CLG公司：沸腾床渣油加氢裂化工艺！
鲁姆斯公司是在全球石化和炼油技术行业中处于领先地位的公司，在炼油方面同世界知名的美国雪佛龙公司合作成立了雪佛龙鲁姆斯公司（简称即“CLG”），CLG致力于转让世界领先的加氢处理工艺技术以及供应催化剂。下面，跟随石化缘一起来了解CLG沸腾床渣油加氢裂化技术！
由于没有联系上本文第一作者，无法核实部分内容，希望知情人士可以积极提供相关资料，供行业同仁参考了解，石化缘也会主动收集最新情况！其它推荐：（点击标题，阅读文章）1、2017年2月份拟在建石化项目！2、渣油加氢工艺的现状及研究前景！3、2017年地炼已成三分天下之势！4、全国炼化装置规模统计！5、浙江石化项目分配信息以及项目人员情况！
180万吨/年蜡油加氢裂化装置 一、工艺流程选择 1、反应部分流程选择 A.反应部分采用单段双剂串联全循环的加氢裂化工艺。 B.反应部分流程选择：本装置采用部分炉前混氢的方案，即部分混合氢和原料油混合进入高压换热器后进入反应进料加热炉，另一部分混合氢和反应产物换热后与加热炉出口的混氢油一起进入反应器。 C.本装置采用热高分流程，低分气送至渣油加氢脱硫后进PSA部分，回收此部分溶解氢。同时采用热高分油液力透平回收能量。因本装置处理的原料油流含量很高，氮含量较高，故设循环氢脱硫设施。 2、分馏部分流程选择 A.本项目分馏部分采用脱硫化氢塔-吸收稳定-常压塔出航煤和柴油的流程，分馏塔进料加热炉，优化分流部分换热流程。采用的流程比传统的流程具有燃料消耗低、投资省、能耗低等特点。 B.液化气的回收流程选用石脑油吸收，此法是借鉴催化裂化装置中吸收稳定的经验，吸收方法正确可靠，回收率搞。具有投资少、能耗低、回收率可达95%以上等特点。 3、催化剂的硫化、钝化和再生 A、本项目催化剂硫化拟采用干法硫化 B、催化剂的钝化方案采用低氮油注氨的钝化方案 C、催化剂的再生采用器外再生。 二、工艺流程简介 1、反应部分
原料油从原料预处理装置和渣油加氢裂化装置进入混合器混合后进入原料缓冲罐（D-101），经升压泵（P-101）升压后，再经过过滤（SR-101），进入滤后原料油缓冲罐（D-102）。原料油经反应进料泵（P-102）升压后与部分混合氢混合，混氢原料油与反应产物换热（E-101），然后进入反应进料加热炉（F-101）加热，加热炉出口混氢原料和另一部分经换热后的混合氢混合，达到反应温度后进入加氢精制反应器（R-101），然后进入加氢裂化反应器（R-102），在催化剂的作用下，进行加氢反应。催化剂床层间设有控制反应温度的急冷氢。反应产物先与部分混合氢换热后再与混氢原料油换热后，进入热高压分离器（D-103）。 装置外来的补充氢由新氢压缩机（K-101）升压后与循环氢混合。混合氢先与热高分气进行换热，一部分和原料油混合，另一部分直接和反应产物换热后直接送至加氢精制反应器入口。 从热高压分离器出的液体（热高分油）经液力透平（HT-101）降压回收能量，或经调节阀降压，减压后进入热低压分离器进一步在低压将其溶解的气体闪蒸出来。气体（热高分气）与冷低分油和混合氢换热，最后由热高分气空冷器（A-101）冷却至55℃左右进入冷高压分离器，进行气、油、水三相分离。为防止热高分气中NH3和H2S在低温下生成铵盐结晶析出，赌赛空冷器，在反应产物进入空冷器前注入除盐水。 从冷高压分离器分理出的气体（循环氢），经循环氢脱硫后进入循环氢压缩机分液罐（D-108），有循环氢压缩机（K-102）升压后，返回反应部分同补充氢混合。自循环氢脱硫塔底出来的富胺液闪蒸罐闪蒸。从冷高压分离器分离出来的液体（冷高分油）减压后进入冷低压分离器，继续进行气、液、水三相分离。冷高分底部的含硫污水减压后进入酸性水脱气罐（D-109）进行气液分离，含硫污水送出装置至污水汽提装置处理。从冷低压分离器分离出的气体（低分气）至渣油加氢装置低压脱硫部分：液体(冷低分油）经与热高分气换热后进入脱硫化氢塔。从热低压分离器分离出的气体（热低分气）经过水冷冷却后至冷低压分离器，液体（热低分油）直接进入脱硫化氢塔。 2、分馏和吸收稳定部分
固定床法与沸腾床法生产醋酸乙烯比较 乙炔气相法生产醋酸乙烯反应器有二种,一种是列管式固定床反应器,另一种是沸腾床反应器,二种反应器比较如下: 一、固定床反应器生产醋酸乙烯的优缺点 优点主要表现在以下几个方面： 1、在生产操作中，除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外，床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动，因此在化学反应速度较快，空时收率(STY)高,在完成同样生产能力时，所需要的催化剂用量和反应器体积较小。 2、气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节，因而有利于提高化学反应的转化率和选择性,醋酸单程转化率可达60-70%,产品质量好,反应液中醋酸乙烯浓度高,杂质含量较小,有利于分离。 3、催化剂不易磨损，对载体活性炭的强度要求不苛刻,可以较长时间连续使用。 由于固体催化剂在床层中静止不动，相应地产生一些缺点： 1、催化剂载体往往导热性不良，气体流速受压降限制又不能太大，则造成床层中传热性能较差，也给温度控制带来困难。合成醋酸乙烯是放热反应，在换热式反应器的入口处，因为反应物浓度较高，反应速度较快，放出的热量往往来不及移走，而使物料温度升高，这又促使反应以更快的速度进行，放出更多的热量，物料温度继续升高，直到反应物浓度降低，反应速度减慢，传热速度超过了反应速度时，温度才逐渐下降。通常在反
应器的轴向存在一个最高的温度点，称为“热点”。如设计或操作不当，则在强放热反应时，床内热点温度会超过工艺允许的最高温度，甚至失去控制而出现“飞温”。此时，对反应的选择性、催化剂的活性和寿命、设备的强度等均极不利。 2、不能使用细粒催化剂，否则流体阻力增大，破坏了正常操作，所以催化剂的活性内表面得不到充分利用。 3、催化剂的填装要求严格,劳动强度大,生产过程中催化剂不能更换。 二、沸腾床反应器生产醋酸乙烯的优缺点 1、由于催化剂颗粒较小，一定体积的催化剂，接触面积较大，有利于传质和传热。 2、催化剂颗粒在流体中处于不断的运动状态，气固相界面不断搅动，使相界面不断更新，提高了传质和传热系数，使床层内温度分布均匀，避免局部过热。 3、在运转过程中可以卸出一部分催化剂，补充一些新的催化剂，保证催化剂活性降低较慢，延长操作周期。 沸腾床反应器的缺点： 1、空时收率（STY）不如固定床高，主要是一部分气体以气泡形式通过催化剂床层，固体催化剂的密集，减少了传质面积，同时由于气固的纵向返混，使转化率降低。 2、催化剂颗粒不断运动，催化剂磨损较大，对催化剂的强度要求较高，催化剂粉末被反应气体带出反应器，增加催化剂的消耗量，并且给气体冷凝和反应液精制造成堵塞。
文/李立权中石化洛阳工程有限公司 渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。随着原油的重质化及劣质化、分子炼油技术的发展、环境保护要求的日益严格、市场对轻质油品需求、石油产品清洁化和石化企业面临的激烈竞争，各种渣油加氢技术将快速发展。 １国内外渣油加氢工程化技术应用现状 我国渣油加氢工程化技术起步较晚，１９９９年１２月我国开发的首套２．０Ｍｔ／ａ固定床渣油加氢技术实现了工程化；２０００年１月世界首套上流式渣油加氢反应器在我国某企业１．５Ｍｔ／ａ渣油加氢装置改造工程中实现工程化；２００４年８月我国开发的５０ｋｔ／ａ悬浮床渣油加氢技术进行了工业示范；２０１４年２月我国开发的５０ｋｔ／ａ沸腾床渣油加氢工业示范装置建成中交；２０１４年４５ｋｔ／ａ油煤共炼的重油加氢装置建成；目前引进的一套２．５Ｍｔ／ａ沸腾床渣油加氢装置正在建设中。截止到２０１１年底我国投产的渣油加氢装置处理能力仅１３．３５Ｍｔ／ａ，而２０１２—２０１４年１０月投产的渣油加氢装置处理能力就达到了１９．３Ｍｔ／ａ；正在规划、设计和建设的渣油加氢装置处理能力超过３０Ｍｔ／ａ。 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院（ＲＩＰＰ）开发的固定床渣油加氢处理重油催化裂化双向组合ＲＩＣＰ技术２００６年工程化应用，将ＲＦＣＣ装置自身回炼的重循环油（ＨＣＯ）改为输送到渣油加氢装置作为渣油加氢进料稀释油，和渣油一起加氢处理后再一同回到ＲＦＣＣ装置进行转化，同时有利于渣油加氢和催化裂化装置，工艺流程示意见图１。
渣油加氢技术应用现状与发展 摘要：综述了国内外首套不同类型渣油加氢技术的特点及应用现状，介绍了待工程化的渣油加氢技术研发现状及工业示范试验进展。指出我国渣油加氢技术开发要从反应器类型、大型 化、一体化组合技术研究方向发展。 关键词：渣油加氢转化率现状分析 1 前言 渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床（活动床）渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。随着原油的重质化及劣质化、分子炼油技术的发展、环境保护要求的日益严格、市场对轻质油品需求、石油产品清洁化和石化企业面临的激烈竞争，各种渣油加氢技术将快速发展。 2 国内外已工程化渣油加氢技术应用现状 我国渣油加氢工程化技术起步较晚。1999年12月我国开发的首套2.0 Mt/a固定床渣油加氢技术实现工程化；2000年1月世界首套上流式渣油加氢反应器在我国某企业1.5 Mt/a 渣油加氢装置改造中实现工程化；2004年8月我国开发的50 kt/a悬浮床渣油加氢技术进行了工业示范；2014年2月我国开发的50 kt/a沸腾床渣油加氢工业示范装置建成中交；2014年45 kt/a油煤共炼的重油加氢装置建成；目前引进的一套2.5 Mt/a沸腾床渣油加氢装置正在建设中。2012~2014年10月投产的渣油加氢装置处理能力达到19.3 Mt/a，正在规划、设计和建设的渣油加氢处理能力超过30 Mt/a。 RIPP开发的固定床渣油加氢处理-重油催化裂化双向组合RICP技术于2006年工程化应用，将RFCC装置自身回炼的重循环油（HCO）改为输送到渣油加氢装置作为渣油加氢进料稀释油，和渣油一起加氢处理后再一同回到RFCC装置进行转化，同时有利于渣油加氢和催化裂化装置。 国外渣油加氢工程化技术起步较早。1963年首套沸腾床渣油加氢技术实现工程化；1967年着套固定床渣油加氢技术实现工程化；1977年首套可自动切换积垢催化剂床层的固定床渣油加氢技术实现工程化；1989年可更换催化剂的料斗式移动床+固定床渣油加氢技术实现工程化；1992年催化剂在线加入和排出的移动床+固定床渣油加氢技术实现工程化；1993年切换反应器的移动床+固定床渣油加氢技术实现工程化；2000年上流式反应器+固定床渣油加氢技术实现工程化。各种技术工业应用后都经过了不断的技术改进及完善，见下表1。 表1 首套渣油加氢技术应用特点及改进
第一节工艺技术路线及特点 一、工艺技术路线 300×104t/a渣油加氢脱硫装置采用CLG公司的固定床渣油加氢脱硫工艺技术，该工艺技术满足操作周期8000h、柴油产品硫含量不大于500ppm、加氢常渣产品硫含量不大于0.35w%、残炭不大于5.5w%、Ni+V不大于15ppm的要求。 二、工艺技术特点 1、反应部分设置两个系列，每个系列可以单开单停（单开单停是指装置二个系列分别进行正常生产和停工更换催化剂）。由于渣油加氢脱硫装置的设计操作周期与其它主要生产装置不一致，从全厂生产安排的角度，单开单停可以有效解决原料储存、催化裂化装置进料量等问题，并使全厂油品调配更灵活。 2、反应部分采用热高分工艺流程，减少反应流出物冷却负荷；优化换热流程，充分回收热量，降低能耗。 3、反应部分高压换热器采用双壳、双弓型式，强化传热效果，提高传热效率。 4、反应器为单床层设置，易于催化剂装卸，尤其是便于卸催化剂。 5、采用原料油自动反冲洗过滤器系统，滤除大于25μm以上杂质，减缓反应器压降增大速度，延长装置操作周期。 6、原料油换热系统设置注阻垢剂设施，延长操作周期，降低能耗，而且在停工换剂期间可减少换热器和其它设备的检修工作。 7、原料油缓冲罐采用氮气覆盖措施，以防止原料油与空气接触从而减轻高温部位的结焦程度。 8、采用炉前混氢流程，避免进料加热炉炉管结焦。 9、第一台反应器入口温度通过调节加热炉燃料和高压换热器旁路量来控制，其他反应器入口温度通过调节急冷氢量来控制。 10、在热高分气空冷器入口处设注水设施，避免铵盐在低温部位的沉积。 11、循环氢脱硫塔前设高压离心式分离器除去携带的液体烃类，减少循环氢脱硫塔的起泡倾向，有利于循环氢脱硫的正常操作。 12、设置高压膜分离系统，保证反应氢分压。 13、冷低压闪蒸罐的富氢气体去加氢裂化装置脱硫后去PSA回收氢气。 14、新氢压缩机采用二开一备，每台50%负荷，单机负荷较小，方便制造，且装置有备机。 15、分馏部分采用主汽提塔＋分馏塔流程，在汽提塔除去轻烃和硫化氢，降低分馏塔材质要求。 分馏塔设侧线柴油汽提塔及中段回流加热原料油，降低塔顶冷却负荷，提高能量利用率，减小分馏塔塔径。 16、利用常渣产品发生部分低压蒸汽。通过对装置换热流程的优化，把富裕热量集中在温位较高的常渣产品，发生低压蒸汽。 17、考虑到全厂能量综合利用，正常生产时常渣在150℃送至催化裂化装置。在催化裂化装置事故状态下，将常渣冷却至90℃送至工厂罐区。 18、催化剂预硫化按液相预硫化方式设置。 三、工艺流程说明 （一）工艺流程简述 1、反应部分 原料油自进装置后至冷低压分离器（V-1812）前的流程分为两个系列，以下是一个系列的流程叙述： 原料油在液位和流量的串级控制下进入滤前原料油缓冲罐（V-1801）。原料从V-1801底部出来由原料油增压泵（P1801/S）升压，经中段回流油/原料油换热器（E-1801AB）、常渣/原料油换热器（E-1802AB、E-1803AB）分别与中段回流油和常渣换热，然后进入原料油过滤器（S-1801）以除去原料油于25μm的杂质。过滤后的原料油进入滤后原料油缓冲罐（V-1802），原料油从V-1802底部出来后由加氢进料泵（P1802/S）升压，升压后的原料油在流量控制下进入反应系统。 原料油和经热高分气/混合氢换热器（E-1805AB）预热后的混合氢混合，混合进料经反应流出物/反应进料换热器（E-1804）预热后进入反应进料加热炉（F-1801）加热至反应所需温度进入第一台加氢反应器（R-1801），R-1801的入口温度通过调节F-1801的燃料量和E-1804的副线量来控制，R-1801底部物流依次通过其它三台反应器（R-1802、R-1803、R-1804），各反应器的入口温度通过调节反应器入口管线上注入的冷氢量来控制。从R-1804出来的反应产物经过E-1804换热后进入热高压分离器（V-1803）进行气液分离， V-1803底部出来的热高分液分别在液位控制下减压后，进入热低压分离器（V-1804）进行气液分离，V-1803顶部出来的热高分气分别经热高分气/混合氢换热器、热高分气蒸汽发生器（E-1806）换热后进入热高分气空冷器（E-1807），冷却到52℃进入冷高压分离器（V-1806）进行气、油、水三相分离。 为了防止铵盐在低温位析出堵塞管路，在热高分气空冷器前注入经注水泵（P-1803/S）升压后的脱硫净化水等以溶解铵盐。 从V-1806顶部出来的冷高分气体（循环氢）进入高压离心分离器（V-1807）除去携带的液体烃类，减少循环氢脱硫塔（C-1801）的起泡倾向。自V-1807顶部出来的气体进入C-1801底部，与贫胺液在塔逆向接触，脱除H2S，脱硫溶剂采用甲基二乙醇胺（MDEA），贫胺液从贫胺液缓冲罐（V-1809）抽出经贫溶剂泵（P-1804/S）升压后进入C-1801顶部，从塔底部出来的富胺液降压后进入富胺液闪蒸罐（V-1810）脱气。富液脱气后出装置去溶剂再生，气体去硫磺回收。 自C-1801顶不出来的循环氢进入循环氢压缩机入口分液罐（V-1808）除去携带的胺液，V-1808顶部出来的循环氢分成两路，一路去氢提浓（ME-1801）部分，提浓后的氢气经提浓氢压缩机（K-1804）升压后与新氢压缩机（K-1802A.B.C）出口新氢汇合，释放气去轻烃回收装置；另一路进入循环氢压缩机（K-1801）升压，升压后的循环氢分为三部分，第一部分与新氢压缩机来的新氢混合，混合氢去反应部分；第二部分作为急冷氢去控制反应器入口温度；第三部分至E-1807前作为备用冷氢和K-1801反飞动用。循环氢压缩机选用背压蒸汽透平驱动的离心式压缩机。 从两个反应系列的冷高压分离器底部出来的冷高分液分别在液位控制下减压混合后，进入冷低压分离器（V-1812）进行气液分离，冷低分液体在液位控制下从罐底排出并进入热低分气/冷低分液换热器（E-1809）、柴油/冷低分油换热器（E-1811）、常渣/冷低分油换热器（E-1812）换热后进入汽提塔（C-1803）。V-1812顶部出来的冷低分气去轻烃回收装置脱硫。 冷高压分离器底部的含H2S、NH3的酸性水进入酸性水脱气罐（V-1823）集中脱气后送出装置。 两个反应系列的热低分油在液位控制下从V-1803底部排出去分馏部分。热低分气体经E-1809换热后进入热低分气空冷器（E-1810）冷却到54℃，然后进入冷低压闪蒸罐（V-1811）进行气液分离，为了防止在低温位的地方有铵盐析出堵塞管路，在E-1810前注水以溶解铵盐。V-1811顶部出来的富氢气体直接送至加氢裂化装置进行脱硫，然后去PSA装置回收氢气；从下部出来的冷低压闪蒸液进入到冷低压分离器。 新氢从全厂氢网送入，进入新氢压缩机经三段压缩升压后分两路分别与两个系列循环氢压缩机出口的循环氢混合，混合氢气分别返回到各自的反应部分。新氢压缩机设三台，二开一备，每一台均为三级压缩，每台的一级入口设入口分液罐，级间设冷却器和分液罐。 2、分馏部分 来自反应部分的热低分油与经加热后的冷低分液一起进入汽提塔（C-1803）。塔底采用水蒸汽汽提。塔顶部气相经汽提塔顶空冷器（E-1814）冷凝冷却后进入汽提塔顶回流罐（V-1814）进行气液分离，V-1814气体与冷低分气一起出装置送至轻烃回收统一脱硫；V-1814底部出来的液体经汽提
加氢裂化工艺流程概述 全装置工艺流程按反应系统（含轻烃吸收、低分气脱硫）、分馏系统、机组系统（含PSA系统）进行描述。 1.1反应系统流程 减压蜡油由工厂罐区送入装置经原料升压泵（P1027/A、B）后，和从二丙烷罐区直接送下来的轻脱沥青油混合，在给定的流量和混合比例下原料油缓冲罐V1002液面串级控制下，经原料油脱水罐（V1001）脱水后，与分馏部分来的循环油混合，通过原料油过滤器（FI1001）除去原料中大于25微米的颗粒，进入原料油缓冲罐（V1002），V1002由燃料气保护,使原料油不接触空气。 自原料油缓冲罐(V1002)出来的原料油经加氢进料泵 (P1001A,B)升压后，在流量控制下与混合氢混合，依次经热高分气/混合进料换热器（E1002）、反应流出物/混合进料换热器(E1001A,B)、反应进料加热炉（F1001）加热至反应所需温度后进入加氢精制反应器（R1001），R1001设三个催化剂床层，床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物进入加氢裂化反应器（R1002）进行加氢裂化反应，两个反应器之间设急冷氢注入点，R1002设四个催化剂床层，床层间设急冷氢注入设施。R1001反应流出物设有精制油取样装置，用于精制油氮含量监控取样。 由反应器R1002出来的反应流出物经反应流出物/混合
进料换热器(E1001)的管程，与混合原料油换热，以尽量回收热量。在原料油一侧设有调节换热器管程出口温度的旁路控制，紧急情况下可快速的降低反应器的入口温度。换热后反应流出物温度降至250℃，进入热高压分离器（V1003）。热高分气体经热高分气/混合进料换热器（E1002）换热后，再经热高分气空冷器（A1001）冷至49℃进入冷高压分离器（V1004）。为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路和设备，通过注水泵（P1002A,B）将脱盐水注入A1001上游管线，也可根据生产情况，在热高分顶和热低分气冷却器（E1003）前进行间歇注水。冷却后的热高分气在V1004中进行油、气、水三相分离。自V1004底部出来的油相在V1004液位控制下进入冷低压分离器（V1006）。自V1003底部出来的热高分油在V1003液位控制下进入热低压分离器（V1005）。热低分气气相与冷高分油混合后，经热低分气冷却器（E1003）冷却到40℃进入冷低压分离器（V1006）。自V1005底部出来的热低分油进入分馏部分的脱丁烷塔第29层塔盘。自V1006底部出来的冷低分油分成两路，一路作为轻烃吸收塔（T1011）的吸收油，吸收完轻烃的富吸收油品由T-1011的塔底泵P-1016再打回进冷低分油的进脱丁烷塔线。依次经冷低分油/柴油换热器（E1004）、冷低分油/减一线换热器（E1005A,B）、冷低分油/减二线换热器（E1014）和冷低分油/减底油换热器（E1015），分别与柴油、减一线油、减二
一第43卷第3期 煤炭科学技术 Vol．43一No．3一一2015年 3月 Coal Science and Technology Mar.一 2015一 沸腾床与固定床组合工艺加氢处理煤焦油试验研究 孟兆会,方向晨,杨一涛,姚春雷,张忠清 (中国石化抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺一113001) 摘一要:为探索适宜煤焦油加工处理的组合工艺,提出沸腾床加氢预处理-固定床加氢裂化组合工艺处理煤焦油的思路,并在STRONG 沸腾床加氢试验装置上进行试验三试验结果表明:沸腾床加氢预处理可大幅降低煤焦油原料中的S 二N 二残炭及金属等含量,降低不饱和分含量;生成油能够满足直接进固定床加氢处理要求;经固定床加氢处理后生成油性质得到改善:轻石脑油S 二N 含量均小于1．0μg /g ,芳烃潜含量为56%,可以作为重整原料;柴油馏分密度0．8566g /cm 3,S 含量50μg /g 以下,十六烷值高达53,可以作柴油调和组分或生产合格柴油;尾油以蜡油为主,S 二N 含量分别为59二21μg /g ,残炭含量为0．15%,可作加氢裂化原料三 关键词:煤焦油;沸腾床;固定床;组合工艺;加氢处理;清洁燃料 中图分类号:TD989一一一文献标志码:A一一一文章编号:0253-2336(2015)03-0134-04 Experiment study on fluidized bed and fixed bed combined technique hydrogenation to process coal tar MENG Zhao -hui,FANG Xiang -chen,YANG Tao,YAO Chun -lei,ZHANG Zhong -qing (SINOPEC Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals ,Fushun 一113001,China ) Abstract :In order to discover a combined technique suitable to process the coal tar,an idea was provided on a fluidized bed hydrogenation pre -processing -fixed bed hydrocracking combined technique to process the coal tar and an experiment was conducted on a STRONG fluid-ized bed hydrocracking test device.The experiment results showed that the fluidized bed hydrogenation pre -processing could highly re-duce S,N,carbon residue,metal and other contents in the coal tar raw material and could reduce the unsaturated content.The generated oil could meet the requirements to directly in a foxed bed hydrogenation processing.After the fixed bed hydrogenation processing,the genera-ted oil quality was improved,a naphtha S and N content were all less than 1.0μg /g and aromatic latent was 56%and could be the refined raw material.Distillation density of 0.8566g /cm 3,S content less than 50μg /g,hexadecane value over 53would be a diesel harmonious components and could produce a qualified diesel.The tail oil would be wax oil mainly,the S and N content would be 59and 21μg /g indi-vidually,the carbon residue content was 0.15%and could be hydrogenation raw material. Key words :coal tar;fluidized bed;fixed bed;combined technique;hydrogenation processing;clean fuel 收稿日期:2014-09-04;责任编辑:赵一瑞一一DOI :10.13199/https://www.doczj.com/doc/ad8311045.html,ki.cst.2015.03.031基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA05A203) 作者简介:孟兆会(1984 ),男,山东泰安人,硕士三通信作者:方向晨,教授级高级工程师,现任中国石化抚顺石油化工研究院院长三E -mail :fangxiangchen.fshy@https://www.doczj.com/doc/ad8311045.html, 引用格式:孟兆会,方向晨,杨一涛,等.沸腾床与固定床组合工艺加氢处理煤焦油试验研究[J].煤炭科学技术,2015,43(3):134-137,81. MENG Zhao -hui,FANG Xiang -chen,YANG Tao,et al .Experiment study on fluidized bed and fixed bed combined technique hydrogenation to process coal tar[J].Coal Science and Technology,2015,43(3):134-137,81.0一引一一言 一一煤焦油是煤干馏二气化或焦化过程中得到的液体产物,常温下煤焦油是一种黑色黏稠液体,密度较高,含有1%~3%机械杂质和水分,机械杂质主要 为煤粉二焦油碱二焦油酸及在加工过程中混入的一些固体颗粒物等[1]三长期以来,国内煤焦油主要用于生产化工原料,如分离得到酚二萘二蒽二菲等化工原料,重组分用于生产沥青或炭黑[2-3]三由于加工技术落后,煤焦油利用率低,加工过程能耗高且环境污 4 31
渣油悬浮床加氢与沸腾床加氢技术的比较 贾丽 （抚顺石油化工研究院113001） 随着全球经济的快速发展，轻质、清洁燃料油需求的快速增长及原油品质越来越差，重组分含量越来越高，如何有效利用不可再生的石油资源，实现渣油最大限度的轻质化，生产高价值石油产品是当前面临的重要课题。 渣油是一个非常复杂的体系，含有硫、氮、金属等杂原子以及胶质、沥青质等非理想组分，具有高粘度、高残碳的特点。渣油加工技术包括加氢和脱碳两类工艺过程，其中脱碳工艺主要包括溶剂脱沥青、焦化、重油催化裂化等，该工艺过程得到的轻质油收率低，而且硫、氮含量高，难以直接使用。加氢工艺主要包括加氢处理，加氢精制等。脱碳工艺设备投资低，但液体产品收率低，性质差。相比之下，渣油加氢工艺可将绝大部分杂原子脱除，在得到一部分轻油的同时，加氢渣油的性质也大为改善，可作为低硫燃料油或作为催化裂化和焦化的原料进一步轻质化，生产出更多的轻质油。因此，在目前环保要求日益严格的形势下，加氢工艺，尤其是渣油加氢工艺在炼油工业的地位和作用越来越重要，渣油加氢技术也得以快速发展。目前比较成熟的渣油加氢技术为固定床渣油加氢，但该工艺受到原料性质的制约，对原料的金属，残碳等指标要求比较严格。而沸腾床和悬浮床的渣油加氢工艺原料适应性广，对进料的性质基本没有太严格的要求，并且具有操作灵活等特点，所以收到人们的广泛关注。 抚顺石油化工研究院从十九世纪六、七十年代就曾经进行过沸腾床渣油加氢技术的研究，目前在原有研究的基础上又对沸腾床加氢技术进行深入广泛的试验研究，使用自主开发的三相分离沸腾床技术进行了大量的冷模和热模试验。同时抚顺石油化工研究院从九十年代至今一直进行悬浮床渣油加氢工艺和催化剂的研究工作，在试验研究中发现悬浮床渣油加氢和沸腾床渣油加氢技术虽然各具特色，但二者也有很多相近之处，在技术开发过程中可以相互借鉴和相互促进。
仅供参考[整理] 安全管理文书 加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共18 页
加氢裂化装置说明、危险因素及防范措施 一、装置简介 (一)装置的发展及类型 1．加氢装置的发展 加氢是指石油馏分在氢气及催化剂作用下发生化学反应的加工过程，加氢过程可分为加氢精制、加氢裂化、临氢降凝、加氢异构化等，下面重点介绍加氢裂化加工过程。 加氢技术最早起源于20世纪20年代德国的煤和煤焦油加氢技术，第二次世界大战以后，随着对轻质油数量及质量的要求增加和提高，重质馏分油的加氢裂化技术得到了迅速发展。 1959年美国谢夫隆公司开发出了Isocrosking加氢裂化技术，其后不久环球油品公司开发出了Lomax加氢裂化技术，联合油公司开发出了Uicraking加氢裂化技术。加氢裂化技术在世界范围内得到了迅速发展。 早在20世纪50年代，我国就已经对加氢技术进行了研究和开发，早期主要进行页岩油的加氢技术开发，60年代以后，随着大庆、胜利油田的相继发现，石油馏分油的加氢技术得到了迅速发展，1966年我国建成了第一套4000kt／a的加氢裂化装置。 进入20世纪90年代以后，国内开发的中压加氢裂化及中压加氢改质技术也得到了应用和发展。 2．装置的主要类型 加氢装置按加工目的可分为：加氢精制、加氢裂化、渣油加氢处理等类型，这里主要介绍加氢裂化装置。 加氢裂化按操作压力可分为：高压加氢裂化和中压加氢裂化，高压 第 2 页共 18 页
加氢裂化分离器的操作压力一般为16MPa左右，中压加氢裂化分离器的操作压力一般为9．OMPa左右。 加氢裂化按工艺流程可分为：一段加氢裂化流程、二段加氢裂化流程、串联加氢裂化流程。 一段加氢裂化流程是指只有一个加氢反应器，原料的加氢精制和加氢裂化在一个反应器内进行。该流程的特点是：工艺流程简单，但对原料的适应性及产品的分布有一定限制。 二段加氢裂化流程是指有两个加氢反应器，第一个加氢反应器装加氢精制催化剂，第二个加氢反应器装加氢裂化催化剂，两段加氢形成两个独立的加氢体系，该流程的特点是：对原料的适应性强，操作灵活性较大，产品分布可调节性较大，但是，该工艺的流程复杂，投资及操作费用较高。 串联加氢裂化流程也是分为加氢精制和加氢裂化两个反应器，但两个反应器串联连接，为一套加氢系统。串联加氢裂化流程既具有二段加氢裂化流程比较灵活的特点，又具有一段加氢裂化流程比较简单的特点，该流程具有明显优势，如今新建的加氢裂化装置多为此种流程，本节所述的流程即为此种流程。 二、重点部位及设备 (一)重点部位 1．加热炉及反应器区 加氢装置的加热炉及反应器区布置有加氢反应加热炉、分馏部分加热炉、加氢反应加热器、高压换热器等设备，其中大部分设备为高压设备，介质温度比较高，而且加热炉又有明火，因此，该区域潜在的危险性比较大，主要危险为火灾、爆炸是安全上重点防范的区域。 第 3 页共 18 页
中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装置项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司 地址：中国·广州
目录 第一章中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目概论 (1) 一、中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目名称及承办单位 (1) 二、中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目产品方案及建设规模 (6) 七、中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (7) 十、研究结论 (7) 十一、中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (10) 第二章中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目产品说明 (16) 第三章中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加
氢裂化装臵项目市场分析预测 (16) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (18) 五、项目用地利用指标 (18) 项目占地及建筑工程投资一览表 (19) 六、项目选址综合评价 (20) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (21) （二）设备购臵 (21) 二、建设规模 (22) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22) 一、原辅材料供应条件 (22) （一）主要原辅材料供应 (22) （二）原辅材料来源 (22) 原辅材料及能源供应情况一览表 (23) 二、基本生产条件 (24) 第七章工程技术方案 (25) 一、工艺技术方案的选用原则 (25) 二、工艺技术方案 (26) （一）工艺技术来源及特点 (26) （二）技术保障措施 (27) （三）产品生产工艺流程 (27) 中海石油惠州炼化分公司惠州220万吨年沸腾床减压渣油加氢裂化装臵项目生产工艺流程示意简图 (27)
STRONG沸腾床渣油加氢催化剂研究及工业放大 摘要：中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发了STRONG沸腾床渣油加氢技术。本文介绍了其专有催化剂的研究及工业放大。实验室定型催化剂在连续搅拌釜式反应器（CSTR）上评价结果表明，其反应性能与国外同类技术领先水平相当。工业放大结果表明，本研究催化剂具有良好的重复性和再现性，为工业生产奠定了良好基础。 前言 在原油日益变重变差、超清洁燃料需求不断增长的形势下，沸腾床渣油加氢技术越来越具有吸引力。国外沸腾床渣油加氢技术研究始于上个世纪50年代，60年代末期实现工业化[1]。目前，国外从事沸腾床渣油加氢技术开发的公司主要有Chevron、IFP、Amoco、Akzo、Criterion、Grace、Texaco等。在沸腾床渣油加氢领域，H-Oil和LC-Fining两种工艺技术占有重要地位[2]。沸腾床加氢装置催化剂用量大，国外每年约消耗23 000 t，约占加氢催化剂市场的20%[3]。国外沸腾床渣油加氢催化剂大多采用0.8mm左右的圆柱条形载体，活性金属组分主要为Mo-Co或Mo-Ni[1]。 在国内，还没有工业化沸腾床渣油加氢技术。随着我国进口原油数量的不断增加，一部分金属含量高于150 μg/g的劣质减压渣油采用固定床加氢技术很难加工，而沸腾床加氢技术可以很好适应，并能达到较高的杂质脱除率和渣油转化率，工业装置可以长周期稳定运转。因此，开发沸腾床渣油加氢技术十分必要。 中国石化抚顺石油化工研究院（FRIPP）、洛阳石油化工工程公司合作攻关，开发了具有完全独立自主知识产权的沸腾床渣油加氢技术——STRONG技术。在4 L沸腾床加氢中试装置上，采用各种典型渣油原料，进行了多次长周期试验。试验结果表明，采用自行研发的微球形催化剂，反应性能达到设计指标，运转过程平稳，充分说明了STRONG技术的可靠性和对不同渣油的适应性。目前，完成了“50 kt/a沸腾床渣油加氢工艺包”的编制工作，正在进行50 kt/a沸腾床渣油加氢工业示范装置的建设与实验工作。 在催化剂研究方面，FRIPP结合STRONG沸腾床渣油加氢工艺和加工原料特点，进行了STRONG 沸腾床渣油加氢催化剂设计开发及其制备工艺技术研究。目前，已经开发出具有自主知识产权的微球型沸腾床渣油加氢催化剂及其制备工艺，催化剂已完成实验室定型，通过了院学术委员会技术评议，催化剂性能达到国外同类先进技术水平。在中国石化催化剂抚顺分公司的工业装置上进行了催化剂吨级放大试验。结果表明，本研究沸腾床渣油加氢催化剂具有良好的重复性和再现性，为工业生产奠定了良好基础。本文重点介绍STRONG沸腾床渣油加氢催化剂的研究开发。 1 STRONG沸腾床渣油加氢催化剂的设计 1.1 沸腾床反应器特点 沸腾床工艺的关键在于沸腾床反应器技术，其反应器示意图如图1[4]所示。在沸腾床加氢处理过程中，原料油和氢气通过加料导管进入反应器底部；反应器顶部的液体在循环泵的作用下，通过装入反应器中的垂直内循环导管循环到底部，与原料油和氢气充分混合后，向上流动通过催化剂床
加氢裂化工艺简述 摘要：加氢裂化是重油的深度加工的重要技术之一，是一种使油品变轻的加氢工艺，其加工原料范围广，并且通常可以直接生产优质的液化气，汽油，柴油，喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 关键词：加氢；重油；裂化；石脑油 Abstract: Hydrocracking is an important technology for deep processing of heavy oil is a lighter oil hydrogenation process to make a wide range of its processing of raw materials, and typically can produce high quality gas, gasoline, diesel, jet fuels and other clean fuels and light naphtha quality chemical raw materials. Keywords: hydrogenation; heavy oil; cracking; naphtha 1概论 加氢裂化是重油深度加工的重要技术之一，即在催化剂存在的条件下，在高温及较高的氢分压下，使C—C键断裂的反应，可以使大分子的烃类转化为小分子的烃类，使油品变轻的一种加氢工艺。它加工原料范围广，包括直馏石脑油，粗柴油，减压蜡油以及其他二次加工得到的原料如焦化柴油，焦化蜡油和脱沥青油等，通常可以直接生产优质的液化气，汽油，柴油，喷气燃料等清洁燃料和轻石脑油等优质的化工原料。 为了便于统计，美国油气杂志将转化率大于50%的加氢过程称为“加氢裂化”。在实际应用中，人们习惯将通过加氢反应使原料油中10%到50%的分子变小的那些加氢工艺称为缓和加氢裂化。通常所说的“常规（高压）加氢裂化”是指反应压力在10 Mpa以上的加氢裂化工艺；“中压加氢裂化”是指在10 Mpa以下的加氢裂化工艺。 加氢裂化反应中除了裂化是吸热反应，其他反应大多是放热反应，总的热效应是强放热反应。 2加氢裂化原料油 加氢裂化过程可以加工的原料油相当广泛。由于现代石油化工工业的发展对化纤，依稀原料以及轻质油品的需求，加氢裂化技术得到迅速发展，轻至石脑油，重至常压馏分油，减压馏分油，脱沥青油，减压渣油均可作为加氢裂化原料，二次加工产品如催化裂化循环油，和焦化瓦斯油也可以作为加氢裂化原料，目前国内装置加氢裂化使用量最多的是减压馏分油。 根据生产资料反馈以及实验，原料油的密度越大，越难加氢裂化，密度高一般需提高反应温度。原料油中烷烃较难裂解，而环烷基的原料难裂解需提高苛刻度。原料油的干点高，原料油的氮含量将随之增加，原料油的平均沸点越高和分
2 P R O C -2-b 第一节 工艺技术路线及特点 一、工艺技术路线 300×104t/a 渣油加氢脱硫装置采用CLG 公司的固定床渣油加氢脱硫工艺技术，该工艺技术满足操作周期8000h 、柴油产品硫含量不大于500ppm 、加氢常渣产品硫含量不大于0.35w%、残炭不大于5.5w%、Ni+V 不大于15ppm 的要求。 二、工艺技术特点 1、反应部分设置两个系列，每个系列可以单开单停（单开单停是指装置内二个系列分别进行正常生产和停工更换催化剂）。由于渣油加氢脱 硫装置的设计操作周期与其它主要生产装置不一致，从全厂生产安排的角度，单开单停可以有效解决原料储存、催化裂化装置进料量等问题，并使全厂油品调配更灵活。 2、反应部分采用热高分工艺流程，减少反应流出物冷却负荷；优化换热流程，充分回收热量，降低能耗。 3、反应部分高压换热器采用双壳、双弓型式，强化传热效果，提高传热效率。 4、反应器为单床层设置，易于催化剂装卸，尤其是便于卸催化剂。 5、采用原料油自动反冲洗过滤器系统，滤除大于25μm 以上杂质，减缓反应器压降增大速度，延长装置操作周期。 6、原料油换热系统设置注阻垢剂设施，延长操作周期，降低能耗，而且在停工换剂期间可减少换热器和其它设备的检修工作。 7、原料油缓冲罐采用氮气覆盖措施，以防止原料油与空气接触从而减轻高温部位的结焦程度。 8、采用炉前混氢流程，避免进料加热炉炉管结焦。 9、第一台反应器入口温度通过调节加热炉燃料和高压换热器旁路量来控制，其他反应器入口温度通过调节急冷氢量来控制。 10、在热高分气空冷器入口处设注水设施，避免铵盐在低温部位的沉积。 11、循环氢脱硫塔前设高压离心式分离器除去携带的液体烃类，减少循环氢脱硫塔的起泡倾向，有利于循环氢脱硫的正常操作。 12、设置高压膜分离系统，保证反应氢分压。 13、冷低压闪蒸罐的富氢气体去加氢裂化装置脱硫后去PSA 回收氢气。 14、新氢压缩机采用二开一备，每台50%负荷，单机负荷较小，方便制造，且装置有备机。 15、分馏部分采用主汽提塔＋分馏塔流程，在汽提塔除去轻烃和硫化氢，降低分馏塔材质要求。 分馏塔设侧线柴油汽提塔及中段回流加热原料油，降低塔顶冷却负荷，提高能量利用率，减小分馏塔塔径。 16、利用常渣产品发生部分低压蒸汽。通过对装置换热流程的优化，把富裕热量集中在温位较高的常渣产品，发生低压蒸汽。 17、考虑到全厂能量综合利用，正常生产时常渣在150℃送至催化裂化装置。在催化裂化装置事故状态下，将常渣冷却至90℃送至工厂罐区。 18、催化剂预硫化按液相预硫化方式设置。 三、工艺流程说明 （一）工艺流程简述 1、反应部分 原料油自进装置后至冷低压分离器（V-1812）前的流程分为两个系列，以下是一个系列的流程叙述： 原料油在液位和流量的串级控制下进入滤前原料油缓冲罐（V-1801）。原料从V-1801底部出来由原料油增压泵（P1801/S ）升压，经中段回流 油/原料油换热器（E-1801AB ）、常渣/原料油换热器（E-1802AB 、E-1803AB ）分别与中段回流油和常渣换热，然后进入原料油过滤器（S-1801）以除去原料油中大于25μm 的杂质。过滤后的原料油进入滤后原料油缓冲罐（V-1802），原料油从V-1802底部出来后由加氢进料泵（P1802/S ）升压，升压后的原料油在流量控制下进入反应系统。 原料油和经热高分气/混合氢换热器（E-1805AB ）预热后的混合氢混合，混合进料经反应流出物/反应进料换热器（E-1804）预热后进入反应进 料加热炉（F-1801）加热至反应所需温度进入第一台加氢反应器（R-1801），R-1801的入口温度通过调节F-1801的燃料量和E-1804的副线量来控制，R-1801底部物流依次通过其它三台反应器（R-1802、R-1803、R-1804），各反应器的入口温度通过调节反应器入口管线上注入的冷氢量来控制。从R-1804出来的反应产物经过E-1804换热后进入热高压分离器（V-1803）进行气液分离， V-1803底部出来的热高分液分别在液位控制下减压后，进入热低压分离器（V-1804）进行气液分离，V-1803顶部出来的热高分气分别经热高分气/混合氢换热器、热高分气蒸汽发生器（E-1806）换热后进入热高分气空冷器（E-1807），冷却到52℃进入冷高压分离器（V-1806）进行气、油、水三相分离。 为了防止铵盐在低温位析出堵塞管路，在热高分气空冷器前注入经注水泵（P-1803/S ）升压后的脱硫净化水等以溶解铵盐。 从V-1806顶部出来的冷高分气体（循环氢）进入高压离心分离器（V-1807）除去携带的液体烃类，减少循环氢脱硫塔（C-1801）的起泡倾向。 自V-1807顶部出来的气体进入C-1801底部，与贫胺液在塔内逆向接触，脱除H 2S ，脱硫溶剂采用甲基二乙醇胺（MDEA ），贫胺液从贫胺液缓冲罐（V-1809）抽出经贫溶剂泵（P-1804/S ）升压后进入C-1801顶部，从塔底部出来的富胺液降压后进入富胺液闪蒸罐（V-1810）脱气。富液脱气后出装置去溶剂再生，气体去硫磺回收。 自C-1801顶不出来的循环氢进入循环氢压缩机入口分液罐（V-1808）除去携带的胺液，V-1808顶部出来的循环氢分成两路，一路去氢提浓 （ME-1801）部分，提浓后的氢气经提浓氢压缩机（K-1804）升压后与新氢压缩机（K-1802A.B.C ）出口新氢汇合，释放气去轻烃回收装置；另一路进入循环氢压缩机（K-1801）升压，升压后的循环氢分为三部分，第一部分与新氢压缩机来的新氢混合，混合氢去反应部分；第二部分作为急冷氢去控制反应器入口温度；第三部分至E-1807前作为备用冷氢和K-1801反飞动用。循环氢压缩机选用背压蒸汽透平驱动的离心式压缩机。 从两个反应系列的冷高压分离器底部出来的冷高分液分别在液位控制下减压混合后，进入冷低压分离器（V-1812）进行气液分离，冷低分液体 在液位控制下从罐底排出并进入热低分气/冷低分液换热器（E-1809）、柴油/冷低分油换热器（E-1811）、常渣/冷低分油换热器（E-1812）换热后进入汽提塔（C-1803）。V-1812顶部出来的冷低分气去轻烃回收装置脱硫。 冷高压分离器底部的含H 2S 、NH 3的酸性水进入酸性水脱气罐（V-1823）集中脱气后送出装置。 两个反应系列的热低分油在液位控制下从V-1803底部排出去分馏部分。热低分气体经E-1809换热后进入热低分气空冷器（E-1810）冷却到54℃， 然后进入冷低压闪蒸罐（V-1811）进行气液分离，为了防止在低温位的地方有铵盐析出堵塞管路，在E-1810前注水以溶解铵盐。V-1811顶部出来的富氢气体直接送至加氢裂化装置进行脱硫，然后去PSA 装置回收氢气；从下部出来的冷低压闪蒸液进入到冷低压分离器。 新氢从全厂氢网送入，进入新氢压缩机经三段压缩升压后分两路分别与两个系列循环氢压缩机出口的循环氢混合，混合氢气分别返回到各自的 反应部分。新氢压缩机设三台，二开一备，每一台均为三级压缩，每台的一级入口设入口分液罐，级间设冷却器和分液罐。