石科院开发超深度加氢脱硫技术成功生产清洁柴油
- 格式:pdf
- 大小:85.74 KB
- 文档页数:1
深度好文‖石化院、石科院傻傻分不清,快来了解——石化领域研究院作为科学技术研究开发机构,以满足国家和炼油行业的技术需求为首要任务,为石化工业的发展、进步作出了巨大贡献,肩负着石油化工行业技术的创新、发展重任。
在此,石化缘代表行业同仁向研究院科研机构的工作人员表示感谢!中石化在炼化行业的研究机构以石科院、北化院、抚顺院、上海院为主;中石油在炼化行业的研究构则以石化院为主。
应广大粉丝朋友要求,今天的内容我们重点普及一下石化院、石科院,这两个院对于资深的行业朋友来说,很容易分辨,但对于初入石化领域的朋友来说,是傻傻分清。
下面,跟随石化缘来了解这两个院的细况。
一、中国石油石化研究院1、院况介绍中国石油石化研究院是中国石油天然气股份有限公司直属研究院,下设9个研究机构,并对兰州、大庆、吉林和辽阳4个化工研究中心实行业务领导,集中承担中国石油炼油化工技术研发任务。
2、发展目标中国石油石化研究院是中国石油炼化业务决策支持和生产技术服务中心、高新技术研发中心和高层次炼化科技人才培养中心,发展目标是“国内一流、国际知名”的炼化技术研究院,为中国石油炼化业务发展提供技术支撑。
3、主要职能跟踪国际炼化技术发展趋势,为公司下游业务发展提供战略决策支持;依据公司发展规划和生产需求,提出并承担炼油化工重大技术攻关、基础性研究、应用性研究以及超前储备技术研究项目;组织开展炼油化工国内外研发合作,做好关键技术、主导产品引进技术的消化吸收和再创新工作;负责重大技术中试、工业试验,炼化技术工程化研究,开展科研成果推广及技术服务、技术培训等。
4、经营理念中国石油石化研究院实行开放办院,追求合作共赢,将进一步加强与国内外专业研发机构、大学、企业的交流与合作,加快炼油和石油化工技术创新步伐。
5、研究成果(部分)(1)自主开发零碱渣排放的液化气深度脱硫(LDS)技术(2)成功开发了催化汽油选择性加氢脱硫技术、催化汽油脱硫—改质组合技术、催化轻汽油醚化技术、液化气深度脱硫技术4项满足国IV、国V清洁汽油生产需求的升级技术,可实现国IV汽油向国V汽油生产的平稳过渡。
柴油超深度加氢脱硫技术研究进展柳伟;郭蓉;刘继华;宋永一【摘要】介绍了国内外超低硫柴油生产技术的研究进展.针对空间位阻会影响硫化物脱除的反应机理及加氢催化剂活性相理论研究,认为二苯并噻吩上4,6位取代基具有明显的空间位阻效应,能显著地降低硫化物的反应速率;加氢催化剂活性相普遍接受的模型为Co-Mo-S模型及Rim-Edge模型.在此基础上,通过载体制备技术及活性金属浸渍技术的不断进步,开发了TK系列、KF系列、DN系列、DC系列、FHUDS系列以及RS系列等超深度加氢脱硫催化剂.工艺方面,除了原料、操作条件优化及装置改造等传统手段外,还包括两段加氢工艺技术、气液逆流加氢反应工艺技术、液相循环加氢技术、催化剂级配组合技术等新工艺技术.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2015(045)009【总页数】5页(P1-5)【关键词】柴油;超深度脱硫;加氢催化剂【作者】柳伟;郭蓉;刘继华;宋永一【作者单位】中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁省抚顺市113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁省抚顺市113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁省抚顺市113001;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁省抚顺市113001【正文语种】中文随着环保法规的日趋严格,柴油低硫化成为世界各国柴油新规格的发展趋势。
例如欧盟国家2004年要求柴油硫质量分数不大于50 μg/g(欧Ⅳ),2009年1月1日开始执行柴油硫质量分数不大于10 μg/g(欧Ⅴ);美国从2006年起要求道路车用柴油硫质量分数不大于15 μg/g,2012年除取暖用油外,硫质量分数全部要求不大于15 μg/g;日本从2005年起,开始执行硫质量分数不大于50 μg/g的标准,2008年硫质量分数不大于10 μg/g。
我国已于2013年7月1日起在全国执行国Ⅲ标准,2015年1月起,车用柴油执行国Ⅳ标准,要求其硫质量分数不大于50μg/g,十六烷值不小于49,并将于2017年1月起全国执行国Ⅴ标准车用汽、柴油,要求柴油硫质量分数不大于10 μg/g,十六烷值不小于51。
柴油深度加氢脱硫反应
柴油深度加氢脱硫(HDS)反应是一种化学过程,其主要目的是将柴油中的含硫化合物转化为无硫或低硫的烃类,以满足环保法规对燃料油中硫含量的严格限制。
这一过程通常在炼油厂内的连续流动高压反应器中进行,并在特定的催化剂作用下完成。
反应原理:
柴油中的硫化物主要包括硫醇、硫醚、噻吩及其衍生物等。
在加氢脱硫过程中,这些含硫化合物与氢气发生催化反应,硫原子被氢取代,生成硫化氢(H2S):
\[ R-S-R' + H_2 \rightarrow R-H + R'-H + H_2S \]
其中,R和R'代表烃基链。
反应条件:
- 温度:通常在280℃至420℃之间,根据不同的催化剂和原料性质进行调整。
- 压力:反应压力一般为几兆帕到十几兆帕,高压力有利于提高硫化物的转化率和氢气的溶解度。
- 催化剂:使用负载型金属催化剂,如Co-Mo、Ni-W等,具有良好的加氢活性和选择性。
现象描述:
- 在反应器内部,原料柴油与氢气逆流接触,确保充分混合和反应。
- 氢气通过催化剂床层时,会与柴油中的硫化物发生反应,生成的硫化氢气体随着反应物流出,经过分离后可以回收处理。
- 由于硫化物得到了有效脱除,柴油的硫含量显著降低,同时可能会伴随着芳烃饱和以及氮化物的脱除等副反应,使得产品柴油更加清洁,燃烧更完全,有助于减少尾气排放中的有害物质,如SOx。
技术进步:
随着时间推移,柴油深度加氢脱硫技术不断优化发展,出现了多种新型高效的催化剂和改进的工艺流程,如FCSH工艺,能够实现更高的脱硫效率和更好的产品质量。
石油炼制工业中加氢技术和加氢催化剂的发展现状摘要:在社会经济发展和人们生活水平质量提升的背景下,社会范围内对各类资源、能源的需求量增多,石油资源是世界发展中的重要战略能源,从类别上来看,市场上的石油划分为重质、轻质两个类型。
当前,市场中常用的石油是轻质石油,而轻质石油是通过加氢催化技术加工形成的,在加氢催化技术的作用下能够有效降低重质油品中的碳元素、氢元素。
与此同时,将加氢催化剂引入到重质石油低碳、低氢化加工中能够进一步提升石油炼制的提纯效果。
关键词:石油炼制工业;加氢技术;加氢催化剂;发展现状;引言石油炼制工业是国民经济最重要的产业之一。
中国许多产业的现代化与石油产品的应用密切相关。
矿物油产品的应用广泛深远。
随着新技术的出现,环保节能技术的发展,轻油生产设施的增加,轻油产品的生产得到了有效的提高,加工技术的发展得到了促进。
中国石油炼制的实际工作高度重视加氢技术和催化剂。
加氢技术和加氢催化剂由于利用率高,大大提高了石化原料的生产,促进了相关行业之间的密切联系,为石化行业今后的发展奠定了坚实的基础。
一、加氢技术应用于石油炼制中的重要作用加氢技术是一种化学工艺,利用催化剂的催化作用,使原油在一定温度和氢压力下与氢发生反应,从而显着提高石油质量或得到预期产品。
随着近年来中国经济社会水平的快速发展,炼油项目的数量呈现出快速增长的趋势。
轻油广泛应用于生活的各个领域,重油由于碳氢化合物含量高,不能满足市场的实际需要。
应引入加氢技术降低稠油油气含量,为合理利用石油资源提供保障。
它在促进炼油项目顺利实施方面发挥着重要作用,为石油产品的生产效率和质量提供了重要保障,提高了生产人员的效率,确保了石油项目的环境保护和安全。
二、加氢催化剂及应用(一)柴油超深度加氢脱硫技术RTS的开发在环境保护条例要求的日益严格下,运输燃料的规格也开始变得更加严格。
特别是对于柴油来说,其中的硫元素含量日益减少,如何在保证日常硫元素使用期间降低柴油产品的硫含量成为相关人员需要思考和解决的问题。
柴油超深度加氢脱硫(RTS)技术
技术已经在中国石化北京燕山分公司、上海高桥分公司、沧州分公司、九江分公司等8家企业进行了工业应用,RTS 技术在中国石化北京燕山分公司两年多的长周期运转和标定结果表明,该技术加工掺炼约40%二次加工柴油的直馏柴油混
配套催化剂
[中国石化石油化工科学研究院技术支持与服务中心供稿]
先进炼油化工技术
氢气
第一反应器
第二反应器
加热炉
低压分离器
柴油
分馏塔
石脑油
高压分离器
原料油
循环
压缩机
所有柴油加氢精制催化剂均可用于本技术。
▲ 柴油超深度加氢脱硫(RTS)装置
▲ 柴油超深度加氢脱硫(RTS)工艺流程
合原料,能够稳定生产硫质量分数不大于9 μg/g、多环芳烃质量分数不大于4.7%、色度(ASTM D1500)小于0.5的超低硫柴油产品,装置平均能耗是364 MJ/t。
中国石化上海高桥分公司RTS 装置以直馏柴油掺炼约30%二次加工柴油的混合油为原料,生产硫质量分数不大于10 µg/g 的清洁柴油,单周期累计运转时间超过年,全周期内柴油产品色度(ASTM D1500)小于0.5。
柴油超深度加氢脱硫(RTS)技术生产欧V柴油装置的设计薛楠(中国石化工程建设公司北京 100101)摘要:介绍了新建260万吨/年柴油加氢装置利用柴油超深度加氢脱硫(RTS)技术生产欧V柴油的工程设计,从装置的技术原理、技术特点、操作条件、原料及产品性质等方面进行说明,尤其是开发确定了新工艺流程,能量平衡得到优化,采用高效换热器大大降低了装置能耗。
关键词:超低硫柴油RTS加氢技术高效换热1 前言当前环境保护对车用汽柴油的质量提出了更高的要求,根据国家柴油质量升级规划,拟于2011年6月30日后全国车用柴油执行国III标准,硫含量按不大于350μg/g控制,且北京市车用柴油拟于2012年开始执行欧V车用柴油质量标准,硫含量按不大于10μg/g 控制。
国内的各种加氢精制催化剂技术已经比较成熟,总部发展计划部提出的柴油质量升级原则中,强调“优先考虑采用最新开发、可靠先进的中国石化自有技术”。
SEI针对柴油升级的要求,重点从全厂总流程的规划、优化和开发加氢精制工艺新技术、新流程入手,选择合理的加工路线,提升装置的技术水平,进行集成化设计和油品的清洁加工,降低投资和能耗。
通过对燕山分公司加工能力、柴油生产装置类型和柴油质量现状的综合分析,需新建一套260万吨/年柴油超深度加氢脱硫装置,满足生产欧V柴油及全厂柴油加工、调和、质量升级的要求。
该装置将采用RTS加氢技术生产欧V柴油,同时在分馏部分采用重沸炉汽提方案解决柴油带水问题。
2 装置概况北京燕山分公司新建260万吨/年柴油加氢装置融合了SEI和石油化工科学研究院的加氢精制技术,由反应部分、分馏部分、脱硫和公用工程四个部分组成,年开工8400小时。
原料主要为来自常减压蒸馏装置的直馏柴油,生产硫含量小于10μg/g的超低硫柴油。
本技术的工业化推广应用已列入集团公司十条龙攻关项目,工艺包设计已于2010年6月通过总部审查及评议,2010年8月完成了基础设计,预计2011年5月完成详细工程设计,2012年初投产运行。
技术升级让油品越来越清洁——访石油化工科学研究院院长龙军贾广华【期刊名称】《中国石化》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】2页(P56-57)【作者】贾广华【作者单位】【正文语种】中文近日召开的国务院常务会议部署了大气污染防治十条措施,明确提出提升燃油品质的要求。
为了控制尾气污染物,我国正在制定史上最为严格的国五排放标准,中国石化旗下炼油企业正在进行新一轮油品质量升级,将为社会提供更多的清洁油品。
清洁油品技术有哪些,能起到什么作用?带着这些问题,本刊记者专访了石油化工科学研究院龙军院长。
清洁油品是一个不断发展的概念记者:大家对清洁油品虽然耳熟能详,但大部分人还不是十分了解其确切含义。
先请您介绍下“清洁油品”的标准定义是什么?龙军:清洁油品,就是通过限制汽柴油中的特定物质,如硫、苯、烯烃、芳烃等组分含量,达到减少大气污染的目的。
清洁油品质量标准升级也主要体现在降低不利于清洁排放的硫、苯、烯烃、芳烃的含量。
清洁油品是一个相对的、不断发展的概念。
所谓相对的概念,早期,石油就是比煤更清洁的燃料;在含铅汽油时代,四乙基铅是汽油中的主要毒物;而到了无铅汽油时代,汽油中的那些对尾气中有害物形成有促进作用的化学组分成为主要毒物。
所谓不断发展的概念,是指不断地降低汽柴油中的这些有害物质的含量。
□ 石油化工科学研究院院长龙军。
记者:汽柴油中的苯是致癌物,硫会生成硫氧化物,清洁油品降低这两种物质的含量,大家都能理解。
汽油中的芳烃和烯烃是高辛烷值组分,为什么还要降低它们的含量呢?龙军:汽柴油里面的硫燃烧后,除了生成硫的氧化物污染大气外,最主要的是若不加以限制,就无法采用以贵金属为核心组元的尾气后处理技术(造成中毒),那么其他减少排放的指标就无法完成,因此是一种牵一发而动全身的组分,处于实现减排的中间位置,扮演着极其重要的角色。
而汽柴油中硫含量的脱除又非常复杂,至今还存在技术突破的障碍,所以硫被称为21世纪的“铅”可谓恰如其分。
石油炼制与化工PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS2021年6月第52卷第6期催化剂高稳定性超深度脱硫催化剂RS-3100在柴油加氢装置的工业应用邹圣武,罗凯(中国石化九江分公司,江西九江332004)摘要:RS-3100催化剂是中国石化石油化工科学研究院开发的高稳定性超深度加氢脱硫催化剂,首次在中国石化九江分公司1.20Mt/a柴油加氢装置进行了工业应用。
该装置于2020年4月一次开车成功,加工焦化汽柴油、催化裂化柴油和直馏柴油的混合原料,产品柴油硫质量分数小于10pg/g,多环芳烃质量分数小于7%,达到了国可车用柴油标准的要求。
工业标定结果表明,RS-3100催化剂具有良好的活性和稳定性,能够处理二次加工油比例为50%的劣质原料,稳定生产国可柴油。
关键词:柴油加氢超深度脱硫催化剂高稳定性汽车尾气所造成的环境污染问题已在全球范围内引起了广泛重视。
柴油作为重要的车用燃料,燃烧后排放废气中所含有的硫氧化物(SOJ、氮氧化物(NOJ和颗粒物(PM)等是导致大气污染的重要原因[1]。
根据我国已经完成的第一批城市大气细颗粒物(PM2.5)源解析结果,柴油车排放是北京、上海、广州、深圳和杭州等大城市PM2.5的首要来源2。
因此,生产环境友好的低硫或超低硫柴油已成为世界各国政府和炼油企业普遍重视的问题。
美、日、欧等国家和地区的炼油厂已经普遍在向市场供应硫质量分数不大于10pg/g的超低硫柴油产品。
我国于2017年1月1日实施了国V柴油标准,2019年1月1日实施了国巾柴油标准,国巾标准要求柴油中的硫质量分数不大于10pg/g,多环芳烃质量分数不大于7%。
柴油加氢精制是实现柴油质量升级的最有效手段,但柴油产品低硫、低芳烃的要求导致工业加氢装置运转周期大幅缩短,严重影响企业效益。
根据现有装置条件,使用高活性、高稳定性的柴油超深度脱硫催化剂是实现柴油质量升级的最有效途径。
2018年07月我国柴油加氢技术的现状和未来的发展方向杨峰(中国石油华北石化公司四联合运行部)摘要:众所周知,我们把石油经过常规的常压分馏处理后所得到的产物就是柴油。
但假如我们仅仅是经过对石油的简单炼制而得到的话,那么不难发现在我们提取得到的柴油当中含有较高含量的氮、氧和硫,而且还有较高含量的烯烃存在。
如果在我们的柴油产品中存在含量较高的烯烃的含量,柴油就很可能产生变色现象,并且还会对使用柴油的机动车发动机的性能和使用寿命产生不好的影响,柴油燃烧后还会对大气造成严重污染。
要想解决以上存在问题、消除不良影响、改进柴油的品质、延长机车性能和寿命,我们必须采取有效措施,在对柴油的提取和加工流程中,引进先进技术采用加氢的工艺技术。
这样做的好处是一方面我们能够有效减少柴油中氮、氧、硫和烯烃的含量,提高柴油产品的纯度和稳定性;另一方面我们还会降低大气污染的程度,对环境保护起到一定幅度的积极效果。
本文着重探讨柴油加氢技术遵循和采用的工艺原理、我国柴油加氢技术的现状及未来的发展方向。
关键词:柴油加氢;石油;工艺;现状;方向1选择加氢精制工序的工艺原理同样的石油,其柴油的加工工艺不同,得到的柴油的十六烷值也不尽相同。
十六烷值就是柴油在柴油机中燃烧时的自燃性指标,十六烷值越高柴油的燃烧性能越好,越不易产生爆震等非正常燃烧现象。
它与柴油的标号不同:柴油标号只表明了柴油的抗凝固性能,而十六烷值是真正影响燃烧性能指标。
直馏柴油烷烃含量高,十六烷值高;催化柴油异构烷烃以及烯烃高于直馏柴油,性能也好过直馏柴油。
十六烷值大小与柴油组分的性质有关。
一般说来,烷烃的十六烷值最大,芳香烃的最小,环烷烃和烯烃则介于两者之间。
通常,焦化柴油十六烷值一般在50左右,常柴十六烷值一般在45左右,催柴的十六烷值一般在35左右。
2我国柴油加氢技术的现状及与国外技术发展的差距随着时代发展和科技进步,我国的柴油加氢技术也演变出多种类型的工程化技术。
低硫和低芳烃是清洁柴油生产的大势所趋,目前,美国、欧洲、日本等发达国家普遍实行欧IV 标准的清洁柴油,要求车用柴油的硫含量低于50 g/g 。
加氢工艺是柴油脱硫、脱芳烃的有效技术,其中,高效的加氢催化剂是实现清洁柴油生产的技术关键。
目前工业应用的柴油加氢催化剂还是负载型的Ni 、Co 、Mo 、W 硫化物催化剂。
CK-2催化剂是中国石油大学工业催化研究室在深入研究和理解柴油中有机硫化物的吸附和反应机理以及Ni 、Co 、Mo 、W 硫化物催化剂催化作用机理基础上开发的新一代柴油加氢处理催化剂。
理论研究发现,柴油中最难脱除的有机硫化物是4和/或4,6位烷基取代的二苯并噻吩类化合物,这类硫化物由于在催化剂活性位上吸附时存在烷基的空间位阻,阻碍了反应物分子在吸附活性位上的可接近性,从而使其加氢脱硫活性低。
理论研究还发现,Ni 、Co 、Mo 、W 硫化物催化剂的加氢活性相是层状堆垛的MoS 2和WS 2纳米粒子,MoS 2纳米粒子的适度堆垛有助于反应物分子在吸附活性位上的可接近性和高活性的II 类活性相的形成。
我们的研究发现,载体氧化铝表面适度酸改性和助剂磷的加入一方面有助于提高负载型NiMo/Al 2O 3催化剂异构化活性,从而促进烷基取代的二苯并噻吩类化合物的烷基转移反应,减缓加氢脱硫的空间位阻,提高加氢脱硫活性;另一方面有助于造成MoS 2纳米粒子的适度堆垛,提高加氢脱硫活性。
正是在这一理论的指导下,开发出了劣质柴油深度加氢处理的负载型NiMoP/HUSY-Al 2O 3催化剂,即:CK-2催化剂。
CK-2催化剂适用于馏分油的深度加氢处理过程,特别适用于劣质柴油(例如:高硫环烷基直馏柴油、焦化柴油、催化裂化柴油或以上原料的混合柴油)的深度加氢处理,处理后的柴油可以作为优质柴油的调和组分。
该加氢处理催化剂是由烷氧基铝水解法或碳化法得到的纯度大于70%的一水铝石、与经阳离子交换的沸石混合后高温焙烧得到的载体、以及由磷、镍和钼等活性组份构成。