烃油液相循环加氢专利技术进展
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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期气液混合强化在固定床加氢过程中的应用进展苏梦军,刘剑,辛靖,陈禹霏,张海洪,韩龙年,朱元宝,李洪宝(中海油化工与新材料科学研究院,北京 102209)摘要:炼油工业作为国民经济的支柱,在创造大量财富的同时,往往存在高能耗、高物耗和高污染的问题。
固定床加氢技术是重要清洁炼油技术,在油品质量升级、产品结构调整、原油资源高效利用、生产过程清洁化进程中发挥了重要的作用。
提高固定床加氢效率有助于充分利用石油资源、生产清洁燃料和实现生产过程的节能降耗。
本文从固定床反应器滴流床加氢和液相加氢过程的氢油两相物料混合特性出发,综述了通过开发新型混氢设备和加氢工艺,强化气液混合过程,提高固定床多相催化加氢效率的应用进展,并提出固定床加氢反应过程气液混合强化技术发展趋势,为炼油化工生产过程提质增效、节能降碳新技术的开发提供参考。
关键词:气液混合;固定床加氢;多相反应;传质;过程强化中图分类号:TE624 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)01-0100-11Progress in the application of gas-liquid mixing intensification infixed-bed hydrogenationSU Mengjun ,LIU Jian ,XIN Jing ,CHEN Yufei ,ZHANG Haihong ,HAN Longnian ,ZHU Yuanbao ,LI Hongbao(CNOOC Institute of Chemicals & Advanced Materials, Beijing 102209, China)Abstract: As the pillar of national economy, oil refining industry often has the problems of high energy consumption, high material consumption and high pollution while creating a lot of wealth. Fixed-bed hydrogenation technology is an important clean oil refining technology, which plays an important role in the upgrading of oil quality, the adjustment of product structure, the efficient utilization of crude oil resources and the clean production process. Improving the efficiency of fixed-bed hydrogenation is helpful to make full use of petroleum resources, produce clean fuel and realize energy saving and consumption reduction in production process. Based on the mixing characteristics of hydrogen and oil two-phase materials in the trickle-bed hydrogenation and liquid-phase hydrogenation processes of fixed-bed reactor, this paper reviewed the application progress of gas-liquid mixing intensification which improved the efficiency of fixed-bed multiphase catalytic hydrogenation by developing new hydrogen mixing equipment and hydrogenation process, and proposed the development trend of gas-liquid mixing intensification technology in fixed-bed hydrogenation process. It provides reference for the development of new technologies for improving quality and efficiency, saving energy and reducing carbon in refining and chemical production process.Keywords: gas-liquid mixing; fixed-bed hydrogenation; multiphase reaction; mass transfer; process intensification特约评述DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1170收稿日期:2023-07-11;修改稿日期:2023-08-30。
催化裂化轻循环油(LCO)加氢处理多产高辛烷值汽油技术研究进展目前,我国汽油消费呈现较快速度增长,每年增幅超过8%,消费柴汽比自2005年达到2.27∶1的高峰后不断下滑,2014年下降到1.64∶1。
未来五年,中国消费柴汽比将下降到约1.1∶1,消费柴汽比的下降将给中国炼油装置结构调整带来巨大挑战。
催化裂化轻循环油(以下简称LCO),在国外主要用于调和燃料油和加热油等。
在我国,LCO主要还是通过加氢精制或加氢改质生产清洁柴油产品。
近年来,随着我国雾霾天气频出,环保法规日益严格,国家车用燃料油质量升级步伐不断加快,2017年1月1日,我国将全面实施国Ⅴ柴油质量标准,新标准要求车用柴油中多环芳烃含量不大于11%,LCO作为车用柴油调和组分使用受到一定限制;同时随着市场消费柴汽比明显下降,LCO的出路备受关注。
从组成来看,LCO具有高密度(密度在0.87~0.97g/cm3之间)、高芳烃含量(60%~90%)、低十六烷值(十六烷值20~35)和低氢含量(9.0%~11.0%)的特点,不适合通过常规加氢技术手段生产高质量柴油。
我国柴油构成中LCO约占30%,依托加氢技术将低附加值的LCO部分转化为高附加值的高辛烷值汽油调合组分,可以有效降低炼厂柴汽比,应对市场需求的变化,同时提高企业效益。
本文从多环芳烃的加氢裂化反应机理出发,阐述了重芳烃轻质化的技术难点。
根据环烷基苯裂化成烷基苯路线的不同,将该类技术分成纯加氢和加氢+催化裂化两类不同技术路线,在此基础上归纳总结了国内外几种典型的LCO加氢处理多产高辛烷值汽油技术。
1、LCO加氢处理多产高辛烷值汽油技术路线及原料性质1.1LCO加氢处理多产高辛烷值汽油技术路线芳香烃的抗爆性在各类烃中是最好的,许多芳香烃的辛烷值都超过100,带有侧链的芳香烃抗爆性稍差,其辛烷值随侧链的增加而降低。
LCO加氢处理多产高辛烷值汽油技术,利用LCO中富含芳烃的特点,先通过一段加氢预处理,将LCO中两环及以上芳烃部分加氢饱和转化为环烷基苯,加氢预处理过程由于没有发生C—C键断裂反应,加氢产物依然属于柴油馏分;其次通过二段开环、裂化、异构化等反应,将属柴油馏分的大分子环烷基苯裂化成小分子烷基苯富集到汽油馏分中,生产高辛烷值的汽油组分。
世界炼化技术进展和我国炼化科技发展建议王金鹏;王新平【摘要】世界炼化技术日新月异,在产业升级革新过程中起到了重要的推动作用.世界范围内炼厂、装置和设备大型化技术、工艺集成和装置联合技术同步迅猛发展,炼油化工一体化技术进一步加快,清洁成品油生产技术、重油加工技术、烯烃原料多元化技术和高附加值化工产品生产技术是炼化技术发展的重点.我国炼化产业已经建成完备、成熟的技术体系,可满足国内炼化产业发展需求.未来我国技术开发重点方向主要是炼化一体化、清洁化、智能化和精细化,具体建议包括:加强大型化、基地化、炼化一体化炼厂的集成和优化研究;重点做好重油加工和清洁燃料生产工艺过程技术及催化剂开发;积极发展老装置优化改造及低附加值产品优化加工利用技术;加强两化融合,发展炼化生产过程智能化和过程优化技术;加强具有革命性石化技术的开发.【期刊名称】《石油科技论坛》【年(卷),期】2017(036)002【总页数】8页(P8-15)【关键词】炼化技术;清洁油品;重油加工;烯烃技术【作者】王金鹏;王新平【作者单位】中国石油规划总院;中国石油规划总院【正文语种】中文【中图分类】F426;F273.1;TE65炼化行业作为知识密集、技术密集型产业,技术进步是行业得以持续发展的根本保障。
随着炼化技术的不断进步以及和其他学科的相互交融,炼化产业在近100多年以来不断取得进步,特别是近30年来,装置规模也不断增大,技术的进步推动了国际炼化产业分工向着更加专业化、精细化的方向发展。
进入21世纪,世界炼化行业已经走向成熟,炼油产品趋于清洁化、轻质化,石化产品向着更加专业化、精细化方向发展。
面对资源短缺、能源紧张、环境压力等难题,如何发展自己的核心技术,对我国炼化行业的发展至关重要。
1.1 炼化大型化1.1.1 炼厂大型化、工艺集成和装置联合技术发展迅猛炼油厂加工规模的加大,不仅利于油品的集中加工和利用、实现能量的高效合理利用和工艺流程的优化,节约了安全环保设施的单位投入费用等,能够明显降低产品的生产费用,获得很好的经济效益,还可以实现节约用地、减少投资、节能减排的目标。
加工工艺石油炼制与化工PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS2018年2月第49卷第2期S L H T连续液相加氢技术的工业应用蔡建崇,邓杨清,李强,王达林,张海亮(中海油东方石化有限责任公司,海南东方572600)摘要:中海油东方石化有限责任公司采用S L H T连续液相加氢技术,新建1套600 kt/a柴油加氢装置。
该技术采 用配套新型柴油超深度加氢脱硫催化剂RS-2000、上流式反应器,并将热高压分离器整合进反应器,取消循环氢系统,使得 工艺流程简化,投资省、占地少、耗能低。
装置以直馏柴油和少量催化裂解柴油为混合原料,生产硫质量分数不大于10 !g/g、氮质量分数不大于5 !g/g、十六烷值60左右的满足国V排放标准要求的超低硫柴油产品,装置能耗相比滴流床工艺降低 25%,具有良好的经济效益。
关键词:RS-2000催化剂液相加氢深度脱硫上流式反应器随着环保问题的日益突出,我国对油品质量 的要求日趋严格,促使柴油产品质量升级的步伐 加快[15]。
我国于2017年1月全面执行国V排放 标准,海南从2015年10月20日起,全省辖区内陆 地上全面推广使用满足国V排放标准车用柴油 (国V柴油),禁止销售低于国V排放标准的车用 柴油。
柴油质量标准不断升级,使生产技术面临 严峻的挑战,并促使国内炼油企业对柴油生产装 置进行升级改造。
中海油东方石化有限责任公司(简称东方石 化)加工低硫原油(硫质量分数为1 000 !g/g左 右),常压蒸馏装置分馏出混合直馏柴油馏分的硫 质量分数在500 !g/g左右。
东方石化现有1套 300 k t/a柴油加氢装置,直馏柴油与催化裂解柴油 经加氢后得到的柴油产品只能满足国I柴油标 准,无法达到国F或国V柴油标准。
东方石化基 于国家标准和地方标准的柴油质量升级要求,面临柴油产品无法出厂的问题,严重影响公司的生 产经营。
为解决当前的困境,同时兼顾将来生产 满足国见排放标准柴油(国见柴油)的市场需求,东方石化通过技术比选,最终采用中国石化工程 建设有限公司(SEI)与中国石化石油化工科学研 究院(石科院)联合开发的连续液相加氢技术(S L H T),新建了 1套600 k?a柴油加氢装置,催 化剂采用石科院开发的RS-2000催化剂,以直馏 柴油和少量催化裂解柴油的混合油为原料,生产 国V柴油。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910170412.2(22)申请日 2019.03.07(71)申请人 湖南中天元环境工程有限公司地址 414517 湖南省岳阳市平江县高新技术产业园区创新创业园坤宇路3号(72)发明人 谢志成 黄德友 贺晓军 (74)专利代理机构 长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113代理人 马强 胡凌云(51)Int.Cl.B01J 8/02(2006.01)C10G 45/22(2006.01)C10G 47/00(2006.01)(54)发明名称一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法(57)摘要本发明涉及一种烃油加氢反应器及烃油加氢处理方法,包括中空的反应器本体,所述反应器本体的一端设有进料口,反应器本体的另一端设有出料口,所述反应器本体内设有至少一个催化剂床层,所述催化剂床层的上游侧设有至少一个用于将氢气混入待加氢烃油中的膜混合器;反应器本体的侧壁上设有至少一个与膜混合器连通的进气口。
本发明的烃油加氢反应器结构紧凑、合理,有利于简化烃油加氢反应设备。
该反应器和方法的使用,不仅可以省掉循环烃油和循环氢气,还能有效提升烃油催化加氢反应效率,改善烃油品质,提升装置烃油加氢能力。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 109731532 A 2019.05.10C N 109731532A权 利 要 求 书1/1页CN 109731532 A1.一种烃油加氢反应器,包括中空的反应器本体(1),所述反应器本体(1)的一端设有进料口(4),反应器本体(1)的另一端设有出料口(6),其特征在于,所述反应器本体(1)内设有至少一个催化剂床层(2),所述催化剂床层(2)的上游侧设有至少一个用于将氢气混入待加氢烃油中的膜混合器;反应器本体(1)的侧壁上设有至少一个与膜混合器连通的进气口(5)。
2.根据权利要求1所述的烃油加氢反应器,其特征在于,所述反应器本体(1)内设有至少两个催化剂床层(2),所述催化剂床层(2)沿反应器本体内物料流动方向依次分布,每个催化剂床层(2)的上游侧均设有一个膜混合器。