悬浮床加氢技术进展

Ａｄｖａｎｃｅｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｓｌｕｒｒｙｂｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
ＨＵＡＮＧＨｅ，ＬＩＵＮａ，ＷＡＮＧＸｕｅｆｅｎｇ，ＺＨＯＮＧＭｅｉ，ＨＵＡＮＧＸｕｅｌｉ
（ＸｉｎｊｉａｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＣｌｅａｎＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ（ＸｉｎｊｉａｎｇＵｙｇｕｒＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ），ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｃｈｉｎａ）
悬浮床加氢技术最早应用于煤化工领域。该工 艺是在高温高压的反应条件下，将原料油、氢气和催 化剂在加氢反应器中实现气液固三项充分混合，提 高加氢效率。和固定床等其他床层相比较，悬浮床 具有工艺流 程 简 单、操 作 条 件 灵 活、原 料 油 适 应 性 强，床层压降小，不堵塞床层等优点。但是仍然存在 生焦、尾油难以利用、催化成本高的问题。
循环系统，通过尾油循环提高原料转化率。Ｕｎｉｆｌｅｘ ＳＨＣ技术优 势 在 于 氢 气 循 环 利 用 和 催 化 剂 良 好 的 抑制生焦性能［３］。ＶＣＣ技术是一种渣油悬浮床固 定床联合加氢轻质化工艺，目前在我国延长集团建 有两套 ５０万 ｔ／ａ工业化装置，原料转化率达到 ９０％ 以上［４］。
国内悬浮床加氢技术主要有中国石油大学（华 东）研发的 ＵＰＣ技术、煤炭科学研究总院研发的煤 焦油悬浮床 ／浆态床加氢工艺及配套催化剂技术以 及三聚环保有限公司开发超级悬浮床技术（ＭＣＴ）。 ＵＰＣ技术的 最 大 特 点 是 可 针 对 不 同 原 料 采 用 一 次 性通过、蜡油循环或尾油循环加工处理方式，当催化 剂加入量为 ０．０１％时，原料油一次性转化率能够达 到 ９０％，在建 ２００万 ｔ的重质油悬浮床加氢装置，预 计 ２０２０年完工。煤焦油悬浮床 ／浆态床加氢技术先 将煤焦油 切 割 成 轻 馏 分 油 和 重 油，其 中 轻 馏 分 油 （或脱酚以后）作为加氢精制的原料，重油与粉状催 化剂、氢气、循环油混合作为悬浮床反应器的进料， 用于制备轻馏分油和重油。ＭＣＴ技术适用高硫、高 氮、高 金 属、高 残 碳、高 酸 原 料 油，单 元 总 转 化 率 ９６％ ～９９％，轻油收率 ９２％ ～９５％，该技术目前已
第 ４８卷第 ６期 ２０１９年 ６月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１９
悬浮床加氢技术进展
黄河，刘娜，王雪峰，钟梅，黄雪莉
（煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室，新疆大学 化学化工学院，新疆 乌鲁木齐 ８３００４６）
摘 要：综述国内外悬浮床加氢技术研究现状，从如何解决如何改善体系生焦、提高尾油利用率、降低催化成本三 个方面，介绍了近几年悬浮床加氢技术所取得的系列成果，并指出如何解决这三个问题仍是未来较长时间悬浮床 研究的重点。 关键词：悬浮床；加氢；催化；催化剂；尾油；生焦 中图分类号：ＴＱ５２４；ＴＥ６２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０６－１４０１－０６
Байду номын сангаас
第 ４８卷
经实现工业化。 虽然近几年悬浮床取得了巨大进展，但是仍然
存在以下问题需要科研工作者进一步研究。①催化 剂生焦、结焦，影响悬浮床加氢效果，严重会导致反 应器、管线等设施堵塞，缩短反应周期；②尾油中金 属和残碳含量高，利用难度大；③悬浮床催化剂多为 Ｍｏ催化剂，不可回收利用，催化成本较高。本文从 如何抑制悬浮床生焦、提高尾油利用率、降低催化成 本三个方面对悬浮床加氢研究现状进行论述。
收稿日期：２０１８１０１３ 修改稿日期：２０１８１１２９ 基金项目：国家自然科学基金（２１７６６０３５） 作者简介：黄河（１９８５－），男，山东沂水人，新疆大学在读博士，师从黄雪莉教授，研究方向为煤化工。电话：１５２９９４７６３６２，
Ｅ－ｍａｉｌ：５１６４７８４０８＠ｑｑ．ｃｏｍ
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应用化工
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｌｕｒｒｙｂｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ａｓｅｒｉｅｓｏｆａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎｓｕｓｐｅｎｄｅｄｂｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍ ｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓ：ｈｏｗｔｏｉｍ ｐｒｏｖｅｃｏｋｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｕｎｃｏｎｖｅｒｔｅｄｏｉｌａｎｄｒｅｄｕｃｅｃａｔａｌｙｔｉｃｃｏｓｔ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔｔｈａｔｈｏｗｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｉｓｓｔｉｌｌｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｒｒｙｂｅｄ；ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；ｃａｔａｌｙｓｉｓ；ｃａｔａｌｙｓｔ；ｕｎｃｏｎｖｅｒｔｅｄｏｉｌ；ｃｏｋｅｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ
２ 悬浮床抑制生焦研究进展
生焦和结焦的来源是胶质和沥青质。在常温常 压下，重油为稳定的胶体体系。在处理过程中，高温 下会导致已有的稳定体系发生破坏，使胶质和沥青 质暴露，产生“第二液相”，加快生焦速率。此外，在 反应过程中的溶剂效应也是促进生焦的一个重要因 素。当前的研究主要从催化剂选择、表面活性剂的 添加、掺炼、加入添加剂等几个方面解决悬浮床结焦 问题。
１ 国内外研究进展
当前国内外悬浮床的研究进度不一，部分处于 中试阶段，部分已完成工业化。当前国外知名企业 主要悬浮床技术有委内瑞拉 ＰＤＶＳＡ公司 ＨＤＨＰｌｕｓ 技术，意大利 Ｅｎｉ公司 ＥＳＴ技术，ＵＯＰ公司 Ｕｎｉｆｌｅｘ ＳＨＣ技术、ＢＰ公司 ＶＣＣ技术四家。ＨＤＨＰｌｕｓ工艺 选用 Ｆｅ系和 Ｍｏ系催化剂，该技术的最大特点是通 过加入焦 炭 抑 制 生 焦 和 调 节 产 物 分 布［１］。 原 料 油 化率在 ８３％ ～９３％，馏分油收率 １００％以上，尾油产 量 １０％以下。ＥＳＴ［２］渣油悬浮床的核心技术是悬 浮床反应器的设计及分散型催化剂的开发，在高分 散 ＭｏＳ２催化剂的作用下，渣油在悬浮床反应器中 进行加氢裂化反应。该技术最大特色是采用了尾油