重油悬浮床加氢研究进展汇报
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MCT悬浮床加氢工艺的研究及工业化进展胡红辉【摘要】介绍了当前国内外主要的重油加氢工艺,以及悬浮床加氢工艺技术的研究及发展现状,重点叙述了国内首套MCT超级悬浮床重油加氢工艺技术研究和投产情况,通过MCT工艺在重油加工深度、轻油收率、物料衡算等方面的描述,总结MCT 悬浮床加氢工业生产装置的运行情况,阐明了悬浮床加氢工艺未来的攻关方向和发展趋势.%The current main heavy oil hydrocracking processes at home and abroad were introduced as well as the study and development of slurry bed hydrocracking technology.The study and commissioning of the first MCT slurry bed hydrocracking technology in China were discussed emphatically.The operating condition of MCT slurry bed hydrocracking commercial production units was summarized.The directions of further research and development of the slurry bed hydrocracking technology were put forward.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】4页(P102-104,107)【关键词】重油加氢;MCT悬浮床加氢工艺;轻油收率;物料衡算【作者】胡红辉【作者单位】鹤壁华石联合能源科技有限公司,河南鹤壁458000【正文语种】中文【中图分类】TE624我国石油资源短缺,2015年我国的原油加工量为5.22亿t,其中进口量3.355亿t,对外依存度超过了60%,劣质重油已经成为我国石油进口增长的主要来源。
值得探讨‖浅谈悬浮床加氢,快来热评!2016-06-06作者:陈松北京中星朗润能源有限公司特聘专家近期,悬浮床加氢的火貌似烧起来,笔者参加并参与主持的世界重油大会也把这部分列为研讨交流的主题内容,这里浅谈一二。
因为国内外对悬浮床的中英翻译不太统一,煤化工业内对涉及到炼油技术的一些内涵与定义也存在混淆,笔者发帖浅论一二。
广义的悬浮床包括沸腾床和浆态床,前者采用钼镍颗粒催化剂,后者采用铁系粉末催化剂。
迄今我们将悬浮床分为三代: 第一代是采用微米级粉末铁系催化剂的浆态床,代表是德国维巴公司(国内VCC),虽然其具有号称90%以上的减压重油转化率,但其15%以上的气体产率和10%以上的低值加氢油浆产率,使得其与产品液收78%左右的延迟焦化工艺并无太多优势。
第二代是采用纳米级硫酸铁系催化剂的浆态床,代表是加拿大CanMet技术,国内神华的直接液化煤制油工艺与其有渊源,但依然存在铁催化剂活性低的问题。
第三代则为分子级别钼系液体催化剂的分子均相悬浮床MCSH,在催化剂和反应工程上有了质的变化,尤其是反应器简化为空塔,无油浆、抗结焦使其固定资产投资及后期运营维保成本低。
在行业内的技术推广中(世界范围),标配宣传的转化率是这样的:钼系沸腾床沥青重油(减渣)转化率~70%,铁系悬浮床沥青重油(减渣)转化率~90%。
事实上,没有一套工业装置可以达到(但宣传是无恶意的,毕竟我们苦逼研究员们在实验室的实验确实是能达到的,而且也有工业装置为了嗨一把,运足内功射一把爽几天的情况也是可以干的)。
沸腾床是世界上处理沥青重油最多的装置,但转化率一般控制在35%~55%。
铁系悬浮床工业装置除了神华与延长在运行和努力开车中,国外的工业及工业示范装置几乎都被拆除和废置,但笔者估计,这两套装置的转化率能超过50%就很牛叉了(这也足以让领导们就烧高香了)。
毕竟国内的工业原版实际上国外原版技术的缩水版,突出表现在将300公斤压力降低到220公斤压力以里,在理论上铁系催化剂的加氢平衡是不足以支撑的,除非强化超高温氢气气氛下热裂解。
悬浮床加氢裂化技术应⽤分析!信息来源:超级⽯化主要内容:随着空⽓质量变差危害⼈类⽣活环境,急需研究开发出加⼯劣质原料油的有效⼿段,悬浮床加氢裂化技术便是其中之⼀。
⽂中针对此技术的现状及发展进⾏了系统综述,阐述了悬浮床反应器在煤—油共炼、煤焦油加氢⽅⾯的技术特点及优势,并概括了其⾯临的问题。
关键词:悬浮床加氢;煤—油共练;煤焦油加氢;延长⽯油20世纪80年代,悬浮床加氢裂化技术的研究⽐较活跃,包括国外德国的VCC技术、加拿⼤的CAN-MET技术、美国环球油品公司的VOP-Aurabon技术、意⼤利ENI公司开发的EST技术以及国内华东⽯油⼤学开发的新型悬浮床加氢技术等[1]。
1 悬浮床加氢裂化技术的现状悬浮床加氢裂化⼯艺,有煤—油共炼、重劣质油(煤焦油、渣油、FCC油浆)轻质化、煤直接液化3种加⼯模式,具有氢耗低、转化率⾼、馏分油收率⾼、投资少等优势[2]。
典型⼯艺条件对⽐见表1。
表1典型悬浮床加氢裂化⼯艺条件对⽐2 悬浮床加氢裂化技术及应⽤2.1 煤—油共炼2.1.1 ⼯艺流程煤—油共炼是将⼀定浓度的煤与重劣质油按⽐例混合,在15~22 MPa、450~470℃以及催化剂条件下,使油煤浆1次通过反应器,加氢裂解成轻、中质油和少量烃类⽓体的⼯艺技术[3]。
煤—油共炼结合了重质油加⼯和煤直接液化2项技术,使煤的直接液化更容易,同时提⾼了重油和渣油的有效利⽤率,是煤直接液化技术的改良版。
煤—油共炼中试装置⼯艺流程见图1。
悬浮床加氢裂化试验装置通过多次不同原料和不同浓度下的试验研究,试验结果表明,以西湾煤和榆炼FCC油浆为原料,在反应温度468℃、系统压⼒22 MPa、煤浓度45%的条件下,煤转化率最⾼达94%,沥青质转化率达90%,>525℃渣油转化率⾼于90%,总液体收率达70%以上。
图1煤—油共炼装置的基本流程在多次的试验研究下,对控制参数进⾏了优化调整,并根据总结出的经验,为煤—油共炼技术研究提供了数据⽀撑。
悬浮床加氢可行性研究报告研究背景在当今社会,能源和环境问题日益引起人们的关注。
化石能源的消耗和排放已经导致了严重的环境污染和气候变化。
因此,寻找清洁、可再生的能源替代方案成为了当务之急。
氢能作为一种环保、高效的能源形式备受瞩目,而其制备方法的创新和改进也成为了研究的焦点之一。
悬浮床加氢技术概述悬浮床加氢技术是一种利用催化剂将碳氢化合物转化为氢气的方法。
其基本原理是将碳氢化合物与催化剂接触,在适当的温度和压力条件下,发生化学反应,生成氢气和副产物。
与传统的加氢方法相比,悬浮床加氢技术具有反应速度快、选择性高、能耗低等优点,因此备受关注。
悬浮床加氢技术的优势1.高效能源转化率: 悬浮床加氢技术采用优化设计的催化剂和反应条件,可以实现高效的能源转化,将碳氢化合物转化为氢气的效率较高。
2.环保可持续: 与传统的燃烧方式相比,悬浮床加氢技术产生的氢气不会产生有害的排放物,对环境友好,符合可持续发展的要求。
3.资源丰富: 碳氢化合物作为原料广泛存在于自然界中,其资源相对丰富,因此悬浮床加氢技术具有较好的原料供应保障。
4.技术可行性: 经过多年的研究和实践,悬浮床加氢技术已经取得了一定的进展,在工业应用上具有一定的可行性。
悬浮床加氢技术的挑战1.催化剂选择: 悬浮床加氢反应的效率和选择性很大程度上依赖于催化剂的性能,因此催化剂的设计和合成是一个关键的挑战。
2.工艺优化: 尽管悬浮床加氢技术具有许多优点,但其工艺仍然需要进一步优化,以提高反应效率、降低能耗等方面。
3.成本控制: 目前悬浮床加氢技术的成本相对较高,主要包括催化剂的制备成本、设备投资成本等,如何降低成本是一个亟待解决的问题。
悬浮床加氢技术的应用前景悬浮床加氢技术作为一种高效、清洁的能源转化技术,在未来具有广阔的应用前景。
其主要应用领域包括但不限于:-汽车工业:作为氢燃料电池的氢气来源,推动氢能汽车的发展;-化工行业:用于生产氢化工产品,如氢化油等;-能源存储:作为能源的储备和输送形式,应用于能源存储系统中。
固定床与流化床、悬浮床渣油加氢处理技术研究摘要:随着石油资源的日益减少和原油重质、劣化趋势的加剧,渣油加氢工艺是实现渣油清洁高效转化的关键技术,固定床渣油加氢工艺已成为渣油加工的重要手段。
根据渣油加氢工艺的反应原理,分析了固定床与流化床、悬浮床渣油加氢技术的应用,最后提出了固定床渣油加氢装置高效运行的保障措施。
关键词:炼油;固定床;流化床;悬浮床;渣油加氢工艺技术前言:渣油是原油蒸馏后其中的不理想组分、不理想杂质组成物,渣油的二次加工难度较大,多应用于炼油厂锅炉燃料,也可作为催化裂化装置的原料。
渣油内有较高的硫、氮、残碳和重金属,如果不做处理,燃烧后会产生大量的含硫气体以及温室气体,污染周围环境,威胁生态平衡,也会给下游装置造成较大影响。
渣油加氢技术能脱出渣油中大部分硫、氮、残碳以及重金属,能够大大的降低渣油燃烧后所产生的污染气体,减少废气处理量,增加了重质原油的加工量,减低了企业的加工成本,增加了企业的经济收入。
目前,渣油处理工艺多为固定床渣油加氢处理技术,其他形式的工艺技术也具有相同的效果,但是各有优缺点,本文主要对此进行研讨。
1.固定床渣油加氢工艺反应原理1.1脱硫反应作为脱硫反应沸腾床-固定床组合渣油加氢处理最为重要的化学反应,脱硫反应参与硫化物类型复杂、结构复杂,涉及流程较为复杂。
通常情况下,硫化物脱硫反应可认为是渣油借助硫化物催化作用,促使碳硫反应断裂,属于氢解反应,可释放硫化氢气体、无硫饱和烃,这类化学反应比较强烈,为不可逆反应。
加氢脱硫反应中,催化剂颗粒尺寸、催化剂孔径分布、催化剂颗粒工艺条件为三大主要影响因素。
1.2脱金属反应加氢脱金属反应主要是去除金属杂质,比如:镍、铁,金属杂质会影响残渣二次反应性能。
脱金属与脱硫反应类似,属于沸腾床-固定床组合渣油加氢处理的关键化学反应,属于一个或多个可逆反应。
该反应影响因素为催化剂颗粒尺寸、催化剂孔径分布、反应物分子扩散率。
1.3反硝化反应残渣内的氮元素存在形式为氮杂环化合物,杂环饱和后加氢,能够促进碳氮裂解,并形成气产物。
重油悬浮床加氢工业放大试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着能源需求的不断增长,石油储量逐渐减少,难以满足全球对石油的需求。
而重油作为油田开发中被忽视和废弃的资源,有着大量的储量。
目前,对于重油的综合利用和加工技术研究,国内外均取得了一定的成果。
其中,重油加氢技术是一种重要的手段。
重油悬浮床加氢技术是目前比较成熟的一种技术,其具有操作简单,能够适应不同种类重油的加工,废气处理方便等优点。
为了进一步优化重油悬浮床加氢过程,提高反应器的稳定性和收率,本工作将进行工业放大试验研究,探究在不同操作条件下重油悬浮床加氢的反应过程和机理,为重油加氢技术的进一步发展提供理论基础和实践指导。
二、研究内容和技术路线研究内容:1. 分别采用不同的床层结构和催化剂类型进行反应器设计,选择合适的反应器结构和工艺条件。
2. 对反应器的操作参数进行系统优化,包括温度、压力、加氢量等操作参数,并控制好氢油比例。
3. 进行反应物质的分析,研究反应机理和反应物质的变化规律。
4. 优化反应器结构和操作参数,通过工业放大试验,验证优化后的工艺路线的可行性和实用性。
技术路线:1. 实验采用重油悬浮床加氢技术,反应器选用床层结构,并采用不同催化剂对反应器进行设计。
2. 对反应器的结构和工艺参数进行计算分析,并进行初始操作实验,确定反应器的操作参数范围,包括温度、压力、氢油比等。
3. 采用GC-MS等分析技术,对反应前后反应物质进行分析,并探究反应机理和反应物质的变化规律。
4. 优化反应器结构和操作参数,通过工业放大试验,验证优化后的工艺路线的可行性和实用性。
三、研究预期成果1. 确定适合不同类型重油加氢的反应器结构和催化剂。
2. 优化加氢反应的工艺条件,提高反应器的稳定性和收率。
3. 探究加氢反应的机理和反应物质的变化规律,为重油加氢技术的进一步研究提供理论基础和实践指导。
4. 验证优化后的加氢工艺路线的可行性和实用性。
四、研究计划及预算1. 研究时间:2年2. 研究预算:(1)仪器设备费用:100万元(2)人员经费:500万元(3)材料费用:50万元(4)差旅费用:20万元(5)其他费用:30万元五、参考文献1. 李铁虎等. 重油悬浮床加氢反应器的设计和研究,华东理工大学学报(自然科学版), 2011, 37(6):931-936.2. 阳明勇等. 重油悬浮床加氢技术的研究进展,石油化工应用,2013, 32(7):783-787.3. 汪观潮等. 重油悬浮床加氢工艺对重质油品沸点分布和石油馏分收率的影响,石油化工,2014, 43(2):157-161.4. 李克巍. 重油悬浮床加氢工艺参数优化研究,石油炼制与化工,2016, 47(3):16-19.5. 郑春雨. 重油悬浮床加氢反应器的工艺优化研究,化工设备与管道,2017, 54(5):1-5.。