【2019-2020年整理】固定床渣油加氢技术交流材料

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工艺研究的数学化模型化
35500 1 0.5 0.056 C硫 exp C0硫 0.5 600 t 8 . 3145 T LHSV

1 0.5
C残炭
37700 1 0.9 0.006 exp C0残炭 0.9 2370 t 8 . 3145 T LHSV
C5-221
焦炭，％
6
进料金属污染对FCC催化剂活性的影响
84
80
催化剂活性
76
72
68 180ppm
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1130ppm 污染金属，ppm
3500ppm
7
进料金属污染对FCC产品收率的影响
80 180ppm 1130ppm 3500ppm
FCC产品收率，％
60
40
20
0
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1 0.9
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硫模型计算结果
0.6 0.5 0.4
S,m%
0.3 0.2 0.1 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 304 335 365 395 427 458 运转时间,天 第四周期实际运行结果 模型计算结果
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残炭模型计算结果
7 6 5
CCR,m%
4 3 2 1 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 304 335 365 395 427 458 488 运行时间,天 第四周期实际运行结果 模型计算结果
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催化剂的改进思路
• 催化剂研发总体思路和目标：
– 催化剂孔道性质的改善，改善扩散传质效果和 反应性能的提升；
– 催化剂的容杂质量的提高和杂质沉积分布合理 化。
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改善扩散传质 提高沥青质转化能力
具有双峰孔结构的催化 剂的SEM图（1万倍） 具有双峰孔结构的催化 剂的SEM图（3万倍）
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0.1 进料中氮含量，%
0.2
0.3
4
进料氮含量对FCC柴油收率的影响
33
FCC柴油收率，％
31 29 27 25 0
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0.1 氮含量 ，％
0.2
0.3
5
进料多环芳烃含量对FCC收率的影响
40 富含多环芳烃 富含源自文库环芳烃
30
收率，％
20
10
0
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C3
C4
助剂名称 金属分散度
A 0.0939
无 0.0920
IMo/IAl 结合能 Mo(3d) 232.43 232.56
改进活性金属负载技术--SEM-EDS线扫描
催化剂的金属分布扫描图
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工艺研究进展
• 研究反应
– 回答诸多的为什么；
– 搞清楚各类催化剂的适宜反应环境；
– 从定性到定量。
干气,v%
C4, v% 汽油,v% 污染金属, ppm
焦炭，％ 8
• 对于一套典型RFCC装置而言，渣油加
氢提供的原料油中减少1ppm的Ni+V，
渣油催化裂化催化剂的消耗最多可减少
25%。
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渣油加氢目的
深精制，浅裂化。
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达成工艺目标的技术难点
• 长周期要求催化剂有良好的活性和容杂质能力；
绝大多数的金属存在于沥青质和胶质中，占总量的97%， 虽然沥青质的含量很低，但其金属的相对含量最高。系统 的研究还发现，硫，氮等均表现出相似的分布规律。
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金属杂质脱除情况
组分
胶质 V， μg/g 229.5
沥青质 Ni， μg/g 226.3 V， μg/g 704.0
金属杂质 Ni， μg/g 原料 79.6
大孔作为扩散通道，进入较小孔内进行反应。
改善孔分布及引入改性助剂
优化催化剂孔结构：新剂孔径小于 6nm 的孔 容占总孔容的比例为 21.8%，参比剂为48.8%。 减小了27个百分点。 改善活性金属与载体的相互作用： 引入助剂A后, Mo分散度优于无助剂A催化剂,活性组分结合能 变小，利于催化剂活化。H2还原温度降低约 10℃。
加氢渣油
18.7
23.5
200.9
200.0
沥青质中的金属杂质脱除难度高于胶质， Ni的脱除难度 高于 V 。
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• 胶质组分脱金属比沥青质组分容易的多，因为胶 质分子小，易扩散至催化剂内部，脱除的 Ni 和 V 沉积在催化剂孔道深处； • 而沥青质分子较大，扩散速度比胶质慢的多，并 且它的空间阻碍也较大，不易进入催化剂孔道内 ，金属脱除相对较困难。钒的存在结构使它更容 易脱除，约是镍的7倍。
S-RHT固定床渣油加氢技术研发进展
2014. 8
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内
容
一、S-RHT渣油加氢技术研发进展 二、工业应用结果
三、结束语
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渣油加氢与催化裂化组合
渣油加氢在技术上究竟 要解决什么问题？
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进料氮含量对FCC汽油收率的影响
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FCC汽油产率，％
22 18 14 10 0
• 由于反应复杂，须采用多种催化剂组合，各种催
化剂之间的活性匹配和装填比例不易掌握；
• 脱除的金属和反应伴生的焦炭等固体物在催化剂
床层上的沉积分布难以控制。
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深入开展基础研究 渣油性质的深入分析
•沸点最高 •分子量最大 •杂原子最多 •结构最复杂 •馏分重 •高密度 •高粘度 •高残炭 •H/C比低。 影响加工 过程的物 性： •金属 •沥青质 •残炭值 •硫、氮 •粘度等。
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渣油中Ni、 V、S和残炭分布
90 80
杂质总量的百分数/%
70 60 50 40 30 20 10 0 油份 胶质 沥青质
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V Ni S RCR
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典型中东渣油金属分布
组分 含量，% Ni+V,ppm 权重比例，% 原料 100 120 100 胶质 23.6 309 61 沥青质 4.6 930 36
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金属在各类催化剂中的脱除率
80 70 60
金 属 脱 除 率 , %
50 40 30 20 10 0
Ni V Fe Na Ca
HDM1
HDM2
HDS
HDN1
HDN2
金属在各类催化剂中的脱除率
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长周期运转关键
• 提高脱金属催化剂的脱金属容金属能力 • 使大分子沥青质进入催化剂孔道内部 • 减少催化剂表面反应是消除床层热点关键因素之一 • 优化催化剂级配，使反应功能互相促进，均化反应负荷