 质工艺的技术和经济可 行性 。
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