沸腾床与固定床组合工艺加氢处理煤焦油试验研究

为探索适宜煤焦油加工处理的组合工艺,提出沸腾床加氢预处理-固定床加氢裂化组合工艺处理煤焦油的思路,并在STRONG沸腾床加氢试验装置上进行试验。试验结果表明:沸腾床加氢预处理可大幅降低煤焦油原料中的S、N、残炭及金属等含量,降低不饱和分含量;生成油能够满足直接进固定床加氢处理要求;经固定床加氢处理后生成油性质得到改善:轻石脑油S、N含量均小于1.0μg/g,芳烃潜含量为56%,可以作为重整原料;柴油馏分密度0.856 6 g/cm3,S含量50μg/g以下,十六烷值高达53,可以作柴油调和组分或生产合格柴油;尾油以蜡油为主,S、N含量分别为59、21μg/g,残炭含量为0.15%,可作加氢裂化原料。

纳米水滑石复合稳定剂对UPVC热稳定性的影响

分析了纳米水滑石(LDHs)对硬聚氯乙烯(UPVC)热稳定性的影响机理;并通过静态热稳定性实验发现,单纯使用LDHs作为聚氯乙烯的热稳定剂效果不好,初期稳定性较差,为此进行了正交实验设计,将LDHs与硬脂酸钙、硬脂酸锌复配,研究了这种复合稳定剂对聚氯乙烯动态热稳定时间的影响。实验证明,将LDHs与硬脂酸钙、硬脂酸锌复配可以起到很好的协同作用,大大提高了聚氯乙烯的热稳定性。

渣油沸腾床加氢反应产物体系稳定性研究

采用中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)开发的STRONG沸腾床渣油加氢工艺,在中试装置上考察了伊朗与沙特轻质混合减压渣油在不同工艺条件下反应产物的四组分组成变化,并通过斑点试验、胶体稳定性指数及不稳定性参数法对反应产物稳定性进行了考察。结果表明:斑点试验可以直观预测反应产物体系胶体稳定性的变化趋势,在转化率为43%左右时,斑点成像图中出现明显内斑,体系开始变得不稳定;胶体稳定性指数可定量预测反应产物体系的稳定性变化,在转化率为43%左右时,胶体稳定性指数为0.7左右,此后稳定性指数明显下降,体系变得不稳定,这与斑点试验预测结果相符;不稳定性参数是对整个渣油反应体系抗稀释能力的整体考量,可以准确地定量反映渣油加氢反应产物体系在加氢过程中稳定性的变化,当不稳定性参数达到极大值(36)后,所考察渣油加氢产物体系的稳定性开始明显变差。实际应用中,可以以不稳定性参数法为主,以斑点试验法为辅,协同判断待测油样的稳定性情况,进而为工业生产提供指导。

减压渣油掺炼煤焦油相容性及加氢处理研究

采用沸腾床渣油加氢处理工艺对掺炼一定比例煤焦油的劣质渣油进行加氢处理研究,考察其产品分布情况;并采用斑点试验、不稳定性参数试验对混合原料的相容性及加氢处理后体系的稳定性进行考察。试验结果表明:劣质渣油与煤焦油按质量比7∶3混合进行加氢处理,小于500℃馏分油收率增加,焦炭产率降低;相容性方面,混合原料的相容性要差于纯减压渣油原料,但经加氢处理后,混合原料的生成油稳定性得到大幅改善,而减压渣油原料的生成油稳定性降低。

煤焦油加氢现状及煤基沥青高值利用概述

随着石油资源匮乏和工业不断发展,我国的石油对外依存度逐年增加。中低温煤焦油由于具有杂质含量低、烃类组分含量较多的特点,因此更适合作为石油的补充能源进行加氢改质生产各种燃料油;同时煤焦油加氢过程中产生的煤沥青具有高碳收率和高缩合度等特点,是制备高品质碳材料的优质原料。因此,对中国目前存在的6种煤焦油加氢技术和煤基沥青生产各种优质碳材料的研究现状做了相关讨论和概述。

纳米水滑石(LDH)的有机化改性及其在高聚物中的分散

通过插层置换对水滑石(LDH)纳米粒子进行了有机化改性,并就改性纳米水滑石在PE、EVA树脂基体中的分散情况进行了研究。研究发现,经有机化改性的水滑石纳米粒子无论在极性的EVA基体中,还是在非极性的PE基体中都能达到很好的分散效果,为进一步制备高性能聚合物基纳米复合材料提供了一种新的分散方法。

鼓泡塔反应器的两级气泡模型参数研究

为了研究鼓泡塔反应器两级气泡模型在高黏度下的适用性,采用动态气体逸出法,在内径为286 mm,总高为7 200 mm的鼓泡塔中考察了液体黏度(1.2×10-3—210.4×10-3Pa·s)和操作条件对塔内总气含率,大、小气泡相含率和大、小气泡上升速度等两级气泡模型参数的影响。结果表明:床层总气含率随表观气速的增加而增大,大气泡相含率受液体黏度的影响较小,受表观气速的影响较大;小气泡相含率随黏度的增加而迅速下降,在高气速时受表观气速的影响较小。大、小气泡上升速度均随液体黏度的增加而降低,但随表观气速的升高有着不同的变化关系:前者明显升高,后者略有降低。大气泡直径随着黏度增大而稍有增大,小气泡直径随着黏度增大急剧减小。

沸腾床渣油加氢影响因素及催化剂失活分析

对沸腾床渣油加氢技术特有的影响因素进行了详细分析,指出沸腾床反应器中催化剂藏量是一个动态值,可以根据原料性质和要求的转化深度,通过调整催化剂在线加排量对该值进行调整;分析了沸腾床加氢过程中沉淀物形成的原因及其对反应器、催化剂及下游装置的影响;论述了催化剂磨损产生的细粉对反应稳定性和工艺性能的影响。通过研究沸腾床失活催化剂外层对传质和反应性能的影响,指出焦炭及金属在催化剂外层的积累削弱了催化剂外层的渗透性,致使液体的扩散能力及催化剂的活性和选择性都呈下降趋势;通过对失活程度不同的待生催化剂的分析,指出失活程度不同催化剂沉积的金属数量有明显区别,物理性质变化显著,但二者的碳含量没有明显差异。

渣油加氢脱金属催化剂失活动力学模型的研究

以减压渣油为原料,在STRONG沸腾床渣油加氢装置上进行了试验,考察了催化剂活性变化的规律,根据催化剂失活的3个阶段,建立了催化剂失活模型并进行了模型验证。结果表明:运行初期反应温度对催化剂失活具有明显的加速作用,运行中期催化剂的活性主要取决于催化剂的金属沉积量;建立的模型预测值与实验值吻合得较好,表明该模型具有较好的准确性,可反映沸腾床渣油加氢催化剂失活的规律。

掺炼催化循环油的沸腾床与催化裂化组合技术开发

选择劣质渣油和催化裂化循环油作为原料,分别进行掺炼不同比例催化裂化循环油的渣油沸腾床加氢和加氢常渣催化裂化试验,并对组合工艺进行总流程比较。结果表明,液化气、汽油和柴油等高价值产品收率至少提高1.04%,焦炭等低价值产品的产量降低,效益大幅度提升。研究结果证明了循环油掺炼到沸腾床渣油加氢与催化裂化组合工艺技术的可行性,优化了沸腾床加氢与催化裂化的操作。

高温煤焦油全馏分加氢方案初探

高温煤焦油是一种缩合程度高、稠环芳烃含量高、金属及机械杂质含量高的劣质原料,常规固定床加氢技术难以直接加工。采用沸腾床加氢和固定床加氢组合工艺方案,直接加工高温煤焦油全馏分,并在实验室中试装置上进行了考察试验。试验结果表明,该组合工艺不仅大大提高了煤焦油的利用率,保证了装置长周期稳定运转,并且可以生产清洁的石脑油和柴油组分,是提高企业经济效益的有效途径之一。

基于物流信息系统的客户需求算法分析

在物流系统中最重要的部分是如何使客户需求与物流企业提供的物品属性相匹配,如何在满足客户需求的同时使企业利益最大化是现代物流企业的急需解决的重要问题。通过分析山西省公路公司煤炭物流信息系统客户需求,对客户需求信息进行分析,利用相似性原理,寻求较佳的解决方案,使客户与物流企业达到双赢。

煤焦油重组分沸腾床加氢处理过程中的结构变化

在沸腾床加氢中型试验装置上开展了中温煤焦油加氢预处理试验,并对中温煤焦油原料沥青和加氢尾油进行了核磁共振氢谱(^(1)H-NMR)测试,考察了中温煤焦油重组分在沸腾床加氢预处理过程中的结构变化。结果表明:与原料沥青相比,加氢尾油平均分子的总碳数和平均侧链长度降低;由于芳香环饱和生成环烷环,加氢尾油的芳环数降低、环烷环数增加;由于部分芳环发生加氢-开环裂化反应和环烷环发生开环反应,加氢尾油平均分子的总环数降低;反应温度越高,上述重组分分子结构变化趋势越明显。在试验温度范围内,加氢尾油的芳环缩合参数(H_(AU)/C_(A))随反应温度的升高呈先增大后减小的趋势,为避免稠环芳烃缩合、减少轻烃生成,应控制煤焦油沸腾床加氢预处理的反应温度不超过(基准+20)℃。

重油生成弹丸焦不同预测方法的比较研究

由于传统的残炭与沥青质比值预测油样结焦倾向耗时较长,本文基于弹丸焦的形成机理,从现场采集装置产生的普通焦典型油样及产生弹丸焦油样,在特定反应设备上,考察了两类油样在特定生焦反应条件下的产品分布及微残炭值的差别,建立了弹丸焦油样及普通焦油样数据库,通过数据库及待定油样特定反应参数判断油样的结焦倾向,提出了一种快速预测结焦的定温实验残渣油收率法。

适应炼油厂转型发展的沸-固复合床渣油加氢技术开发

为适应炼油厂转型发展需求,依托S-RHT固定床渣油加氢技术和STRONG沸腾床渣油加氢技术,中石化(大连)石油化工研究院有限公司开发了沸-固复合床渣油加氢技术。该技术采用单台沸腾床反应器承担原料预处理功能,大大改善了固定床进料性质,多台固定床反应器承担深度加氢精制功能,可明显提升加氢产品质量。中试试验结果表明:经过沸腾床反应器加工,劣质渣油原料金属(镍+钒)质量分数由123.1μg/g降低至38.9μg/g,后经过固定床反应器加工,金属质量分数降至8.8μg/g,加氢脱金属率达92.85%;该原料经过沸-固复合床加氢处理后氢质量分数增加1.58百分点,加氢脱硫率达到90.69%,加氢脱残炭率达到70.30%,加氢脱氮率达到53.73%,沥青质转化率达到82.87%。沸-固复合床渣油加氢技术实现了重质渣油的深度加氢转化,充分发挥了沸腾床和固定床加氢工艺各自的优势,可为后续加工装置提供优质进料。

渣油加氢脱金属两集总动力学模型的建立

针对渣油加氢反应的特性,提出了将渣油中的金属划分为易脱、难脱两个集总,并假设易脱的金属组分直接脱除,难脱的金属组分经过反应变为易脱的金属组分后进行脱除。在反应温度为370～410℃、压力为15.0 MPa、氢油体积比600～800、液时空速0.2～2.2 h^(-1)的条件下,在1 000 mL固定床装置上进行了动力学试验并确定动力学参数,拟合得出的反应动力学方程相关系数的平方R^2>0.9,可信度F检验中F统计?10×FT(α=0.01),由此可以得出,模型无论从局部还是从整体上来看都是高度显著和可信的。用两集总一级反应动力学来描述渣油加氢脱金属反应过程是可靠的,脱镍率、脱钒率的模型计算值与实验值的平均相对误差分别为2.65%,2.61%;同时将金属脱除率与脱硫率、密度、黏度、康氏残炭、沥青质转化率进行了关联,结果表明具有良好的相关性。

加氢转化过程中蜡油对减压渣油胶体稳定性的影响

以沙特重质减压渣油(SZ)与减压蜡油(质量比3∶1)进行混合后的油样为原料,介绍了掺炼减压蜡油前后SZ在STRONG沸腾床中试装置上加氢转化情况,并利用斑点试验、胶体不稳定性参数及平均结构参数对油样的胶体稳定性及其影响因素进行了考察。表明斑点试验可直观地反映出生成油的胶体稳定性变化情况。不稳定性参数表明,随着加氢转化率增加,两种原料加氢生成油的稳定性呈先增大后减小的变化趋势,相同工艺条件下混合油样加氢生成油的稳定性优于SZ;利用改进B-L法计算不同油样的平均分子结构参数,加氢转化后两油样的芳碳率(fA)与缩合度(CI)均有明显降低,混合油样生成油的fA与CI较SZ降低约5%和0.04;在相同的转化率下,采用低温长时间操作更有利于维持体系的稳定性。

蒽油和焦油沥青混合原料加氢改质前后稳定性考察

采用斑点试验及不稳定性参数试验方法对蒽油与沥青混合物加氢改质后的稳定性进行了考察,试验发现:两种比例得到的混合物相容性均较差;其中2号油[蒽油∶沥青=7∶3(质量比,下同)]不稳定性参数为45.51,1号油(蒽油∶沥青=1∶1)不稳定性参数为68.83,2号油相容性要优于1号油。经沸腾床加氢改质后,两种生成油的稳定性都得到改善,2号油不稳定性参数降低至23.71,1号油不稳定性参数降低至45.41。2号油生成油稳定性要优于1号油生成油稳定性,可以满足装置连续生产要求,而1号油生成油稳定性则仍相对较差,难以满足装置运转要求。混合体系相容性高低与不同原料的分子大小及极性差别有关;适度加氢有可能缩小不同原料的分子差异,继而增加相互之间的胶溶能力。

沸腾床渣油加氢工艺及模拟综述

总结归纳了沸腾床渣油加氢反应器的主要特点以及建模方法,讨论了影响渣油加氢各组分收率的主要因素,如沉积物形成、催化剂磨损、催化剂失活等。沸腾床渣油加氢流程的数学建模由以下几部分组成,分别是反应动力学、流体力学、反应器模拟。经过文献调研整理,发现目前只有少数文献对沸腾床渣油加氢流程建模进行总结,而没有全面总结阐述沸腾床渣油加氢过程以及其模型方程。因此,针对沸腾床渣油加氢流程以及建模过程的详细总结十分必要。