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。

水-乙醇中碱木质素的催化解聚

通过元素分析仪和X射线荧光光谱对碱木质素组成进行了分析。在水-乙醇〔V(水)∶V(乙醇)=50∶50〕溶剂中280℃,2 MPa初始氢压下降解碱木质素。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对反应前后碱木质素结构进行了表征,反应后醚键减少,碳氢键增加。利用凝胶渗透色谱对二氯甲烷可溶产物进行了分析。利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和配有氢火焰离子化检测器的气相色谱(GC-FID)对单体产物进行定性定量分析,无催化剂时单酚收率为4.57%。磷化镍催化剂的加入可使单酚收率翻倍,磷化钼作为催化剂时单酚收率与磷化镍作为催化剂时相似,但出现苯甲醇类物质和大量的直链含氧有机物,单酚质量分数很低。

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。

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。

绿色环保阻垢剂聚天冬氨酸的合成及性质研究

以马来酸酐和尿素为合成聚天冬氨酸(PASP),考察了磷酸和三氯化铝两种催化剂的催化作用,同时利用静态阻垢法评价了PASP的阻垢性能,测定了PASP与氨基三甲叉膦酸(ATMP)复配物的阻垢性能,结果表明:在原料比为1:0.5,170℃下反应3h,产率为91.09%,阻垢率为81.17%,PASP与ATMP1:1复配,浓度为10mg·L-1时阻垢率为92.92%。

利于加氢裂化过程多环芳烃高效转化的Y型分子筛开发

为了满足原油日益劣质化和重质化对加氢裂化技术越来越高的要求,开发了一种利于加氢裂化过程多环芳烃高效转化的高硅高结晶度Y型分子筛(SHBY)。利用孔结构、XRD、NMR、红外等手段对SHBY分子筛进行了表征,并利用微反装置对SHBY分子筛进行了反应性能研究。结果表明,SHBY分子筛具有孔分布结构开放畅通、高硅高结晶度、骨架硅铝结构均匀、酸性适宜和多环重组分芳烃裂解性高等特点,具有良好的大分子芳烃转化能力和链状烃保留率,可作为加氢裂化催化剂适宜的酸性组分。

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。

低成本高硅铝比Beta分子筛制备及其经济效益分析

高硅铝比Beta分子筛作为重要的加氢裂化催化剂酸性组分,在提高油品低温流动性方面应用广泛,传统的生产方案采用大量的有机模板剂且需要改性才能使用,成本高昂。采用水热晶化法,通过引入晶种降低模板剂使用量的方式一步法合成出硅铝比大于40的Beta分子筛,并利用XRD、SEM等方法分析表征样品。该分子筛可直接用于加氢裂化催化剂,其催化活性及选择性与传统方法得到的改性Beta分子筛相当,且合成及改性的综合成本相对于传统方法降低了23.30%,用其制备的催化剂相对于现有工业参比催化剂成本降低了9.32%。

结合极坐标建模与神经网络的IVUS图像分割

针对现有血管内超声(IVUS)图像分割网络不能保证分割结果之间的拓扑关系符合医学先验知识,影响后续临床参数计算的问题,提出了一种基于极坐标建模和密集距离回归网络的IVUS图像分割方法。首先通过极坐标建模将含有先验知识的二维掩膜编码为一维距离向量;然后构建一个结合残差网络和语义嵌入模块的密集距离回归网络,用于学习IVUS图像和一维距离向量之间的映射关系。同时提出联合损失函数约束网络的学习方向。预测结果最终通过样条曲线拟合被重建为二维掩模。实验结果表明,所提方法在血管、管腔和斑块区域的分割结果拓扑关系100%符合先验知识,Jaccard测量值分别达到0.89、0.87和0.74。该算法适用于一般的IVUS图像分割,分割结果中血管结构定位准确,拓扑关系正确,可提供可靠的临床参数。

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。

费托合成油加氢生产清洁交通运输燃料技术的工业应用

费托合成是非石油路线合成清洁燃料及化工产品的重要途径。基于费托合成油的特点,中国石化大连石油化工研究院(FRIPP)开发了费托合成油加氢生产清洁燃料技术,并成功应用于国家能源集团宁夏煤业有限责任公司400万t·a^(-1)煤制油项目。工业运行结果表明:该技术及配套催化剂适用于费托合成油的加氢转化,加工方案灵活,催化剂活性和选择性好,加氢裂化主要产品柴油的收率可达70%左右,十六烷值为70~80,凝固点夏季工况在0℃以下,冬季在-15℃以下,满足了企业实际生产需求。

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。

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。

多产化工原料型加氢裂化催化剂的工业应用

介绍了中国石化大连石油化工研究院(FRIPP)开发的多产化工原料型FC-46加氢裂化催化剂在0.9Mt/a加氢裂化装置上的应用情况,并对运行数据进行了分析。工业应用结果表明:FC-46催化剂具有较高的活性和目的产品选择性,在加工较为劣质的原料油和较低压力下,可以多产芳烃潜含量较高的重石脑油和BMCI值较低的尾油,为炼化企业催化重整装置和蒸汽裂解制乙烯装置提供优质进料,实现多产化工原料的目标。

FDC单段两剂多产中间馏分油加氢裂化技术的工业应用

基于多产中间馏分油的市场需求,中国石化大连(抚顺)石油化工研究院(FRIPP)开发了FDC单段两剂多产中间馏分油加氢裂化技术及配套FF-46加氢精制催化剂和FC-14加氢裂化催化剂。该技术及配套催化剂级配体系在150万t·a^(-1)加氢裂化装置上的工业应用情况表明,装置工艺流程简单,原料适应性强,操作灵活性高,产品分布合理,产品质量优异,同时两种催化剂的级配使用可以协同发挥优势,催化剂运转周期长,中间馏分油的收率高,航煤和柴油产品的总收率可以达到73.0%,为炼油厂带来了良好的经济效益。

多级孔分子筛在重油加氢裂化催化剂的应用进展

分子筛是加氢裂化催化剂关键组分,其性质影响着加氢裂化反应效率和产品分布。微孔分子筛的孔结构降低了大分子反应物的扩散效率和酸中心的可及性,不宜直接用作加氢裂化催化剂的载体。本文从分子筛的孔结构和酸中心可及性的角度出发,介绍了具有多级孔体系的分子筛和具有核壳结构分子筛的加氢裂化性能。与相应的参比剂比较,分子筛的多级孔结构能大幅提高反应物种的扩散效率和酸中心的可及性,呈现出更好的催化活性、稳定性以及目标产物选择性。此外,金属加氢活性中心与分子筛裂化活性中心的合理调配,也是多级孔分子筛在重油加氢裂化应用中面临的挑战。

柴油高效加氢降凝技术的开发及工业应用

根据柴油馏分组成和烃类反应特点,结合加氢反应放热和降凝反应吸热的原理,中国石化大连石油化工研究院通过优化加氢催化剂与降凝催化剂的级配组合装填方式,开发了柴油高效加氢降凝技术。该技术在某0.60 Mt/a柴油加氢降凝装置上的工业应用结果表明,与上周期使用的常规加氢降凝技术相比,本周期降凝反应器催化剂床层温度分布合理,入口温度下降了25℃,反应热利用效率明显提升,副反应减少,目的产品-35号低凝柴油的收率和十六烷值提高,装置氢耗和能耗降低10%以上,实现了炼油企业节能降耗的目标。

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。

新型高效节能加氢降凝技术的工业应用

根据柴油馏分组成和加氢降凝过程中的烃类反应规律,中国石化大连石油化工研究院(FRIPP)通过优化降凝催化剂和加氢催化剂级配组合方式,开发了新型高效节能加氢降凝技术。该技术在某炼油厂200万t·a^(-1)柴油加氢降凝装置上获得成功应用,解决了上周期装置使用常规加氢降凝技术时存在柴油收率偏低、能耗和氢耗高的问题。采用新型加氢降凝技术之后,该装置降凝反应器的入口和出口的温差由上周期的-19.5℃改善为本周期的-3.8℃,反应热利用效率大幅度提高,能耗和氢耗显著降低,目的产品-20号柴油的收率提高了3.6个百分点,产品质量满足指标要求,实现了增产低凝柴油和节能降耗的目标。