LTAG催化裂化柴油加氢装置设计及应用总结

LTAG技术是一种将芳烃含量高、燃烧性能差的劣质催化裂化柴油进行多环芳烃选择性加氢饱和后,再经催化裂化回炼转化为高辛烷值汽油或轻质芳烃的技术,选择性加氢脱芳反应是该技术中的重要环节。主要介绍了LTAG柴油加氢装置反应器及加热炉等设计特点及应用情况。加氢脱芳反应的反应热远高于常规加氢精制反应,故LTAG柴油加氢的设计与常规加氢精制装置略有不同。某公司新建LTAG柴油加氢装置,采用2台反应器串联、部分循环流程,设置反应开工加热炉,两串联反应器间设置换热器,由该换热器管侧、壳侧出口温度控制两反应器入口温度。该设计方法能有效节约冷氢、降低能耗。

加氢裂化装置处理催化柴油工业实践

为适应炼油行业油品结构调整的趋势,降低企业柴汽比,提高企业市场竞争力,某炼化企业尝试通过少量改造,利用中国石化(大连)石油化工研究院有限公司开发的催化柴油选择性加氢转化技术(FD2G),在高压蜡油加氢裂化装置加工高芳烃含量的劣质催化柴油。生产出硫含量<0.50 mg/kg,氮含量<0.5 mg/kg,研究法辛烷值在92.5以上的高辛烷值清洁汽油调和组分以及硫含量<10.00 mg/kg,十六烷值与原料催化柴油相比增加10个单位的清洁柴油调和组分。

催化裂化柴油深度加氢装置改造后的运行问题分析及解决措施

中国石化石家庄炼化分公司2号汽柴油加氢装置于2017年进行质量升级改造,采用中国石化石油化工科学研究院的SSHT技术,新增1台加氢反应器。装置加工以催化裂化柴油和焦化汽油为主的汽柴油原料,经深度加氢脱硫后生产硫质量分数小于10g/μg的柴油和石脑油。装置改造后出现一些运行问题,主要包括反应系统温升偏高、冷油中断、反应器径向温差偏大、高压分离器液位波动、柴油产品色度不合格等。通过对以上问题进行原因分析,提出了近期和远期的解决措施,保证了装置生产稳定和产品质量合格,为同类装置的设计和操作提供了经验数据。

加氢催化裂化柴油中茚的催化裂化反应行为研究

为进一步确定加氢催化裂化柴油(LCO)中生产轻质芳烃的理想组分,采用小型固定流化床和脉冲裂解实验装置,在反应温度为580℃时对比加氢LCO与茚的催化裂化反应行为,同时对茚的催化裂化反应路径进行研究。结果表明:与加氢LCO催化裂化反应类型完全不同,茚在该条件下主要发生缩合-脱氢反应生成重油和焦炭,缩合-脱氢反应选择性达到80%;其次发生氢转移反应生成茚满,是发生开环裂化反应生成轻质芳烃选择性的2倍;茚与茚满在反应过程中通过氢转移反应相互转化,且茚接近完全转化的反应温度远小于加氢LCO催化裂化生产轻质芳烃的反应温度,在低反应温度(460~520℃)时主要发生氢转移反应生成茚满,在高反应温度(520~640℃)时主要发生缩合-脱氢反应生成多环芳烃和焦炭;开环-裂化生成轻质芳烃的反应不是主导反应,表明茚类不是加氢LCO生产轻质芳烃的理想组分。

加氢裂化装置加工渣油加氢柴油的工业试验

为实现渣油加氢柴油的高附加值利用,发挥加氢裂化装置在压减柴油产量方面的作用,开展了加氢裂化装置加工渣油加氢柴油的工业试验。加氢裂化装置负荷率为56%,掺炼21.4%的渣油加氢柴油后,部分渣油加氢柴油可以转化为非柴油组分,表观转化率为48.34%;加氢裂化柴油产品的硫、氮质量分数未受明显的影响,分别为1.3μg/g和低于0.3μg/g,相对于柴油加氢改质装置的柴油产品性质略有改善;加氢裂化柴油产品十六烷值为62.7,提高了17左右;柴油总产量降低14.09 t/h。采用加氢裂化装置加工渣油加氢柴油,优化了渣油加氢柴油加工路线,有效压减柴油组分,提高了柴油产品质量,为渣油加氢柴油的高附加值利用提供工业案例。

催化裂化装置掺炼加氢尾油对产品分布的影响分析

以某石化厂催化裂化装置为例,探究加氢尾油掺炼量对催化裂化产品分布及产品品质的影响,并对影响原因进行了分析。结果表明:掺炼加氢尾油可显著降低干气与油浆产量,加氢尾油掺炼量每增加1 t,油浆产量减少0.14 t,干气产量减少56 m^(3),汽油产量增加0.26 t;掺炼加氢尾油会使汽油组分芳烃含量减少,密度下降,馏出温度降低;随着加氢尾油掺炼量增加,产品液化石油气中C_(3)含量减少,C_(4)含量增加。这归因于加氢尾油的掺炼抑制了催化裂化深度反应的进行,减少了C_(3)及C_(3)以下成分和油浆等深度裂化产品的生成,增加了C_(4)及以上液体的收率,随着加氢尾油掺炼量增加,C_(3)和C_(4)组分含量的变化成为判断加氢尾油掺炼对催化裂化反应深度影响的依据。

FHUDS系列催化剂在PKOP柴油加氢装置工业应用

中石化(大连)石油化工研究院(FRIPP)在研制FHUDS系列柴油加氢催化剂基础上,通过载体调变、活性金属优化及活化方式的改进、大孔径改性氧化铝催化材料研制等多项创新,开发新一代FHUDS-10和FHUDS-7催化剂。2023年3月,FHUDS-10和FHUDS-7催化剂(硫化态)级配体系在中国石油(哈萨克斯坦)奇姆肯特炼油公司(PKOP)200万t·a^(-1)柴油加氢精制装置实现工业应用。应用结果表明:加工以直馏柴油、减黏裂化柴油和轻催化柴油为原料的混合柴油,已经连续14个月稳定生产低硫的清洁柴油,证明该催化剂体系具有较高的加氢活性和稳定性。

加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油的探讨

随着环境保护要求的日益严格,国家对柴油质量的要求也越来越高。中国石油化工股份有限公司燕山分公司加氢裂化装置进行了掺炼催化裂化(FCC)柴油的尝试。结果表明,通过将一定比例的FCC柴油掺入到加氢裂化装置进行加工处理,低十六烷值的FCC柴油除部分转化为石脑油、航煤等轻质产品外,所得产品柴油仍能满足北京市地方标准,为FCC柴油的加工处理手段进行了有益探索。但掺炼加工FCC柴油比例不宜过大,因为掺入FCC柴油后会造成装置冷氢用量增加、氢气消耗量增加,且航煤、柴油及尾油质量都会受到不同程度的影响。

催化裂化装置掺炼加氢改质柴油增产汽油的工业实践

介绍了中国石油天然气股份有限公司呼和浩特石化分公司2.80 Mt/a催化裂化装置掺炼加氢改质柴油以增产汽油的工业应用结果。对比分析了该装置掺炼加氢改质柴油前后的原料性质、主要工艺参数、反应物料平衡和产品性质情况。标定结果表明,催化裂化装置掺炼加氢改质柴油可以增产汽油;从产品分布变化情况看,汽油产品收率达到22.36%;从油品性质的变化情况看,汽油中芳烃含量有所增加,汽油研究法辛烷值增加约0.3单位。

蜡油加氢装置掺炼催化裂化柴油的工业应用

蜡油加氢装置加氢处理催化裂化柴油(催柴)和蜡油的混合原料,在催柴掺炼比27.23%、反应温度363℃、反应器入口氢分压9.5MPa、反应器入口氢油体积比493、主剂体积空速1.35h^(-1)的工艺条件下,催柴密度(20℃)从0.983 6g/cm^3降至0.918 5g/cm^3,氢质量分数从8.34%提高到10.92%,氮质量分数从633μg/g降至67μg/g,单环芳烃质量分数从15.9%升至51.6%,多环芳烃质量分数从77.4%降至18.7%,催柴性质改善显著。加氢后的催柴与精制蜡油一起进催化裂化装置,加氢催柴在催化裂化装置的转化率达48.15%,汽油产率达40.41%。

改造柴油加氢精制装置为催化裂化装置提供优质原料

武汉分公司采用热高分流程对柴油加氢装置进行了技术改造,改造后加氢装置具有切换处理柴油和蜡油的能力,改善了焦化蜡油的性质,为催化裂化装置提供了优质的原料。

大型硫回收装置多功能CO变换加氢催化剂应用总结

普光气田是国内成功开发的首个高含硫气田,原料气(天然气)碳硫比高,再生酸性气CO_(2)含量高,会反应生成CO继而生成COS、CS_(2)等有机物,成为影响装置达标排放的关键因素之一。研究开发了具有CO变换功能的克劳斯尾气加氢催化剂,并成功应用于中国石化中原油田普光气田天然气净化厂200 kt/a硫回收装置。工业应用结果表明:加氢反应器过程气CO变换率超过90%,在线炉制氢天然气消耗量减少279 m^(3)/h,催化剂加氢转化率、有机硫水解率均超过99%,烟气SO_(2)排放浓度降至200 mg/m^(3)以下,CO排放浓度降低了90%,效益显著。

加氢裂化装置掺炼焦化催化柴油的技术应用

为了实现节能降耗、优化加工流程的目标,大庆石化公司炼油厂对加氢裂化装置原料进行了调整,掺炼焦化柴油和部分催化轻、重柴油。加氢裂化装置原料变更后,经过操作条件的调整,生产运行平稳,产品分布合理,优化了炼油厂二次加工原料配置,达到节能降耗的目的。

焦化汽柴油加氢装置掺炼催化裂化柴油工业试验

某石化公司催化裂化柴油(简称催化柴油)产量大、芳烃含量高、十六烷值低、加工难度大。为解决加氢裂化装置掺炼催化柴油时氢耗大、加工费用高等问题,将催化柴油改至焦化汽柴油加氢装置进行加工,并在不同催化柴油掺炼比例下进行工业试验,对比不同掺炼比例下的原料性质、主要操作参数、产品性质和物料平衡等数据。试验结果表明:焦化汽柴油加氢装置掺炼催化柴油后,柴油产品的密度和多环芳烃含量大幅上升,十六烷值大幅降低;反应平均温度提高幅度较大。在目前生产情况下,控制催化柴油掺炼比例不大于20%比较适宜。

改造现有装置实现催化裂化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油的可行性分析

选择性加氢裂化技术可以由劣质催化裂化柴油(催化柴油)最大量生产高辛烷值汽油组分,同时还可以生产低硫清洁柴油调合组分,实现劣质催化柴油高效转化。利用现有装置改造为催化柴油加氢裂化装置是推广该技术的有效途径。研究表明,利用柴油加氢精制装置改造为催化柴油加氢裂化装置主要限制因素在于产品分布和工艺参数的巨大差距,需较大幅度降低装置处理量,改造工程量较大;利用中压加氢裂化装置改造为催化柴油加氢裂化装置,产品分布和工艺参数的差距相对较小,改造工程量较小。各炼油厂可根据具体情况选择适宜装置进行相应改造,实现催化柴油高效转化。

催化裂化柴油一段加氢改质的新技术——MCI

Ｍ Ｃ Ｉ（最大限度提高十六烷值）工艺是一种改善劣质柴油馏分（如催化裂化柴油及其它高芳烃含量柴油）的加氢改质新工艺。 Ｍ Ｃ Ｉ工艺介于加氢精制和中压加氢改质（ Ｍ Ｐ Ｈ Ｇ）或中压加氢裂化（ Ｍ Ｐ Ｈ Ｃ）之间，它既具有加氢精制柴油馏分收率高的优点，又具有 Ｍ Ｐ Ｈ Ｇ 或 Ｍ Ｐ Ｈ Ｃ 对十六烷值提高幅度大的优点。 Ｍ Ｃ Ｉ工艺在接近加氢精制操作条件下利用一种新型催化剂进行加氢精制反应（如 Ｈ Ｄ Ｓ、 Ｈ Ｄ Ｎ 等）的同时达到提高柴油十六烷值的目的。此技术的关键是控制芳烃开环而不断链。一般情况下， Ｍ Ｃ Ｉ工艺能使柴油十六烷值提高 １０ 个单位以上，柴油收率高于９５％ 。

催化裂化柴油深度加氢脱硫反应动力学模型的研究

以催化裂化柴油为原料，在滴流床反应器中，考察了温度、压力、空速、氢油比等操作参数对ＲＮ－１催化剂深度加氢脱硫反应活性的影响，建立了催化裂化柴油加氢脱硫反应的表观动力学模型，并在此基础上，以神经网络的计算手段研究了原料油性质对脱硫反应的影响。结果表明，神经网络系统对试验数据的处理有很好的准确性，对新原料油试验结果的预测有较好的可靠性。

催化裂化柴油非加氢精制方法的研究进展

对催化裂化柴油非加氢精制改善其安定性的方法以及各种非加氢精制方法的原理、工艺的优缺点和技术经济分析方法等进行了综合论述。其中 ,酸碱精制、吸附精制、溶剂精制、加速老化、离子交换树脂精制等方法主要是把柴油中的不安定组分从柴油中分离出来 ,而加入稳定剂法是通过稳定剂来抑制不安定组分的反应 ,从而达到稳定柴油特别是催化裂化柴油的目的。

纳米自组装大孔催化剂对催化裂化柴油的加氢催化性能

采用二次纳米自组装方法制备出具有大孔道的催化剂0106、1227，两种纳米自组装催化剂在30～100 nm孔径分布分别占11％、28％。纳米自组装催化剂具有低堆积密度和高金属含量等特点。在10 mL固定床微型反应器中，以镇海炼化的催化裂化柴油为原料，在温度360℃、压力7 M Pa、氢油体积比为600∶1、体积空速为1．5 h-1条件下，考察了两种纳米自组装催化剂的初活性评价，并与现有工业催化剂作对比。结果表明，两种纳米自组装催化剂0106、1227可使催化裂化柴油的含硫质量分数从12400μg/g分别最低降到483、283μg/g ，最高脱硫率分别为96．10％、97．71％；将含氮质量分数从1507μg/g分别最低降到35．7、14．0μg/g ，最高脱氮率分别为97．63％和99.00％；其最高芳烃饱和率分别为67．99％和68．88％；而参比催化剂仅可使催化裂化柴油的含硫质量分数从12400μg/g最低降到537μg/g ，最高脱硫率为94．57％；将含氮质量分数从1507μg/g最低降到64．6μg/g ，最高脱氮率为95．54％；其最高芳烃饱和率为65．65％。

新一代催化裂化柴油加氢改质催化剂的工艺条件及工业应用

就改善催化裂化柴油新一代加氢改质催化剂FC-4512应用的工艺条件在实验室进行了考察,并在600kt/a柴油加氢工业装置上进行了应用试验。实验室考察结果表明,最佳的工艺条件为体积空速0.8～1.5h^(-1),反应温度350～380℃,氢油体积比600～800,反应氢分压6.0～8.0MPa。工业应用可根据装置自身特点,利用工艺条件的互补性,调整操作参数,工业试验结果表明,该催化剂的脱硫活性好,可由原料中的7 000μg/g降到产品的5.8μg/g;降凝效果明显,凝点可由-4℃降至-7℃;十六烷值提高10.9个单位,柴油收率大于95％。该催化剂对原料具有广泛的适应性。