渣油加氫工藝技術(shù)

1、4/22/2022渣油加氫工藝技術(shù)的現(xiàn)狀渣油加氫工藝技術(shù)的現(xiàn)狀20112011年年8 8月月21. 前言前言2. 加氫過(guò)程化學(xué)反應(yīng)加氫過(guò)程化學(xué)反應(yīng)3. 渣油加氫處理作用渣油加氫處理作用4. 渣油固定床加氫處理技術(shù)渣油固定床加氫處理技術(shù)5. 渣油沸騰床加氫裂化技術(shù)渣油沸騰床加氫裂化技術(shù)6. 渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱前前 言言石油組成石油組成 石油組成復(fù)雜：石油組成復(fù)雜： 主要元素：主要元素：95%以上以上 碳：碳：83.087.0% 氫：氫：10.014.0% 雜原子：百分之幾，含雜原子化合物量百分之幾十雜原子：百分之幾，含雜原子化合物量百分之幾十 硫：硫：0

2、.058.00% 氮：氮：0.022.00% 氧：氧：0.052.00% 金屬：金屬：微量，微量，ppm級(jí)，不同原油相差巨大級(jí)，不同原油相差巨大 Ni, V, Fe, Na, Ca, Mg, As, Pb, Cu 前前 言言 石油加工轉(zhuǎn)化過(guò)程：石油加工轉(zhuǎn)化過(guò)程： 產(chǎn)品的碳含量和氫含量與原料相等，質(zhì)量守恒產(chǎn)品的碳含量和氫含量與原料相等，質(zhì)量守恒 部分轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的部分轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的H/C比高于原料，必須有部分產(chǎn)品的比高于原料，必須有部分產(chǎn)品的H/C比低于原料比低于原料 脫碳過(guò)程脫碳過(guò)程 ，焦化和催化等，焦化和催化等 通過(guò)外加通過(guò)外加H，可提高產(chǎn)品的，可提高產(chǎn)品的H/C比比 加氫過(guò)程加氫過(guò)程 實(shí)際為實(shí)際為

3、H，C和雜原子的重排組合過(guò)程和雜原子的重排組合過(guò)程 脫碳過(guò)程與加氫過(guò)程各有特點(diǎn)，合理組合使用脫碳過(guò)程與加氫過(guò)程各有特點(diǎn)，合理組合使用前前 言言-典型煉油廠加工流程典型煉油廠加工流程常常 減減壓壓裝裝置置石腦油加氫石腦油加氫重整重整煤油加氫煤油加氫PSA延遲焦化延遲焦化加氫處理加氫處理制氫制氫柴油加氫柴油加氫加氫裂化加氫裂化催化裂化催化裂化選擇性加氫選擇性加氫烷基化烷基化前前 言言-典型煉油廠加工流程典型煉油廠加工流程 常壓渣油加工流程常壓渣油加工流程 加氫過(guò)程加氫過(guò)程 ARDSRFCC VRDSRFCC+VGO加氫裂化加氫裂化 VGOHC（AR+VR）DSRFCC 脫碳過(guò)程脫碳過(guò)程 常壓渣油催

4、化裂化常壓渣油催化裂化 VGO FCC+VR延遲焦化延遲焦化 LVGO HC+ VR焦化焦化+（HVGO+CGO）FCC LVGO HC+ VR焦化焦化+（HVGO+CGO+VR）RFCC LVGO HC+ VR焦化焦化+（HVGO+CGO+HVGO）HT-FCC加氫裂化加氫裂化FCC渣油加氫渣油加氫焦化焦化前前 言言如何提高輕質(zhì)油收率和如何提高輕質(zhì)油收率和H/C比？比？VGOVR 脫碳脫碳 加氫加氫8前前 言言原油深度加工原油深度加工 常壓渣油加工核心任務(wù)常壓渣油加工核心任務(wù) 提高液體產(chǎn)品的提高液體產(chǎn)品的H/C比；比； 滿足產(chǎn)品滿足產(chǎn)品H/C比的要求比的要求 提高液體產(chǎn)品收率提高液體產(chǎn)品收率

5、更加重要更加重要 我國(guó)的宏觀形勢(shì)決定我國(guó)的宏觀形勢(shì)決定 我國(guó)的油氣資源狀況決定我國(guó)的油氣資源狀況決定 我國(guó)及進(jìn)口原油性質(zhì)決定我國(guó)及進(jìn)口原油性質(zhì)決定 環(huán)保保護(hù)的需要環(huán)保保護(hù)的需要 保障國(guó)家安全的需要保障國(guó)家安全的需要前前 言言-石油產(chǎn)品的石油產(chǎn)品的H/C原子比原子比前言前言 石油直餾餾分的收率和石油直餾餾分的收率和H/C比比原油劣質(zhì)化并非一無(wú)是處原油劣質(zhì)化并非一無(wú)是處- -成本優(yōu)勢(shì)成本優(yōu)勢(shì) 不僅帶來(lái)挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來(lái)機(jī)遇不僅帶來(lái)挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來(lái)機(jī)遇 硫含量、重度、酸值對(duì)原油價(jià)格影響很大，初硫含量、重度、酸值對(duì)原油價(jià)格影響很大，初步統(tǒng)計(jì)步統(tǒng)計(jì) 原油含硫量每增加原油含硫量每增加0.10.1個(gè)百分點(diǎn)，原油價(jià)

6、格就降低個(gè)百分點(diǎn)，原油價(jià)格就降低0.150.15美元美元/ /桶桶 APIAPI度每降低一個(gè)單位，原油價(jià)格就降低度每降低一個(gè)單位，原油價(jià)格就降低0.270.27美元美元/ /桶桶 酸值每增加一個(gè)單位，采購(gòu)成本就會(huì)降低酸值每增加一個(gè)單位，采購(gòu)成本就會(huì)降低2.52.5美元美元/ /桶桶20042004年年1010月新加坡市場(chǎng)月新加坡市場(chǎng) 低硫與含硫原油的煉油毛利對(duì)比低硫與含硫原油的煉油毛利對(duì)比 美元美元/ /桶桶高油價(jià)下，高硫與低硫原油價(jià)差越大，煉油毛利越高高油價(jià)下，高硫與低硫原油價(jià)差越大，煉油毛利越高原油劣質(zhì)化并非一無(wú)是處原油劣質(zhì)化并非一無(wú)是處- -成本優(yōu)勢(shì)成本優(yōu)勢(shì) 發(fā)展深加工技術(shù)，提高輕質(zhì)油收

7、率和商品化率；發(fā)展深加工技術(shù)，提高輕質(zhì)油收率和商品化率； 提高加工各種海外原油的能力；提高加工各種海外原油的能力； 提高清潔燃料生產(chǎn)能力和水平；提高清潔燃料生產(chǎn)能力和水平； 大力推廣應(yīng)用新型節(jié)能降耗技術(shù)；大力推廣應(yīng)用新型節(jié)能降耗技術(shù)； 生產(chǎn)過(guò)程清潔化技術(shù)（環(huán)保技術(shù)）。生產(chǎn)過(guò)程清潔化技術(shù)（環(huán)保技術(shù)）。 煉油技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)煉油技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)前言前言-我國(guó)煉油業(yè)面臨的宏觀形勢(shì)我國(guó)煉油業(yè)面臨的宏觀形勢(shì)前言前言-石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路 面對(duì)原油資源短缺面對(duì)原油資源短缺, ,高油價(jià)和燃油質(zhì)量標(biāo)高油價(jià)和燃油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)準(zhǔn)不斷升級(jí), ,污染物排放濃度和總量要求更加污染物排放濃度和總量要求更加嚴(yán)格的壓

8、力，石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須堅(jiān)持嚴(yán)格的壓力，石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，走重油深度加工、環(huán)境友好科學(xué)發(fā)展觀，走重油深度加工、環(huán)境友好, ,產(chǎn)產(chǎn)品清潔化道路。提高資源綜合利用率，把重品清潔化道路。提高資源綜合利用率，把重質(zhì)、劣質(zhì)原油盡可能多地轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)成品油質(zhì)、劣質(zhì)原油盡可能多地轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)成品油和化工原料。和化工原料。 核心是合適的渣油加工技術(shù)核心是合適的渣油加工技術(shù)前前 言言如何提高輕質(zhì)油收率？如何提高輕質(zhì)油收率？ 加氫技術(shù)加氫技術(shù)根據(jù)加工原料油性質(zhì)根據(jù)加工原料油性質(zhì) 餾分油加氫餾分油加氫 蠟油加氫蠟油加氫 渣油加氫渣油加氫前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展

9、歷程和概況國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 在重油加氫處理領(lǐng)域在重油加氫處理領(lǐng)域 最早的渣油加氫工藝技術(shù)始于最早的渣油加氫工藝技術(shù)始于2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代, , 采用含采用含硫或高硫原油的餾分油加氫脫硫硫或高硫原油的餾分油加氫脫硫, , 脫硫后的減壓餾分脫硫后的減壓餾分油再與減壓渣油混兌以生產(chǎn)硫含量大于油再與減壓渣油混兌以生產(chǎn)硫含量大于1%1%的燃料油的燃料油, , 此過(guò)程稱為間接脫硫過(guò)程此過(guò)程稱為間接脫硫過(guò)程 到到6060年代，該技術(shù)已比較成熟，得到大量工業(yè)應(yīng)用，年代，該技術(shù)已比較成熟，得到大量工業(yè)應(yīng)用，到到19731973年底全球共建成間接脫硫裝置年底全球共建成間接脫硫裝置4040多

10、套多套 7070年代后年代后, ,由于世界各國(guó)對(duì)燃料油的硫含量限制越來(lái)由于世界各國(guó)對(duì)燃料油的硫含量限制越來(lái)越嚴(yán)格越嚴(yán)格, , 一般均要求燃料油的硫含量要求一般均要求燃料油的硫含量要求1%1%，高度，高度工業(yè)化地區(qū)要求工業(yè)化地區(qū)要求0.7%0.7%前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 在重油加氫處理領(lǐng)域在重油加氫處理領(lǐng)域 使用間接脫硫過(guò)程已不能滿足生產(chǎn)低硫燃料油的要求，使用間接脫硫過(guò)程已不能滿足生產(chǎn)低硫燃料油的要求，只能采用渣油固定床直接加氫脫硫過(guò)程以生產(chǎn)低硫燃只能采用渣油固定床直接加氫脫硫過(guò)程以生產(chǎn)低硫燃料油料油; 世界上第一套固定

11、床渣油加氫裝置由世界上第一套固定床渣油加氫裝置由UOP公司設(shè)計(jì)，公司設(shè)計(jì)，于于1967年年10月在日本出光興產(chǎn)公司千葉煉油廠建成投月在日本出光興產(chǎn)公司千葉煉油廠建成投產(chǎn)，到產(chǎn)，到1972年全球共建成年全球共建成10套渣油加氫裝置，到套渣油加氫裝置，到1979年增加到年增加到21套，到套，到2004年增加到年增加到57套套 80年代以前的渣油固定床加氫處理裝置，主要以生產(chǎn)年代以前的渣油固定床加氫處理裝置，主要以生產(chǎn)低硫燃料油為目的，渣油加氫轉(zhuǎn)化率低，雜質(zhì)脫出率低硫燃料油為目的，渣油加氫轉(zhuǎn)化率低，雜質(zhì)脫出率相對(duì)較低相對(duì)較低前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)外

12、加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 在重油加氫處理領(lǐng)域在重油加氫處理領(lǐng)域 進(jìn)入進(jìn)入80年代后，由于催化劑等技術(shù)水平的提高，渣油年代后，由于催化劑等技術(shù)水平的提高，渣油加氫轉(zhuǎn)化率高，雜質(zhì)托出率較高，不僅能為下游的催加氫轉(zhuǎn)化率高，雜質(zhì)托出率較高，不僅能為下游的催化裂化裝置提供高質(zhì)量的原料油，而且還能生產(chǎn)部分化裂化裝置提供高質(zhì)量的原料油，而且還能生產(chǎn)部分高質(zhì)量柴油六分和石腦油餾分高質(zhì)量柴油六分和石腦油餾分 為了使渣油固定床加氫裝置可以加工更加劣質(zhì)的渣油為了使渣油固定床加氫裝置可以加工更加劣質(zhì)的渣油原料，同時(shí)延長(zhǎng)固定床渣油加氫裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。原料，同時(shí)延長(zhǎng)固定床渣油加氫裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。 Chevron公司于公司于

13、1979年開(kāi)始開(kāi)發(fā)年開(kāi)始開(kāi)發(fā)OCR工藝技術(shù)，工藝技術(shù)，1992年年在日本愛(ài)知煉廠建成第一套在日本愛(ài)知煉廠建成第一套OCR移動(dòng)床加氫工業(yè)裝置移動(dòng)床加氫工業(yè)裝置 Shell公司開(kāi)發(fā)了的公司開(kāi)發(fā)了的Hycon移動(dòng)床工藝技術(shù)，于移動(dòng)床工藝技術(shù)，于1989年年代初在荷蘭代初在荷蘭Pernis，Nederland煉油廠建成第一套煉油廠建成第一套125萬(wàn)萬(wàn)噸噸/年年Hycon工業(yè)裝置工業(yè)裝置前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 在重油加氫處理領(lǐng)域在重油加氫處理領(lǐng)域 法國(guó)石油研究院（法國(guó)石油研究院（IFP）開(kāi)發(fā)了）開(kāi)發(fā)了HYVAHL-M移動(dòng)床渣油移

14、動(dòng)床渣油加氫處理工藝技術(shù)加氫處理工藝技術(shù) 為適應(yīng)加工更加劣質(zhì)的渣油，開(kāi)發(fā)了沸騰床加氫工藝為適應(yīng)加工更加劣質(zhì)的渣油，開(kāi)發(fā)了沸騰床加氫工藝 美國(guó)美國(guó)HRI和城市服務(wù)公司共同開(kāi)發(fā)的和城市服務(wù)公司共同開(kāi)發(fā)的,H -Oil。首套。首套H-Oil裝置與裝置與1963年在美國(guó)查理湖煉廠建成投產(chǎn)年在美國(guó)查理湖煉廠建成投產(chǎn) 1975年城市服務(wù)公司與年城市服務(wù)公司與Lummus公司合作，并將沸騰床加氫公司合作，并將沸騰床加氫裂化過(guò)程更名為裂化過(guò)程更名為L(zhǎng)C-Fining過(guò)程。而烴研究公司（過(guò)程。而烴研究公司（HRI）和德士）和德士古古(Texaco)合作，仍然將這一沸騰床加氫裂化過(guò)程稱為合作，仍然將這一沸騰床加氫

15、裂化過(guò)程稱為H-Oil過(guò)程過(guò)程 1994年年IFP 收購(gòu)收購(gòu)HRI的資產(chǎn)，的資產(chǎn)，2001年年7月重組成立月重組成立AXENS公司，公司，成為成為H-Oil和和T-Star技術(shù)許可的發(fā)放人。而技術(shù)許可的發(fā)放人。而LC-Fining工藝目前由工藝目前由Chevron公司發(fā)放專利許可證公司發(fā)放專利許可證 。前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 在重油加氫處理領(lǐng)域在重油加氫處理領(lǐng)域 沸騰床渣油加氫沸騰床渣油加氫 H-OilH-Oil和和LC-FiningLC-Fining工藝的區(qū)別在于工藝的區(qū)別在于H-OilH-Oil過(guò)程采用過(guò)程采用外循

16、環(huán)外循環(huán)，而而LC-FiningLC-Fining過(guò)程采用過(guò)程采用內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán) 已建和在建已建和在建H-OilH-Oil工業(yè)裝置工業(yè)裝置1212套，套， LC-Fining LC-Fining工業(yè)裝置工業(yè)裝置1010套套前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)外加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 在重油加氫處理領(lǐng)域在重油加氫處理領(lǐng)域 懸浮床渣油加氫懸浮床渣油加氫 EST工藝：意大利埃尼集團(tuán)工藝：意大利埃尼集團(tuán)，完成，完成12.5萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年中試，正進(jìn)行年中試，正進(jìn)行百萬(wàn)噸級(jí)裝置設(shè)計(jì)百萬(wàn)噸級(jí)裝置設(shè)計(jì) VCC工藝：德國(guó)工藝：德國(guó)Veba公司，公司， 17.5萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年工業(yè)示

17、范年工業(yè)示范 Canmet工藝工藝：加拿大礦產(chǎn)能源部，：加拿大礦產(chǎn)能源部，25萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年工業(yè)示范，年工業(yè)示范，UOP收購(gòu)收購(gòu) VRSH工藝：美國(guó)工藝：美國(guó)Chevron公司，完成中試公司，完成中試 HDH工藝：委內(nèi)瑞拉工藝：委內(nèi)瑞拉INTEVEP公司，公司， 1萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年中試年中試 Aurabon：UOP公司，中試公司，中試 M-Coke：Exxon公司，中試公司，中試 (HC)3：Alberta 研究機(jī)構(gòu)，小試研究機(jī)構(gòu)，小試 Tervahl-C：IFP， 5萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年示范年示范全球渣油加氫裝置初步統(tǒng)計(jì)幾種渣油加氫工藝過(guò)程特點(diǎn)幾種渣油加氫工藝過(guò)程特點(diǎn)前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)

18、展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā)重油加氫處理領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā) 1986年初，探索性研究年初，探索性研究 1995年，脫硫和脫氮兩個(gè)品種催化劑在齊魯年，脫硫和脫氮兩個(gè)品種催化劑在齊魯VRDS 裝置首次工業(yè)化裝置首次工業(yè)化 1996年，減渣系列四大類年，減渣系列四大類12個(gè)牌號(hào)催化劑在齊魯個(gè)牌號(hào)催化劑在齊魯VRDS 全部工業(yè)化全部工業(yè)化 1999年年10月，常渣系列催化劑在大連月，常渣系列催化劑在大連WEPEC 200萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年ARDS上首次工業(yè)化上首次工業(yè)化 1999年年12月，完全采用國(guó)內(nèi)技術(shù)和催化劑的茂名月，完全采用國(guó)內(nèi)技術(shù)和催化劑的茂名

19、200萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年S-RHT 開(kāi)汽成功開(kāi)汽成功前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā)重油加氫處理領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā) 2002年上流式渣油加氫催化劑工業(yè)應(yīng)用；年上流式渣油加氫催化劑工業(yè)應(yīng)用； 2006年，自主技術(shù)建成海南年，自主技術(shù)建成海南310萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年RDS 裝置；裝置； 2008年，國(guó)產(chǎn)渣油加氫催化劑在印尼國(guó)家石油公年，國(guó)產(chǎn)渣油加氫催化劑在印尼國(guó)家石油公司司ARDS應(yīng)用；應(yīng)用； RIPP開(kāi)發(fā)渣油加氫開(kāi)發(fā)渣油加氫催化裂化雙向組合技術(shù)；催化裂化雙向組合技術(shù)； FRIPP開(kāi)發(fā)了渣油加氫開(kāi)發(fā)了渣油加氫催化裂化深度

20、耦合技術(shù)，催化裂化深度耦合技術(shù)，即將在石家莊應(yīng)用；即將在石家莊應(yīng)用；前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理裝置重油加氫處理裝置 建成運(yùn)行的渣油加氫處理裝置建成運(yùn)行的渣油加氫處理裝置5套，總加工能力套，總加工能力1160萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年；年； 齊魯齊魯84萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年VRDS裝置，裝置，Chevron技術(shù)，技術(shù)，1992年投產(chǎn)，年投產(chǎn)，1999年改造為年改造為150萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年UFR/VRDS裝置裝置; WEPEC200萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年ARDS裝置，裝置，UOP技術(shù)，技術(shù)，1997年投產(chǎn)年投產(chǎn); 茂名茂名200萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年

21、S-RHT裝置，裝置，Sinopec技術(shù)，技術(shù)，1999年投產(chǎn)；年投產(chǎn)； 海南煉化海南煉化310萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年RDS裝置，裝置，Sinopec技術(shù)，技術(shù)，2006年投產(chǎn)；年投產(chǎn)； 大連石化大連石化300萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年RDS裝置，裝置，Chevron技術(shù)，技術(shù)，2008年投產(chǎn)年投產(chǎn).前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理領(lǐng)域重油加氫處理領(lǐng)域設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技

22、術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理領(lǐng)域重油加氫處理領(lǐng)域設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理領(lǐng)域重油加氫處理領(lǐng)域設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置前前 言言-加氫技術(shù)發(fā)展歷程加氫技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況國(guó)內(nèi)加氫技術(shù)發(fā)展歷程和概況 重油加氫處理領(lǐng)域重油加氫處理領(lǐng)域設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置設(shè)計(jì)和規(guī)劃中裝置建成運(yùn)行裝置：建成運(yùn)行裝置：5套，套，1160萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年設(shè)計(jì)中裝置：設(shè)計(jì)中裝置： 9套，套，2480萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年規(guī)劃中裝置：規(guī)劃中裝置： 9套，套，3330萬(wàn)

23、噸萬(wàn)噸/年年總規(guī)模：總規(guī)模： 23套，套，6960萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年年催化劑消耗：預(yù)計(jì)年催化劑消耗：預(yù)計(jì)22600噸左右噸左右加氫過(guò)程化學(xué)反應(yīng)加氫過(guò)程化學(xué)反應(yīng)加氫過(guò)程化學(xué)反應(yīng)類型加氫過(guò)程化學(xué)反應(yīng)類型 非烴化合物脫除反應(yīng)非烴化合物脫除反應(yīng) 加氫脫硫反應(yīng)加氫脫硫反應(yīng)HDS 加氫脫氮反應(yīng)加氫脫氮反應(yīng)HDN 加氫脫金屬反應(yīng)加氫脫金屬反應(yīng)HDM 加氫脫氧反應(yīng)加氫脫氧反應(yīng)HDO 大分子裂化反應(yīng)大分子裂化反應(yīng) 烯烴和芳烴飽和反應(yīng)烯烴和芳烴飽和反應(yīng) 異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng) 縮合生焦反應(yīng)縮合生焦反應(yīng)不希望的反應(yīng)不希望的反應(yīng)原油中硫分布規(guī)律原油中硫分布規(guī)律常常減減壓壓蒸蒸餾餾原料油原料油S柴油中柴油中S分布：分布：5-

24、10%石腦油中石腦油中S分布：分布：0.5%煤油中煤油中S分布：分布：2-5%VGO中中S分布：分布：15-45%渣油中渣油中S分布：分布：44-74%典型含硫原油的硫分布典型含硫原油的硫分布原油餾分油中類型硫分布原油餾分油中類型硫分布 餾分變重，非噻吩硫減少，噻吩硫增加餾分變重，非噻吩硫減少，噻吩硫增加 隨餾分變重，噻吩環(huán)數(shù)增加隨餾分變重，噻吩環(huán)數(shù)增加 石腦油中噻吩硫以一環(huán)為主石腦油中噻吩硫以一環(huán)為主 航煤中噻吩硫以二環(huán)為主，加極少量的一環(huán)航煤中噻吩硫以二環(huán)為主，加極少量的一環(huán) 柴油油中噻吩硫以二環(huán)為主和部分三環(huán)柴油油中噻吩硫以二環(huán)為主和部分三環(huán) VGO中噻吩硫以二環(huán)、三環(huán)和四環(huán)為主中噻吩硫

25、以二環(huán)、三環(huán)和四環(huán)為主 渣油中噻吩硫以多環(huán)為主，五環(huán)以上渣油中噻吩硫以多環(huán)為主，五環(huán)以上30%，同時(shí)含有二環(huán)、三環(huán)和四環(huán)與極少量的一環(huán)同時(shí)含有二環(huán)、三環(huán)和四環(huán)與極少量的一環(huán)原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布 氮化物氮化物 原油種類不同，各餾分中氮含量相差巨大；原油種類不同，各餾分中氮含量相差巨大； 隨餾分變重，氮含量逐漸增加；隨餾分變重，氮含量逐漸增加； 與硫含量分布相比，氮含量更多集中在渣油組分與硫含量分布相比，氮含量更多集中在渣油組分中，占原油氮含量的中，占原油氮含量的90%以上。以上。 中東原油的氮含量普遍較低；中東原油的氮含量普遍較低； 氮含量分布于國(guó)產(chǎn)原油相同；

26、氮含量分布于國(guó)產(chǎn)原油相同； 與國(guó)產(chǎn)原油相比，渣油中氮含量占原油氮含量的與國(guó)產(chǎn)原油相比，渣油中氮含量占原油氮含量的70%左右。左右。國(guó)產(chǎn)原油各餾分中氮的分布國(guó)產(chǎn)原油各餾分中氮的分布- -90%90%在渣油中在渣油中中東原油氮分布中東原油氮分布-70%-70%在渣油中在渣油中原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布 氮化合物氮化合物 在較輕的餾分中，以單環(huán)和雙環(huán)雜環(huán)化合物為主在較輕的餾分中，以單環(huán)和雙環(huán)雜環(huán)化合物為主（吡咯、吡啶、喹啉和吲哚）（吡咯、吡啶、喹啉和吲哚） 在重質(zhì)餾分中，以多環(huán)雜環(huán)化合物為；在重質(zhì)餾分中，以多環(huán)雜環(huán)化合物為； 在渣油中，以稠環(huán)化合物和在渣油中，以稠環(huán)化合

27、物和卟啉形式為主；卟啉形式為主； 二次價(jià)格生成油的氮化物，以多環(huán)和稠環(huán)芳烴居二次價(jià)格生成油的氮化物，以多環(huán)和稠環(huán)芳烴居多。多。原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布 金屬化合物金屬化合物 原油種類不同，原油中金屬含量相差巨大；原油種類不同，原油中金屬含量相差巨大； 隨原油變重，金屬含量增加；隨原油變重，金屬含量增加； 中東含硫原油的金屬含量高，我國(guó)原油的金屬含中東含硫原油的金屬含量高，我國(guó)原油的金屬含量普遍較低；量普遍較低； 原油中金屬絕大部分存在于渣油中；原油中金屬絕大部分存在于渣油中； 中東含硫原油金屬中東含硫原油金屬V高，高，Ni低；低； 我國(guó)原油的金屬我國(guó)原油的金屬V

28、低，低，Ni高；高；國(guó)產(chǎn)原油金屬分布國(guó)產(chǎn)原油金屬分布-95%-95%以上在渣油中以上在渣油中中東原油金屬分布中東原油金屬分布-95%-95%以上在渣油中以上在渣油中中東原油金屬分布中東原油金屬分布-95%-95%以上在渣油中以上在渣油中 初初卟啉鎳卟啉鎳 四苯基卟啉鎳四苯基卟啉鎳 四四(3-甲基苯基甲基苯基)卟啉鎳卟啉鎳 NNNNNiNiNNNNNNNNNi原油中技術(shù)主要以卟啉和非卟啉絡(luò)合物存在原油中技術(shù)主要以卟啉和非卟啉絡(luò)合物存在 非非卟啉鎳絡(luò)合物結(jié)構(gòu)卟啉鎳絡(luò)合物結(jié)構(gòu)ONNVOSNSNiSN少量金屬存在瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)中少量金屬存在瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)中NNNNVOSSS原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布原油中非

29、烴類雜質(zhì)的含量與分布 氧化合物氧化合物 原油種類不同，氧含量含量相差巨大；原油種類不同，氧含量含量相差巨大； 原油的氧含量一般在原油的氧含量一般在0.1-1.0%之間；之間； 原油中含氧化合物兩大類：酸性和中性；原油中含氧化合物兩大類：酸性和中性； 酸性含氧化合物：羧酸類和酚類；酸性含氧化合物：羧酸類和酚類； 羧酸類：環(huán)烷酸，脂肪酸和芳香酸，統(tǒng)稱石油酸；羧酸類：環(huán)烷酸，脂肪酸和芳香酸，統(tǒng)稱石油酸； 中性含氧化合物：酯類，醚類和呋喃類；中性含氧化合物：酯類，醚類和呋喃類； 酸性化合物一般用酸值間接表示：酸性化合物一般用酸值間接表示：mgKOH/g; 一般環(huán)烷基原油酸值高，石蠟基原油酸值低；一般環(huán)

30、烷基原油酸值高，石蠟基原油酸值低；原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布原油中非烴類雜質(zhì)的含量與分布 氧化合物氧化合物 原油中酸值并不是隨沸點(diǎn)升高而單調(diào)增加；原油中酸值并不是隨沸點(diǎn)升高而單調(diào)增加； 大慶和江漢石蠟基原油，在大慶和江漢石蠟基原油，在300-400 出現(xiàn)酸值出現(xiàn)酸值高峰，輕質(zhì)餾分和重質(zhì)餾分的酸值均較低；高峰，輕質(zhì)餾分和重質(zhì)餾分的酸值均較低； 勝利和遼河中間基及環(huán)烷基原油，除在勝利和遼河中間基及環(huán)烷基原油，除在300-400 出現(xiàn)酸值高峰外，在出現(xiàn)酸值高峰外，在500左右又出現(xiàn)一個(gè)酸左右又出現(xiàn)一個(gè)酸值高峰，呈雙峰分布；值高峰，呈雙峰分布；渣油加氫處理的作用渣油加氫處理的作用汽油池組成汽油池組成

31、清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)清潔汽油生產(chǎn)的關(guān)鍵：清潔汽油生產(chǎn)的關(guān)鍵：FCC汽油脫硫和降烯烴汽油脫硫和降烯烴烷基化、異構(gòu)化和烷基化、異構(gòu)化和MTBE的辛烷值較高，幾乎不含硫、烯烴和芳烴和，是的辛烷值較高，幾乎不含硫、烯烴和芳烴和，是理想的汽油調(diào)和組分；理想的汽油調(diào)和組分；重整汽油的辛烷值較高，也幾乎不含硫和烯烴，也是理想的調(diào)和組分；重整汽油的辛烷值較高，也幾乎不含硫和烯烴，也是理想的調(diào)和組分；加氫石腦油，雖然不含硫、烯烴和芳烴，但辛烷值加氫石腦油，雖然不含硫、烯烴和芳烴，但辛烷值RON只有只有85；FCC汽油，硫和烯烴含量高，是汽油池中硫和烯烴的來(lái)源。汽油，硫和烯烴含量高，是汽油池中硫和烯烴

32、的來(lái)源。清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)清潔汽油生產(chǎn)技術(shù) 清潔汽油生產(chǎn)清潔汽油生產(chǎn) 煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整煉油結(jié)構(gòu)調(diào)整 增加烷基化汽油的比例；增加烷基化汽油的比例； 增加重整汽油的比例；增加重整汽油的比例； 增加醚化汽油的比例；增加醚化汽油的比例； FCC汽油降硫和降烯烴汽油降硫和降烯烴 FCC裝置催化劑和助劑改進(jìn)；裝置催化劑和助劑改進(jìn)； FCC汽油脫硫和降烯烴；汽油脫硫和降烯烴； FCC原料加氫脫硫預(yù)處理；原料加氫脫硫預(yù)處理；清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)清潔汽油生產(chǎn)技術(shù) FCC汽油選擇性加氫脫硫有關(guān)問(wèn)題汽油選擇性加氫脫硫有關(guān)問(wèn)題 FCC汽油中汽油中S含量與原料油含量與原料油S含量關(guān)系？含量關(guān)系？ 蠟油蠟油FCC與渣油與渣油FCC

33、過(guò)程汽油中過(guò)程汽油中S含量與原料油含量與原料油S含量關(guān)系含量關(guān)系; FCC原料加氫預(yù)處理對(duì)原料加氫預(yù)處理對(duì)FCC產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品分布產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品分布的影響；的影響； FCC原料加氫預(yù)處理能否能否滿足國(guó)原料加氫預(yù)處理能否能否滿足國(guó)IV和國(guó)和國(guó)V清清潔汽油生產(chǎn)？潔汽油生產(chǎn)？FCC進(jìn)料進(jìn)料S含量與汽油含量與汽油S含量關(guān)系含量關(guān)系NPRA AM-02-58 NPRA AM-03-39 FCC汽油的汽油的S含量與進(jìn)料的含量與進(jìn)料的S含量有關(guān)，原料的含量有關(guān)，原料的S含量越高，含量越高，汽油中汽油中S含量急劇上升；含量急劇上升；FCC原料的原料的S含量在含量在1300ppm左右，汽油池左右，汽油池S含量含

34、量50ppm;FCC原料的原料的S含量在含量在500ppm左右，汽油池左右，汽油池S含量含量350 ? C加氫產(chǎn)品油柴油石腦油氣體硫化氫分離器加熱爐循環(huán)氫壓縮機(jī)原料泵RDS-RFCC組合技術(shù)工藝組合技術(shù)工藝RHT-RFCC雙向組合技術(shù)雙向組合技術(shù)(RICP)工藝流程工藝流程4/22/2022氫氣FRIPP RDS與與RFCC深度耦合流程深度耦合流程IRCC催化裂化單元油漿干氣循環(huán)油液化氣催化汽油加氫反應(yīng)器循環(huán)氣洗滌原料油硫化氫分離單元加熱爐循環(huán)氫壓縮機(jī)原料泵延長(zhǎng)裝置操作周期和適應(yīng)原料的劣質(zhì)化？延長(zhǎng)裝置操作周期和適應(yīng)原料的劣質(zhì)化？n開(kāi)發(fā)高性能的催化劑；開(kāi)發(fā)高性能的催化劑；n很好解決壓降的上流式反

35、應(yīng)器很好解決壓降的上流式反應(yīng)器nChevron 公司的公司的UFR/VRDS；n可切換操作的保護(hù)反應(yīng)器可切換操作的保護(hù)反應(yīng)器nIFP PRS；n催化劑在線置換的移動(dòng)床保護(hù)反應(yīng)器催化劑在線置換的移動(dòng)床保護(hù)反應(yīng)器nChevron公司公司OCR工藝；工藝；nShell公司公司Hycon工藝；工藝；nHYVAL-M工藝工藝。Chevron 公司公司UFR/VRDSn按催化劑活性從低到高，分級(jí)裝按催化劑活性從低到高，分級(jí)裝填在反應(yīng)器從下部到上部的不同填在反應(yīng)器從下部到上部的不同催化劑床層中。催化劑床層中。n原料油和氫氣自下而上通過(guò)反應(yīng)原料油和氫氣自下而上通過(guò)反應(yīng)器的流速要足夠低，以保證催化器的流速要足夠

36、低，以保證催化劑床層的膨脹減到最小，要求平劑床層的膨脹減到最小，要求平均膨脹率不超過(guò)均膨脹率不超過(guò)2%。n要求原料油要求原料油100下的粘度不大下的粘度不大于于400mm2/s，需用外來(lái)，需用外來(lái)VGO(或裝置內(nèi)自產(chǎn)蠟油循環(huán)或裝置內(nèi)自產(chǎn)蠟油循環(huán))作作稀釋油。稀釋油。n用急冷油代替急冷氫以更有效地用急冷油代替急冷氫以更有效地控制催化劑床層溫度?？刂拼呋瘎┐矊訙囟取?齊魯石化齊魯石化UFR/VRDS裝置裝置注：1、 為改造后新增設(shè)備。 2、 為改造后又增加一臺(tái)(套)。 3、虛線框內(nèi)為兩列并列操作。 齊魯石化齊魯石化UFR/VRDS裝置裝置齊魯石化齊魯石化UFR/VRDS裝置裝置UOP公司的公司的R

37、CD Unionfining工藝工藝UOP公司的公司的RCD Unionfining工藝工藝n在主反應(yīng)器之前設(shè)有一個(gè)體積較小的保護(hù)反應(yīng)器，在主反應(yīng)器之前設(shè)有一個(gè)體積較小的保護(hù)反應(yīng)器，壓降過(guò)大時(shí)可以在線將其切除；壓降過(guò)大時(shí)可以在線將其切除；n采用特殊設(shè)計(jì)的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，保證反應(yīng)物流分采用特殊設(shè)計(jì)的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，保證反應(yīng)物流分布均勻，防止催化劑床層出現(xiàn)熱點(diǎn)或超溫現(xiàn)象，布均勻，防止催化劑床層出現(xiàn)熱點(diǎn)或超溫現(xiàn)象，徑向溫差小。徑向溫差小。n保護(hù)反應(yīng)器和主反應(yīng)器均采用單一催化劑床層。保護(hù)反應(yīng)器和主反應(yīng)器均采用單一催化劑床層。n催化劑選擇上范圍較寬，除催化劑選擇上范圍較寬，除UOP公司外，還可公司外，還可選

38、用選用CCIC和和Criterion公司催化劑。公司催化劑。IFP的的Hyvahl-F工藝工藝-切換反應(yīng)器切換反應(yīng)器IFP可切換反應(yīng)器系統(tǒng)可切換反應(yīng)器系統(tǒng)(PRS)的布置的布置RDS裝置有無(wú)裝置有無(wú)PRS部分運(yùn)行周期的比較部分運(yùn)行周期的比較保護(hù)反應(yīng)器（保護(hù)反應(yīng)器（R1A和和R1B）在整個(gè)操作期間壓降分布）在整個(gè)操作期間壓降分布Chevron的的OCR工藝工藝Shell公司移動(dòng)床公司移動(dòng)床Hycon工藝工藝IFP的移動(dòng)床的移動(dòng)床Hyvahl-M工藝工藝背背 景景 沸騰床加氫技術(shù)概況沸騰床加氫技術(shù)概況 H-OilH-Oil和和LC-FiningLC-Fining工藝過(guò)程的區(qū)別在于工藝過(guò)程的區(qū)別在于

39、H-OilH-Oil過(guò)程循環(huán)泵采過(guò)程循環(huán)泵采用外循環(huán)，而用外循環(huán)，而LC-FiningLC-Fining過(guò)程循環(huán)泵則采用內(nèi)循環(huán)操作。兩過(guò)程循環(huán)泵則采用內(nèi)循環(huán)操作。兩種工藝過(guò)程催化劑可相互通用，既可用于種工藝過(guò)程催化劑可相互通用，既可用于H-OilH-Oil工程，也可工程，也可用于用于LC-FiningLC-Fining過(guò)程。過(guò)程。 第一套沸騰床加氫處理裝置于第一套沸騰床加氫處理裝置于19631963年在美國(guó)的查理湖煉油年在美國(guó)的查理湖煉油廠建成，設(shè)計(jì)年處理能力為廠建成，設(shè)計(jì)年處理能力為3030萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。到到2010年底共建成渣油沸騰床加年底共建成渣油沸騰床加氫處理裝置氫處理裝置19套套 其中

40、其中H-oil裝置裝置11套，另有套，另有1套建設(shè)中套建設(shè)中 LC-Fining裝置裝置8套，另有套，另有2套建設(shè)中套建設(shè)中背背 景景LC-FINING 工業(yè)裝置工業(yè)裝置H-Oil工業(yè)裝置工業(yè)裝置LC-FINING 反應(yīng)器示意圖反應(yīng)器示意圖H-Oil反應(yīng)器示意圖反應(yīng)器示意圖主要操作條件和工藝性能主要操作條件和工藝性能 沸騰床加氫催化劑沸騰床加氫催化劑沸騰床反應(yīng)器用催化劑沸騰床反應(yīng)器用催化劑 沸騰床加氫催化劑性能沸騰床加氫催化劑性能沸騰床反應(yīng)器用催化劑沸騰床反應(yīng)器用催化劑132LC-FINING 與加氫處理組合工藝與加氫處理組合工藝133典型沸騰床與加氫處理組合產(chǎn)品質(zhì)量典型沸騰床與加氫處理組合產(chǎn)

41、品質(zhì)量石腦油(C5 160C) 比重.0.720N1 wppmS5 wppm柴油(160 360C)比重.0.855N10 wppmS100 wppm十六烷指數(shù)45VGO (360C+)比重0.900N100 wppmS 99% HDCCR 97% HDS 80% HDN 35%。EST工業(yè)示范裝置運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果工業(yè)示范裝置運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)果EST工藝流程工藝流程EST工藝技術(shù)特點(diǎn) 使用納米級(jí)催化劑使用納米級(jí)催化劑 懸浮床加氫尾油帶溶劑脫瀝青懸浮床加氫尾油帶溶劑脫瀝青 催化劑回收利用催化劑回收利用 雜質(zhì)脫除率高雜質(zhì)脫除率高 工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程快工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程快 技術(shù)已成熟技術(shù)已成熟 2008年ENI公司決定建設(shè)2

42、套大型工業(yè)裝置HDHplus技術(shù)研發(fā)歷程 1983-1988年：年：Intevep與與VCC合作開(kāi)發(fā)合作開(kāi)發(fā)HDH ，在德國(guó)，在德國(guó)Sholven 建設(shè)建設(shè)150 bpsd 中試裝置；中試裝置； 1988-1996年：年： HDH 技術(shù)在技術(shù)在Cardon煉廠商業(yè)應(yīng)用的工程煉廠商業(yè)應(yīng)用的工程研究；研究； 1998-2003年：含年：含SHP概念的概念的HDH 技術(shù)改進(jìn)技術(shù)改進(jìn)(10 bpsd 話總話總是是) ，形成，形成 HDHPLUS技術(shù)；技術(shù)； 2004-2006年： 為為Puerto La Cruz 和和El Palito 深度轉(zhuǎn)化項(xiàng)目深度轉(zhuǎn)化項(xiàng)目，與，與Axens 戰(zhàn)略合作；戰(zhàn)略合作； 2006年：年： Axens, Intevep, IFP 和和 PDVSA 協(xié)議共同改進(jìn)和市協(xié)議共同改進(jìn)和市場(chǎng)推廣場(chǎng)推廣HDHPLUS技術(shù)技術(shù)HDHplus技術(shù)流程圖技術(shù)流程圖HDHplus典型操作條件典型操作條件 總壓：總壓：180 200bar H2 分壓：分壓： 125 150bar 反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：440 470 體積空速：體積空速：0.4 0.7 氫油體積比：氫油體積比： 600 - 700減壓渣油的性質(zhì) 比重：比重：1.065 150C粘度粘度, 2781cSt S含量含量, 4.47wt% N含量含量, 1.013wt% C7 瀝青質(zhì)瀝青質(zhì), 16.0wt% CCR