渣油加氢工艺的研究与应用

近年来,随着我国国民经济的迅猛增长、人们物质生活水平的极大提高及工业化进程的不断深入,国内油品交易市场对于石化产品和车用燃油的需求呈现出空前的热情,而与之形成鲜明对比的是国内原油供给不足的尴尬局面,为了保障工业生产及人们生活的正常需求,我国的原油大量依靠进口。在这种形势下,渣油的回收再利用成为业界普遍关注的热点问题,从组分构成我们可以看到:渣油中含有大量的硫、氮、重金属等有害杂质,而以国内现有的炼油技术水平,为了使渣油达到催化裂化等二次加工工艺条件,并符合国家相关环保要求,渣油加氢工艺是处理渣油最有效的工艺方案,其能够较为彻底的祛除渣油中硫、氮及残炭等杂质对环境的污染。本文从对渣油加氢工艺反应原理及影响因素的分析入手,介绍了当前几种常见的加氢工艺流程,并对渣油加氢工艺的应用现状进行了简要的说明。

俄油型原料固定床渣油加氢工艺技术分析

针对固定床渣油加氢装置俄油型原料中金属含量低、杂质脱除难度大的特点,同时兼顾前部反应器低压力降和整体催化剂体系较高的加氢活性,提出保证具有大分子转化能力的脱金属剂占比,适当提高脱硫和脱氮/残炭剂比例的级配方案,并在FZC渣油加氢系列催化剂的典型工业装置上进行了工业应用。结果表明:催化剂床层体积加权平均温度为381.5℃,第一反应器和第二反应器压力降分别为0.12,0.30 MPa,加氢常压渣油产品中杂质硫、氮、金属(镍+钒)和残炭脱除率分别为91%,49%,77%,51%,满足产品指标要求,工业应用效果较好。

渣油加氢处理催化剂失活研究

分析了固定床渣油加氢工艺和沸腾床渣油加氢工艺下催化剂上金属和积碳的赋存状态,考察了不同工艺条件对催化剂上金属沉积分布、元素组成、物相结构、孔结构、热解行为、金属配位状态等失活原因的影响。实验结果表明,两种工艺条件下催化剂的沉积金属均以Ni和V为主,固定床渣油加氢工艺下运转的催化剂的失活以金属沉积失活为主;沸腾床渣油加氢工艺下运转的催化剂的失活以积碳失活为主。沸腾床渣油加氢工艺下运转的催化剂失重情况比较明显,在1000℃时,质量保留率为72%左右,固定床渣油加氢工艺下运转的催化剂并未发现明显的失重低点。此外,原料性质与工艺条件是催化剂失活形式不同的主要影响因素。

沸腾床渣油加氢脱金属工艺中关键影响因素分析

沸腾床渣油加氢工艺由于在转化劣质原料尤其是含高金属油方面独特的优势已经受到各炼化企业广泛关注。通过研究及实验分析,在原料及设备相关条件一致的前提下,原料渣油进行加氢脱金属反应受到温度、空速和氢油体积比等几个关键因素的影响,其中,在温度、空速、氢油体积比都处于一定范围内的反应条件下,在持续增加温度的情况下,原料加氢脱金属反应会明显加速,脱金属率明显上升;而持续增大空速,原料油加氢脱金属率表现出明显下降反应;与前两者都不同的是氢油体积比,随着氢油体积比的增大,渣油加氢脱金属率呈升高趋势,在达到一个最佳反应区间平衡后,如果再增大氢油比,那么脱金属效率反而会降低。

RICP技术中氢气溶解度的研究

基于渣油加氢试验数据,采用Aspen Plus软件建立了固定床渣油加氢热高压分离器的氢气-渣油-芳烃气液平衡体系,考察了溶剂萘、蒽、、芘、FCC回炼油对液相溶解氢量的影响。结果表明:当加入芳烃溶剂后,液相的氢溶解度增加;加氢处理后,液相的氢溶解度增加。基于加入芳香性溶剂有利于沥青质稳定性的认识,进一步发现,液相氢溶解度增大对沥青质稳定性是不利因素。研究结果对RICP技术中芳烃对沥青质稳定性的作用有了更深入的认识。