我国重油转化工艺技术

通过重油加工的两个途径 (脱碳和加氢 )介绍了我国重油加工 4大工艺过程 (延迟焦化、减粘裂化、重油催化裂化和重油加氢 )的现状和最新进展 ,并详细列举了近几年工业化的各种重油转化加工的组合工艺 ,提出了重油转化工艺发展思路。

硅藻土在催化裂化催化剂重油转化中的应用

对高岭土、埃洛石和硅藻土的物理化学性质和形貌进行了表征,并以此为载体,采用常规方法制备了催化裂化(FCC)催化剂。以减压蜡油与减压渣油(二者质量比为6∶4)混合物为原料,在催化剂/原料油(质量比)为5,反应温度为530℃,催化剂用量为9 g的条件下,对所制备催化剂的反应性能进行了评价。结果表明:以质量分数为7%的埃洛石等比例替换高岭土所制备的催化剂,其反应性能与100%高岭土者(催化剂1)相当;采用7%硅藻土等比例替换高岭土所制备的催化剂,产物汽油、轻质油和总液体收率较催化剂1依次提高了0.44,0.27,0.23个百分点,转化率提高了0.51个百分点,重油收率降低了0.35个百分点,表明硅藻土对改善产品性能有促进作用;但是,当硅藻土质量分数提高到15%时,重油转化能力降低。

深度重油转化的催化降烯烃专用催化剂成功应用

催化剂长岭分公司生产的深度重油转化的催化降烯烃专用催化剂在中石化洛阳分公司得到成功应用。应用结果表明，该催化剂与进口催化剂和国产常规催化剂相比，具有重油转化能力强、总液体收率高、油浆产率低、汽油的烯烃含量低、催化剂消耗低等明显优势，具有十分显著的经济效益和环保效益。

等离子体重油加工技术研究进展

近年来,世界轻质原油资源日益枯竭,重质原油所占比例越来越大,且原油劣质化趋势不断加剧,充分利用重油资源意义重大。在传统重油加工技术中,固定床技术最为成熟,但其易受原料性质、反应器压差、催化剂失活和运转周期的影响,发展受到限制。等离子体技术作为一种有效的分子活化手段,在重油加工中表现出巨大优势。本文总结近年来国内外采用等离子体技术加工重油的研究概况。详细介绍当前用于重油加工的放电形式及等离子体反应器结构,讨论不同反应条件对重油转化效率的影响规律,并对非平衡等离子体处理重油的反应机理进行总结。最后展望纳秒脉冲激励的等离子体技术用于重油加工的潜在优势。

浆态床重油改质技术新进展

浆态床加氢工艺是一种重要的劣质重油/渣油轻质化技术,随着原油的劣质化和产品的清洁化,其重要性凸显,各大石油公司均大力研究和开发。本文重点介绍了典型浆态床加氢工艺(包括Eni公司的EST、Chevron公司的VRSH、UOP公司的UniflexTM等)的技术特征和进展情况。在详细分析浆态床加氢反应机理的基础上,指出了其未来的研究方向:研究重油反应过程的胶体稳定性以控制生焦;开发新型高效催化剂以降低成本;研究浆态床反应器流体力学和传质特性以指导工程放大。

氧化铝基质对催化裂化催化剂重油分子裂化性能的影响

对工业拟薄水铝石做了深入表征,并详细研究了拟薄水铝石胶溶酸铝比、催化剂中拟薄水铝石含量以及铝溶胶含量对催化剂重油分子裂化性能的影响。研究显示,拟薄水铝石酸化酸铝比(体积质量比,mL/g)从0增至0.20,孔体积从0.39cm3/g降至0.27cm3/g,酸化后酸量先增加后减少,同时催化剂的孔体积下降,重油转化能力先增强后减弱;催化剂中拟薄水铝石质量分数从10%增至25%,催化剂重油转化能力逐渐增强,但随着拟薄水铝石含量的增加,重油产率下降趋势逐渐减小;铝溶胶含量增加将导致催化剂孔体积下降,催化剂重油转化能力下降。

生物重油裂化反应行为研究

在小型固定流化床催化裂化装置上,选用常规重油裂化催化剂MLC-500,以典型催化裂化原料(加氢处理减压蜡油TC-M)为空白原料,对掺炼不同比例生物重油(BHO)的油品分别在不同掺炼比例和不同剂油比下进行了裂化反应性能的试验。试验结果表明,随着BHO掺炼比例的增加,裂化反应深度变弱、转化率降低。在产品选择性上,除液化气选择性略差,其它产品选择性均有一定改善。工艺条件考察结果表明,选择适中的剂油比,既可以保证适当的重油转化深度,同时又可兼顾产品的选择性。汽油烯烃质量分数增加约10百分点,芳烃含量降低,RON变化不明显。当剂油质量比为6.0时,掺炼15%BHO后转化为氧化物CO_2和CO的比例分别为14.9%和7.8%,其余计入水中大约占77.3%。液体产物(包括汽油、柴油和重油)中基本不含氧元素。

LIP-200B催化剂多产丙烯及重油裂化性能研究

在中型提升管催化裂化装置上,对兰州化工研究中心开发的多产丙烯重油裂化催化剂LIP-200B进行评价试验,并与LBO-12催化剂进行对比。试验结果表明,与LBO-12催化剂相比较,LIP-200B催化剂具有较高的丙烯选择性、重油转化能力和抗重金属污染能力,在重油收率略低的情况下,液化气收率提高3.29个百分点,丙烯收率提高1.43个百分点,这与工业试验结果规律一致。

新型重油催化裂化催化剂LDO-70的性能评价

当前催化裂化原料重质化、劣质化趋势明显,加剧了原料性质恶劣与汽油质量升级、高价值目的产品收率的矛盾,要求催化裂化催化剂具有更强的重油转化能力、抗重金属能力和高目的产品收率。针对此需求,中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心开发了重油高效转化、增产丙烯、提高汽油辛烷值的多功能催化裂化催化剂LDO-70。LDO-70催化剂微反活性高达71%,在开发过程中采用了新型高活性稳定性分子筛材料和分子筛孔道短程化改性技术,具有较高的结构稳定性和活性稳定性,以及优异的颗粒分散性。性能评价结果表明,与国内性能优异的重油催化剂相比,LDO-70催化剂具有重油转化能力强、抗重金属和抗碱氮性能优异的特点,可满足炼厂原料性质恶劣的生产需求。该催化剂自成功开发以来,已进行过多次工业试用,普遍反映效果良好。

LHO-1重油裂解催化裂化催化剂的工业应用

兰州石化公司开发的重油转化和抗重金属能力强的LHO-1催化剂,在锦西石化分公司重油催化裂化装置上进行工业应用。标定结果表明:LHO-1催化剂有高的重油转化能力和较好的抗重金属污染性能力以及优良的降低汽油烯烃含量的特点。

RCA重油助剂在催化装置上的应用

中国石化九江分公司的重油催化装置于2013-06使用了RCA重油转化助剂。在处理量相当,占系统藏量质量分数20%时,可提高汽油收率3%,降低柴油收率2%,同时干气、液化气收率、油浆均有不同程度的下降,焦炭产率基本持平。说明RCA重油助剂加入后,装置的重油转化能力增强,汽油收率大幅上升,轻液收率提高,经济效益显著增加。

改质重油的快速热解法工艺

Ivanhoe能源公司利用Ensyn石油国际公司快速热加工（RTP）技术，完成了第一次工业规模试验，使重油转化成轻质油，该装置处理能力为1000桶／天。RTP技术原开发用于从生物质生产化学品和燃料。该工业化验证装置为加拿大20桶／天中型装置的放大结果。

无序介孔硅铝材料的合成、表征及性能研究

通过成胶、陈化等工艺成功制备出一种具有拟薄水铝石结构的无序介孔硅铝材料（JSA），并采用XRD，BET，MPM，SEM，TEM，FT-IR，NH3-TPD等方法进行物化表征。结果表明：该材料具有较高的比表面积和孔体积，平均孔径达到8～12nm；由球形粒子堆积而成并呈现出均匀的褶皱状结构；同时含有L酸中心和B酸中心，总酸量大，水热结构稳定性及活性稳定性高；添加JSA的催化裂化催化剂具有更高的重油转化能力，焦炭选择性优异，产物分布更加优化。

MIP技术在提高液体产品收率上的先进性分析

对具有代表性的工业MIP装置与FDFCC装置、FCC装置和TSRFCC装置的液体产品收率进行对比分析。结果表明:无论是以加氢重油还是以加氢蜡油或者常压渣油为原料,采用MIP工艺时,汽油与液化气产率均较高,而干气与油浆产率较低,液体产品收率较高;与其它同类技术相比,其液体产品收率最少提高2百分点;且MIP技术的汽柴比高,所生产汽油硫含量低、烯烃含量较低而辛烷值与其它技术相当或较高。这主要是由于MIP技术采用具有独特的双反应区的提升管反应器,并在不同反应区内设计了与烃类反应相适应的工艺条件,可强化重油转化能力,减少干气和焦炭产率,从而提高总液体产品收率。

硅改性对工业氧化铝材料结构及裂化性能的影响

选用3种工业氧化铝材料,通过酸催化反应使四乙氧基硅(TEOS)发生水解同时达到活化氧化铝的目的,实现对氧化铝的硅改性。采用XRD、XRF、XPS、BET、FT-IR、NH3-TPD等方法对改性材料进行物化表征,并采用重油微反装置评价改性材料的裂化反应性能。结果表明,硅改性使氧化铝材料的相对结晶度有所降低,可有效形成Si—O—Al键,但存在表面富硅现象;改性后材料既具有L酸中心又可形成B酸中心,且总酸量提高;改性处理有利于材料水热稳定性的提高,可显著提高由其作为添加组分的催化剂的裂化活性,特别是重油转化能力,改善产品分布。

含介孔硅铝材料催化裂化催化剂(CRM-200)的工业应用

通过添加一种水热稳定性高、大分子裂化能力强、焦炭选择性好、成本低、易于工业化的无序介孔硅铝材料(JSA),开发出一种新型的催化裂化催化剂CRM-200,并在青岛安邦炼化重油催化裂化装置上进行工业应用。结果表明,CRM-200催化剂具有优异的裂化活性,液体收率增加1.86百分点,油浆及焦炭产率分别降低0.92和1.59百分点,产品分布更加优化,产品性质得到改善;装置的处理能力明显提高,回炼量增加,掺渣率由69.92%提高到83.34%,操作条件更加优化,催化剂单耗大幅降低近1kg/t。

载体特性对催化裂化催化剂性能的影响

研究了制备流化催化裂化(FCC)催化剂常用载体的孔结构、酸性特点和反应性能,结果表明胶溶双铝载体和高岭土原位晶化载体具有适合制备重油FCC催化剂的条件．将胶溶双铝载体和高岭土原位晶化载体分别制备成FCC催化剂,采用固定流化床反应器对其反应性能进行了评价,表明采用原位晶化载体制备的FCC催化剂具有更好的重油转化能力．

纳米棒插接形貌ZSM-11基多级孔分子筛材料的催化裂解性能研究

以具有纳米棒插接形貌的ZSM-11基多级孔分子筛材料为活性组分制备催化裂解催化剂,采用XRD、SEM、低温N2物理吸附、NH3-TPD以及吡啶-IR方法对所制备的不同硅铝比以及不同晶粒尺寸ZSM-11分子筛进行表征,考察硅铝比及晶粒尺寸对ZSM-11分子筛催化剂裂解活性的影响,并与以ZSM-5分子筛为活性组分的常规裂解催化剂进行对比。结果表明:ZSM-11分子筛具有纯的晶相、纳米棒(晶)插接的形貌特征和微-介复合的多级孔结构;作为裂解催化剂,ZSM-11分子筛比ZSM-5分子筛具有更强的重油转化能力和更高的轻质油收率,液化气收率虽有明显下降,但是却保持着很高的对低碳烯烃(C3=、C4=)的选择性,说明ZSM-11分子筛具有更好的对高附加值产品(低碳烯烃和轻质油)的选择性;硅铝比为50时,分子筛催化剂表现出最优的裂解活性和选择性。此外,当分子筛晶粒尺寸减小后,重油转化能力进一步增强,轻质油收率提高,但是对低碳烯烃的选择性有所下降。