管网气力输送动力特性压差信号多尺度分析

在水平T型两分支管路中,用压缩空气作为输送气体,对平均粒径为2mm的空心玻璃珠进行气力输送管网分流实验。利用db5小波对系统中各分支管路的差压信号进行九尺度时频分解,研究其动力特性的变化规律。当输送气体流量和两分支管路各自的流量控制阀开度发生变化时,通过离散小波变换,提取各尺度上的能量比、Shannon熵和标准差STD等特征量来进行分析,并对各特征量与动力特性的关系进行研究。结果表明,选用的多尺度分析方法对管网分流动力特性和特征量间的相关性具有较好的分析效果。

减压蜡油加氢裂化产品性质的预测

通过改变灵活型催化剂床层的液时体积空速,同时采用提高灵活型催化剂床层反应温度的方法,保证了转化率。以加氢裂化催化剂的产品数学模型关联式为基础,对轻石正构烷烃含量、轻石异构烃加环烷烃含量、重石芳潜、喷气燃料芳烃、喷气燃料烟点、柴油凝点、柴油十六烷指数、柴油十六烷值、尾油BMCI(芳烃关联指数)值、尾油凝点等加氢裂化催化剂产品性质进行预测。通过试验值和拟合值的对比,发现试验值和拟合值间相互吻合得较好,预测误差均在5%以内,对加氢裂化催化剂实验产品性质的预测结果较好,在工业应用方面具有一定应用价值。

不同催化剂对催化裂化柴油加氢裂化产品影响及预测

采用中国石油化工股份有限公司大连(抚顺)石油化工研究院研制的三种酸性依次提高,比表面积依次增大,加氢功能金属含量依次减少的催化剂,以芳烃含量较高的催化裂化柴油为原料进行了中试试验,在工艺条件相同的情况下,研究了上述三种不同类型催化剂对催化裂化柴油加氢裂化的产品分布、液体收率、氢耗和产品性质的影响规律。结果表明:在适宜的工艺条件下,采用酸性增强、比表面积增大和加氢金属含量减少的催化剂,加氢裂化产品中重石脑油收率和化学氢耗增加,柴油收率和液体收率减小,重石脑油抗爆指数可以达到84以上,柴油馏分十六烷指数可以达到35以上。以此数据建立六级总动力学模型,实现了加氢裂化装置液收和氢耗预估,以及石脑油馏分烷烃、环烷烃、芳烃和抗爆指数,柴油馏分烷烃、环烷烃、芳烃和十六烷指数率等产品性质的预测。通过对模型参数的调整,以及预测值与试验值的对比,较好地预测了不同催化剂对催化裂化柴油加氢裂化产品性质的影响,预测误差均在4%以内。

煤直接液化轻馏分油加氢裂化产品预测

采用加氢裂化催化剂对煤直接液化产物中的轻馏分油进行中型试验,研究了石脑油、喷气燃料馏分和改质柴油产率及性质随温度变化的规律,以及不同切割方案对产品收率及性质的影响。结果表明:在反应总压13.0 MPa,总催化剂体积空速0.73 h^(-1),氢油比800∶1等条件下,反应温度提高20℃对石脑油芳烃潜含量的影响不大,在64%～71%,是优质的重整原料;对喷气燃料烟点影响不大,在25.5～28.6 mm,是优质的喷气燃料;柴油凝点由-47℃提高至-40℃,仍然是优质低凝柴油,柴油BMCI值降幅由1.86增至14.97,链烷烃含量提高,同时芳烃含量降低,十六烷指数增幅由2.02单位提高至6.99单位,十六烷指数提高幅度较大。以此数据为基础,结合六级总动力学模型,实现了重石脑油芳烃潜含量、喷气燃料馏分烟点、柴油凝点等产品性质的预测,与试验值相比,预测误差在5%以内。

FRIPP生产清洁低凝柴油加氢技术开发与应用

中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)根据石油产品市场对优质低凝柴油的需求,适时开发出生产清洁低凝柴油的FHDW、FHUG-DW、FHIDW和FHI等系列加氢工艺技术,并已在工业上得到广泛应用。本文介绍了该系列加氢降凝工艺技术的技术原理、技术开发和工业应用情况。

不同芳烃质量分数催化柴油加氢裂化产品性质预测

采用FRIPP研制的加氢精制催化剂和轻油型加氢裂化催化剂体系,在中型加氢裂化试验装置上,以高芳烃质量分数催化柴油为原料进行了中试试验,研究了精制催化柴油不同的芳烃质量分数与加氢裂化产品性质变化规律,并预测了不同的芳烃质量分数精制催化柴油加氢裂化产品的性质。结果表明:在裂化催化剂体积空速1.5 h^(-1)、反应总压8.0 MPa、氢油体积比800∶1等工艺条件下,随着精制催化柴油芳烃质量分数的提高,汽油馏分产品收率明显降低,而柴油馏分产品收率明显提高,化学氢耗明显降低,汽油馏分芳烃质量分数和辛烷值都明显提高,柴油馏分凝点升高,柴油馏分十六烷指数降低。以此数据建立了六级总动力学模型,实现了汽油馏分产品收率、柴油馏分产品收率、加氢裂化反应化学氢耗、汽油馏分芳烃质量分数、汽油馏分辛烷值、柴油馏分凝点和柴油馏分十六烷指数等产品性质的预测。通过对模型参数的调整,该模型较好地预测了不同芳烃质量分数精制催化柴油加氢裂化产品的性质,预测误差均在5%以内。

改变加氢裂化装置反应条件过程中产品收率变化分析

采用加氢裂化中试装置和中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院研制的高中油型加氢裂化催化剂,在加氢裂化试验装置进行了反应条件切换实验。利用db5小波对切换反应条件过程中各产品收率的变化进行了离散分析,研究了轻石脑油、重石脑油、中间馏分油和尾油产品收率在改变加氢裂化反应条件时的变化规律。结果表明:尾油一次通过向部分循环切换过程、尾油部分循环向全循环切换过程、空速由0.50 h^(-1)调节为0.67 h^(-1)过程和原料油切换过程中产品收率达到平衡所需时间依次为45,90,216,30 h。采用小波分析得出的加氢裂化反应各种条件切换过程趋势与实际相吻合。

加氢裂化装置结垢分析与防治措施

某石化公司加氢裂化装置脱丁烷塔及热高分换热器发生结垢导致非计划停工。取垢样通过XRD、SEM-EDS、XRF、FT-IR分析发现,脱丁烷塔底处的泵、加热炉以及管线中垢样成分主要为Fe S;而热高分换热器壳程及副线中垢样成分以氯化铵为主,另含有少量Fe S及含Gr化合物。对此,建议炼厂升级装置材质,以减少装置腐蚀导致的Fe S结垢,严格控制Cl-含量,提高换热器注水频率或使用阻垢剂以防止换热器内NH4Cl结垢。

高氧化铁加氢裂化催化剂产品预测

在中试加氢裂化装置中,采用FRIPP的常规加氢裂化催化剂的制作方法,制备加氢裂化催化剂,并且在制作加氢裂化催化剂的过程中浸入5%的铁元素。对高氮和低氮VGO原料油进行中型试验,研究了产品中轻石脑油、重石脑油、航煤馏分、柴油馏分及尾油馏分产品产率及产品性质随转化深度的变化规律。结果表明:反应总压14.7 MPa、裂化催化剂体积空速0.92 h^(-1)、氢油比800∶1等条件下,高氮VGO与低氮VGO相比,达到相同转化率的条件,反应温度相差10℃左右,其中轻石产率均较低;重石产率、航煤产率提高幅度均较大;柴油波动幅度均较大;尾油产率下降幅度均较大,氢耗提高幅度均较小,催化剂选择性均较好。此外,在达到相同转化率的情况下,高氮与低氮原料油重石芳潜均较高,均是优质的重整原料;航煤烟点相差较大,低氮原料油航煤烟点稍好一些;柴油凝点相差稍大,低氮原料油柴油凝点稍好一些,柴油十六烷指数相差不大,均较高;尾油黏度指数相差不大,均较高,尾油凝点相差不大,尾油BMCI值相差较大。以上述数据为基础,结合六级总动力学模型,实现了各馏分收率、重石脑油芳烃潜含量、航煤烟点、柴油凝点、尾油BMCI值等产品产率及性质的预测。对比后发现,试验值和拟合值相互吻合得较好,预测误差均在5%以内,预测效果较好。

FC-46多产化工原料型加氢裂化催化剂的研制

选取适宜方法改性的分子筛和氧化铝作为载体组分,W-Ni作为加氢组分,采用UDRM技术制备出一种新型多产化工原料型FC-46催化剂。采用SEM、XPS等手段对催化剂进行了表征。以四氢萘和正十二烷为探针分子考察了FC-46催化剂的性能。与参比剂相比,FC-46催化剂作用下的四氢萘转化率提高0.7百分点,而正十二烷转化率降低2.1百分点。工业应用结果表明,FC-46催化剂活性略高于国外催化剂,产物的重石脑油选择性较国外催化剂作用下高0.7～1.0百分点,重石脑油芳烃潜含量比国外催化剂作用下高2.3～3.3百分点,喷气燃料烟点比国外催化剂作用下高2.5～3.7mm,尾油BMCI值比国外催化剂作用下低1.9～2.8个单位。

FC-20异构降凝催化剂在柴油加氢改质装置应用总结

FC-20异构降凝催化剂应用于中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂500 kt/a柴油加氢改质异构降凝装置,在装置反应压力为6.0 MPa,空速控制在1.40~1.55 h^-1,反应温度适中等操作条件下,对混合柴油进行中压加氢降凝精制,柴油产品硫质量分数可降低至10μg/g以下,凝点可低于-35℃,提高产品质量,实现了高附加值低凝柴油生产。着重介绍了异构降凝催化剂的性能及其应用效果,该催化剂在设计温度、压力、空速、氢油比条件下可以满足对催化裂化柴油进行改质异构降凝生产的需要,分别能达到脱硫和降凝的目的,FC-20催化剂使用效果良好,最后提出在运行过程中产生的问题,对炼油厂实际生产操作和防止事故的发生有一定的借鉴意义。

高芳烃含量柴油加氢裂化产品性质预测

采用轻油型加氢裂化催化剂体系,以高芳烃含量柴油为原料,进行加氢裂化中试试验,研究不同转化深度及不同切割方案对产品性质的影响。结果表明:在适宜的转化深度及馏程范围内,汽油的抗爆指数可达到87以上,是较好的汽油调合组分;柴油凝点可达到-30℃以下,可作为低凝柴油调合组分。以此数据建立六级总动力学模型,实现了对汽油抗爆指数及收率、柴油凝点及收率等的预测。通过预测值与试验值的对比,对模型参数进行调整,较好地预测了高芳烃含量柴油加氢裂化产品的性质,预测误差均在5%以内,对炼油厂的实际生产操作具有一定的借鉴意义。

煤气化粗合成气吸附除尘器压差信号分析

在煤气化粗合成气除尘器内分级装填惰性保护剂,对煤气化粗合成气进行了552 d的除尘处理。在此期间,每天对除尘器入口与出口的压差信号进行测量,对压差信号进行了一维离散小波分析。通过分析对比,采用db5小波,在尺度为7、保留能量为99.78%时,分析效果较好。然后采用傅里叶拟合、指数拟合、高斯拟合、线性拟合和正弦拟合的方法对消噪处理后的压差信号进行拟合,拟合优度R_(2)分别为0.9949,0.9968,0.9974,0.9996,0.9989,拟合优度R_(2)均在0.99以上。

加氢裂化催化剂研发新进展

介绍了近年来国内外加氢裂化催化剂专利商的催化剂研发进展情况。通过新分子筛改性技术开发、新催化材料的进步、新的催化剂开发理念、新的催化剂制备技术以及大型分析仪器的使用,各专利商新一代加氢裂化催化剂比上一代催化剂在反应活性、目的产品选择性、制备成本、氢耗等方面均获得了较大进步。

减压蜡油加氢裂化工艺柴油产品十六烷值的分析与预测

考察了现有十六烷指数计算公式对多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油的适用性,提出了计算多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油十六烷值与轻油转化率、链烷烃含量、环烷烃含量、芳烃含量和密度的关联式。结果表明:采用常用计算十六烷值公式、石油化工行业标准SH/T0694、国家标准GB11139和ASTM D976-80方法计算得到的十六烷值的偏差分别为0.97、0.91、0.84和0.96,当实测的十六烷值越小时,采用上述方法计算十六烷值的偏差越大,均不能有效预测多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油的十六烷值;所建关联式能够很好地预测多产中间馏分油型加氢裂化催化剂柴油的十六烷值,计算十六烷值与实测十六烷值偏差不超过5%。

煤合成气净化除尘装置压降问题分析及应用优化

采用X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)以及N2-吸附脱附等表征手段,对煤合成气除尘器净化除尘装置不同位置的垢物沉积量以及组成进行分析,确定了造成煤合成气净化除尘装置引起压降快速上升的原因。中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(FRIPP)根据垢物组成、分配以及压降原因分析结果,确认了引起除尘器压降的原因为内构件设计以及吸附剂级配方案不合理。FRIPP通过在除尘器内安装内置积垢篮并且对吸附剂装填方案进行优化后,除尘器的压降增加速率为0.45kPa/d,远低于上周期的3.86kPa/d。工业应用结果表明,FRIPP开发的专用内置积垢篮对合成气中的粉尘以及块状垢物拦截效果好,吸附剂级配方案适宜,除尘器压降小、压降增加速率慢,远超国内同类装置平均水平。

FC-80润滑油型加氢裂化催化剂工业应用总结

介绍了FC-80催化剂在多个炼油厂加氢裂化装置的工业应用情况,FC-80催化剂是中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(FRIPP)开发的新一代润滑油型加氢裂化催化剂。该催化剂能够提高对多环环状烃(两环以上芳烃和环烷烃)的开环转化能力,改善加氢裂化尾油BMCI(关联指数)值和黏度指数等性能指标,作为优质的润滑油基础油原料。工业应用结果表明:FC-80催化剂对反应温度敏感性较好,可在较大的转化深度范围内操作,可适用于生产高黏度指数和低BMCI值加氢尾油,为异构脱蜡装置提供优质尾油原料,并兼产优质3号喷气燃料和国Ⅵ清洁柴油或其调合组分。

基于无网格方法的齿球型催化剂体相温度分布数值模拟

本文以真实齿球型加氢裂化催化剂三维体相环境为计算实体,以模拟工业运行温度的波动函数作为边界条件,采用无网恪数值方法求解傅立叶传热方程,并使用计算结果分析加氢裂化催化反应过程中外界温度波动对于催化剂内部温度分布的影响。计算结果表明:实际反应过程中催化剂内部并非等温反应,在加氢裂化反应过程中外界的反应温度波动以及催化剂内部的热点分布对于催化剂团簇内部的温度场分布有一定的影响作用。催化剂体相内部的平均温度也随着反应体系放热情况、催化剂粒径、原料油密度、反应空速以及催化剂内部热点分布情况的不同而有所变化。