固定床渣油加氢脱残炭催化剂的再生表征及性能评价

利用BET、ICP、EPMA、TPR等分析手段对工业渣油加氢装置运转后脱残炭剂和再生剂进行了分析,并在中试装置上对运转后的催化剂和再生剂进行了活性评价。结果表明,运转后脱残炭催化剂沉积了一定量的积炭和一定量Ni、V,催化剂孔容、比表面积大幅减小。经过再生,积炭得到了有效烧除,再生剂孔容、比表面积分别恢复至新鲜剂87%、84%左右,H2还原温度比新鲜剂提高了60℃左右,脱硫、脱残炭、脱金属(Ni+V)活性分别恢复至新鲜剂的72.2%、84.1%、86.4%。今后需开发新的技术去除沉积的金属,以进一步恢复催化剂孔道结构,提高再生剂的脱杂质活性。

渣油加氢脱残炭脱硫催化剂RCS-31的开发

根据渣油加氢脱残炭反应机理,通过优化载体孔结构和活性金属组分、调整浸渍工艺、改善催化剂表面性能,开发了渣油加氢脱残炭脱硫催化剂RCS-31。中型装置活性评价结果表明,与上一代渣油加氢脱残炭催化剂相比,RCS-31催化剂相对脱残炭活性提高超过10个百分点以上。工业试生产结果表明,RCS-31工业放大催化剂的活性达到实验室催化剂水平,适合于大规模工业生产和应用。

渣油加氢脱残炭的动力学模型研究

以渣油为原料在200mL反应装置上进行加氢脱残炭试验,同时依据渣油残炭的结构组成以及加氢脱残炭的反应历程,对试验结果进行了分析,在此基础上提出渣油加氢脱残炭的三集总反应动力学模型,并与一集总和二集总加氢脱残炭反应动力学模型进行比较。结果表明,一集总动力学模型不能用来描述渣油加氢脱残炭过程,从二、三集总动力学模型的预测数据与试验值误差来分析,将沥青质与胶质做为一个集总或渣油原料的沥青质含量较少时所建立的动力学模型,两者误差精度相当。用三集总的一级反应动力学模型预测渣油加氢脱残炭过程时,与试验值相比,加氢脱残炭转化率的平均绝对误差为0 0056,加氢渣油残炭值的平均相对误差为1 01%。

渣油加氢脱残炭动力学模型研究

针对炼油厂渣油加氢装置进料性质的变化引起产品及工艺条件变化的情况,提出一种渣油加氢脱残炭反应动力学模型并对其进行了验证.结果表明,在反应压力为17.0MPa、液时空速为0.4h-1、氢油体积比（700～1000）：1、反应温度380 ～418℃的工况下,以两种常压渣油的混合油为加工原料,选择催化剂活性平稳阶段（1000～2000 h）工业装置数据进行了非线性拟合获得动力学参数和理论反应温度,将该温度下产品残炭计算值与实验值进行了对比,两者以对角线形式均匀分布,非常吻合,且两者平均相对误差为1.6％;对理论反应温度与预期运行周期（DOS）进行拟合,催化剂活性稳定后两者呈较好的线性关系,通过计算得知,当装置操作温度达到418℃时的DOS计算值为548 d,DOS实验值为523 d,两者平均相对误差为4.6％,说明该模型准确度较高.最后选用其他原料油对该模型进行了验证,验证产品中残炭实验值与计算值平均相对误差为1.3％,当反应温度为399.65℃时的DOS计算值与实验值的平均相对误差为4.1％,满足动力学相对误差不大于5％的要求,说明该模型可靠性较高.

渣油加氢脱残炭催化剂的失活研究

采用BET、ICP、元素分析、显微共焦激光拉曼光谱及TEM等多种分析手段,对工业装置运转后的渣油加氢脱残炭催化剂进行了研究。实验结果表明,运转后的脱残炭催化剂积碳量高达24.57%(w),且积碳在催化剂径向上呈"V"型分布,更多地沉积在催化剂边缘;积碳量大及积碳在催化剂径向分布不均匀使催化剂孔径变小,扩散阻力增加,孔内活性位利用率降低;运转后的脱残炭催化剂的MoS2相变长,且层数增加,使活性位减少。为提高脱残炭催化剂的活性稳定性,应加强催化剂的抗积碳性能,改善积碳在催化剂径向上的分布,提高MoS2相的高温稳定性,并在使用过程中尽可能避免热点和飞温等情况。

纳米自组装催化剂渣油加氢脱残炭性能

根据纳米自组装机理,以γ-Al_2O_3为载体,Mo-Ni为活性组分,制备了正向胶束法和反应胶束法Mo-Ni纳米自组装催化剂。结果表明:以残炭质量分数为4.78%的渣油为原料,在Mo/Ni(质量比)为6∶1的条件下,当精制催化剂和裂化催化剂活性组分负载质量分数分别为30%,25%时,催化剂的残炭脱除效果为最佳;将正向胶束法制备的精制和裂化催化剂复配使用,在反应压力为14 MPa,体积空速为0.20 h^(-1),反应温度为350℃,氢气/原料油(体积比)为850的最佳条件下,渣油加氢脱残炭率最高达到53.82%。

渣油加氢脱残炭的动力学模型研究

根据渣油残炭的构成来源和加氢脱残炭的反应历程．提出了渣油加氢脱残炭的三集总一级反应动力学模型．并建立一集总和二集总加氢脱残炭反应动力学模型与之进行了比较。结果表明．三集总一级加氢脱残炭反应动力学模型的预测精度优于一集总和二集总的反应动力学模型。

脱沥青油残炭高的原因和降低措施

由于常减压装置实现原油的深拔,导致减压渣油残炭高达10%～11%,甚至达到12%,这是产生脱油残炭偏高的重要原因,进而导致催化裂化反应部分生焦现象严重。因此有必要通过工艺分析找出脱沥青油残炭上升的原因,以及如何降低脱沥青油残炭的措施,从根本上解决脱沥青油残炭高的问题,提高脱沥青油的质量,保证生产的连续。

渣油加氢装置催化剂全蜡油硫化技术应用总结

分析了固定床渣油加氢装置开工全部使用蜡油硫化方案的可行性。某公司首次采用全蜡油硫化对新鲜催化剂进行预硫化,全蜡油硫化可节省装置开工时间16 h,减少装置开工柴油使用量,减少产生不合格蜡油720 t,在低温硫化阶段蜡油硫化的上硫率更高,硫化更均匀。对比分析了全蜡油硫化与分阶段硫化的催化剂性能,在工艺条件、原料性质基本相同的条件下,两种不同方式硫化后的催化剂杂质脱除率同样高,活性相当。使用全蜡油硫化的催化剂运行周期相对较长,说明全蜡油硫化催化剂的稳定性较高。全蜡油硫化具有操作简单、节约资源、还原活性好等优点,对于其他同类装置具有借鉴意义,为今后同类装置开工优化预硫化操作提供了宝贵经验。

第三代渣油加氢RHT系列催化剂的开发及应用

通过优化催化剂的活性与稳定性、扩散性能与反应性能、催化剂成本与使用性能等,中国石化石油化工科学研究院成功开发了第三代渣油加氢RHT系列催化剂。与第二代RHT系列催化剂相比,第三代RHT系列催化剂的加氢脱硫、加氢脱金属和加氢脱残炭性能得到全面提升,催化剂长周期运转的稳定性也得到明显改善。工业应用结果表明,第三代RHT系列催化剂的性能优于目前使用的催化剂产品,有利于渣油加氢与FCC组合工艺整体经济效益的提升。

第三代渣油加氢RHT技术开发及工业应用

为了生产更优质的催化裂化原料,延长渣油加氢装置运转周期,根据渣油加氢反应的特点,在前两代RHT系列催化剂的基础上,中国石化石油化工科学研究院开发了第三代RHT系列催化剂。中国石化齐鲁分公司工业应用结果表明,第三代RHT系列催化剂具有良好的脱硫、脱残炭、脱金属活性及活性稳定性。中国石化海南炼油化工有限公司工业应用结果表明,与第二代催化剂相比,第三代RHT系列催化剂具有更高的加氢脱硫、加氢脱残炭和加氢脱金属活性,达到相同产品质量所需要的反应温度更低,使用寿命延长。

渣油加氢催化剂的再生

在管式炉内对工业渣油加氢主催化剂(脱硫剂和脱残炭剂)进行再生,利用BET,XRD,TPR等分析手段对再生前后的催化剂进行表征,考察了再生后催化剂的性能。表征结果显示,再生后脱硫剂和脱残炭剂孔体积分别达到了新鲜催化剂的87.6%和95.6%,比表面积分别达到了新鲜催化剂的91.1%和96.8%;再生后脱硫剂和脱残炭剂均有少量的镍铝尖晶石生成,使催化剂的活性降低。试验结果表明,再生后脱硫剂和脱残炭剂的活性金属H2还原温度分别比新鲜催化剂提高了35℃和27℃,催化剂的活性大幅下降。因此,需进一步研究,降低反应温度、提高再生催化剂的活性,使再生催化剂具备利用价值。

渣油加氢催化剂的工业应用

考察了2种进口渣油加氢催化剂(RM系列和ICR系列)在中化泉州石化有限公司330万t/a渣油加氢装置上的工业应用情况。结果表明:2种渣油加氢催化剂均具有良好的加氢活性;在原料性质和操作条件相近的条件下,与ICR系列催化剂相比,RM系列催化剂的脱硫、脱残炭性能较优,脱金属性能略差,且RM前部反应器床层压差上升速率较慢。

ART催化剂在大连石化渣油加氢装置第二周期的应用

介绍大连石化渣油加氢装置的工艺技术特点,第二周期催化剂的性能特点、催化剂装填、装置开工过程以及本周期运转状况和装置卸剂情况。为保证催化剂既达到设计运行周期又充分发挥活性,将运行周期分为初期、中前期、中后期和末期四个阶段,严格按催化剂专利商提供的催化剂升温曲线提温;在安排所加工原油品种时,应将渣油难以处理的原油分散到较长的时间加工,尽可能保证渣油原料性质平稳;装置在生产调整上尽量满足催化剂专利商要求。使用结果表明,ART公司的第二周期催化剂具有稳定的加氢脱硫、加氢脱残炭、加氢脱金属活性,以常压渣油和减压渣油混合的设计原料,可生产硫含量小于0.35%(质量分数),残炭含量小于5.5%(质量分数),金属含量小于15μg/g的加氢常渣,满足催化裂化装置要求,运行周期大于8000h,加工量大于300×104t/a。

最新专利文摘

一种乙烯焦油的加氢方法该专利涉及一种乙烯焦油的加氢方法。该方法选择适宜切割点将乙烯焦油分馏成轻、重馏分，轻馏分依次经过加氢保护催化剂、加氢精制催化剂、加氢脱残炭催化剂和加氢裂化催化剂，反应得到的加氢裂化生成油部分循环与乙烯焦油轻馏分混合去加氢反应区，剩余部分经分离得到汽油和柴油馏分。

影响脱沥青油残炭高的因素和降低措施

由于常减压装置的减渣残炭较高,高达10%-11%,导致催化裂化反应部分生焦现象严重。长庆石化公司的催化原料预处理装置主要目的是提供低残炭的脱沥青油,即较优质的催化原料,进而缓解催化裂化装置的生焦和重金属引起的催化剂中毒等现象。但自上周期开厂后,脱油残炭持续上升,本文尝试分析2014年生产期间脱沥青油残炭升高的原因以及降低的方法,提高脱沥青油质量。