渣油加氫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)渣油加氫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展摘要：綜述了國(guó)內(nèi)外首套不同類型渣油加氫技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了待工程化的渣油加氫技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀及工業(yè)示范試驗(yàn)進(jìn)展。指出我國(guó)渣油加氫技術(shù)開(kāi)發(fā)要從反應(yīng)器類型、大型化、一體化組合技術(shù)研究方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：渣油加氫 轉(zhuǎn)化率 現(xiàn)狀分析 1 前言渣油加氫技術(shù)包含固定床渣油加氫處理、切換床（活動(dòng)床）渣油加氫處理、移動(dòng)床渣油加氫處理、沸騰床渣油加氫處理、沸騰床渣油加氫裂化、懸浮床渣油加氫裂化、渣油加氫一體化技術(shù)及相應(yīng)的組合工藝技術(shù)。隨著原油的重質(zhì)化及劣質(zhì)化、

2、分子煉油技術(shù)的發(fā)展、環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格、市場(chǎng)對(duì)輕質(zhì)油品需求、石油產(chǎn)品清潔化和石化企業(yè)面臨的激烈競(jìng)爭(zhēng)，各種渣油加氫技術(shù)將快速發(fā)展。2 國(guó)內(nèi)外已工程化渣油加氫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)渣油加氫工程化技術(shù)起步較晚。1999年12月我國(guó)開(kāi)發(fā)的首套2.0 Mt/a固定床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；2000年1月世界首套上流式渣油加氫反應(yīng)器在我國(guó)某企業(yè)1.5 Mt/a渣油加氫裝置改造中實(shí)現(xiàn)工程化；2004年8月我國(guó)開(kāi)發(fā)的50 kt/a懸浮床渣油加氫技術(shù)進(jìn)行了工業(yè)示范；2014年2月我國(guó)開(kāi)發(fā)的50 kt/a沸騰床渣油加氫工業(yè)示范裝置建成中交；2014年45 kt/a油煤共煉的重油加氫裝置建成；目前引進(jìn)的一套2.5 M

3、t/a沸騰床渣油加氫裝置正在建設(shè)中。20122014年10月投產(chǎn)的渣油加氫裝置處理能力達(dá)到19.3 Mt/a，正在規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)的渣油加氫處理能力超過(guò)30 Mt/a。RIPP開(kāi)發(fā)的固定床渣油加氫處理-重油催化裂化雙向組合RICP技術(shù)于2006年工程化應(yīng)用，將RFCC裝置自身回?zé)挼闹匮h(huán)油（HCO）改為輸送到渣油加氫裝置作為渣油加氫進(jìn)料稀釋油，和渣油一起加氫處理后再一同回到RFCC裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)化，同時(shí)有利于渣油加氫和催化裂化裝置。國(guó)外渣油加氫工程化技術(shù)起步較早。1963年首套沸騰床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；1967年著套固定床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；1977年首套可自動(dòng)切換積垢催化劑床層的固定床渣

4、油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；1989年可更換催化劑的料斗式移動(dòng)床+固定床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；1992年催化劑在線加入和排出的移動(dòng)床+固定床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；1993年切換反應(yīng)器的移動(dòng)床+固定床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化；2000年上流式反應(yīng)器+固定床渣油加氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化。各種技術(shù)工業(yè)應(yīng)用后都經(jīng)過(guò)了不斷的技術(shù)改進(jìn)及完善，見(jiàn)下表1。表1 首套渣油加氫技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)及改進(jìn)應(yīng)用時(shí)間技術(shù)名稱原料技術(shù)特點(diǎn)及后續(xù)改進(jìn)1963H-Oil減壓渣油1963年，采用沸騰床反應(yīng)器，催化劑在線高壓加入和排出，反應(yīng)器外置循環(huán)泵，渣油轉(zhuǎn)化率65%。1992年，H-Oil與延遲焦化集成技術(shù)在加拿大Husky石油公司應(yīng)用。19

5、97年，二段排放催化劑再生后作為一段催化劑使用，占一段催化劑需求量的40%，最多達(dá)45%。2004年，集成減壓蠟油加氫裂化技術(shù)（HyK），生產(chǎn)歐標(biāo)準(zhǔn)柴油。2008年，集成柴油加氫精制技術(shù)（Prime-D），生產(chǎn)歐標(biāo)準(zhǔn)柴油。2012年，集成反應(yīng)器間分離系統(tǒng)、減壓蠟油加氫裂化技術(shù)和二段排放催化劑再生后作為一段催化劑使用技術(shù)。2013年，H-Oil與HTI技術(shù)集成1967BCD Unibon常壓渣油1967年，采用多個(gè)固定床反應(yīng)器，以常壓渣油為原料。1972年，采用多個(gè)固定床反應(yīng)器的RDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。1976年，采用多個(gè)固定床反應(yīng)器的Unionfining技術(shù)及HDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化。積垢脫金屬反

6、應(yīng)器可切除。1999年，采用多個(gè)固定床反應(yīng)器的S-RHT技術(shù)工程化，高壓循環(huán)氫提純技術(shù)得到應(yīng)用。1977VRDS減壓渣油1977年，采用多個(gè)固定床反應(yīng)器以減壓渣油為原料。1983年，第一次短期加工100%沙特重質(zhì)減壓渣油。1986年，第一套設(shè)計(jì)100%加工減壓渣油得到工業(yè)應(yīng)用。1993年，摻煉70%100%減壓渣油的裝置運(yùn)行達(dá)1年。1977Residfining減壓渣油1977年，采用多個(gè)固定床反應(yīng)器，前端反應(yīng)器可自動(dòng)切換積垢催化劑床層的控制系統(tǒng)及反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)最小系統(tǒng)壓力降下的深度脫硫。1984LC-Fing減壓渣油1984年，采用沸騰床反應(yīng)器，催化劑在線高壓加入和排出，反應(yīng)器內(nèi)置循環(huán)泵

7、，渣油轉(zhuǎn)化率70%80%，未轉(zhuǎn)化油作焦化原料。與延遲焦化集成技術(shù)在美國(guó)BP公司德克薩斯城煉油廠應(yīng)用。1987年，沸騰床反應(yīng)器采用第二代循環(huán)杯，降低氣含率20%。1988年，高壓街環(huán)氫提純技術(shù)工程化，提純氫純度達(dá)96%。與流化焦化集成技術(shù)在加拿大合成油公司應(yīng)用。1997年，沸騰床反應(yīng)器采用第三代循環(huán)杯，反應(yīng)器內(nèi)氣體表觀氣速可增加到5.5cm/s。采用集成餾分油加氫處理技術(shù)，柴油硫含量小于100g/g。2002年，采用集成餾分油緩和加氫裂化技術(shù)，渣油轉(zhuǎn)化率76%，柴油硫含量小于5g/g，未轉(zhuǎn)化油為低硫燃料油。2010年，適宜的高芳烴油作為反應(yīng)稀釋油，優(yōu)化了反應(yīng)器間的冷卻和蒸餾系統(tǒng)，并在韓國(guó)GS C

8、altex公司麗水煉油廠應(yīng)用。2011年，與溶劑脫瀝青集成技術(shù)在Shell加拿大公司應(yīng)用。1989Hycon減壓渣油前端脫金屬反應(yīng)器采用可更換催化劑的料斗式移動(dòng)床反應(yīng)器，催化劑可在線加入和排出，原料油和氫氣自反應(yīng)器頂部進(jìn)入，反應(yīng)物流與催化劑的流動(dòng)方向相同，后段脫硫、轉(zhuǎn)化反應(yīng)器采用固定床反應(yīng)器，扁平化反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件，全自動(dòng)催化劑處理系統(tǒng)，渣油轉(zhuǎn)化率可達(dá)70%。1992OCR/RDS減壓渣油前端脫金屬反應(yīng)器采用移動(dòng)床，催化劑在線加入和排出，原料油和氫氣自反應(yīng)器底部進(jìn)入，反應(yīng)物流與催化劑的流動(dòng)方向相反，后段脫硫、轉(zhuǎn)化反應(yīng)器采用固定床。1993Hyvahl常壓/減壓渣油前端脫金屬反應(yīng)器采用切換反應(yīng)器（P

9、RS），切換出的反應(yīng)器可通過(guò)低壓加氫系統(tǒng)處理，后段脫硫、轉(zhuǎn)化反應(yīng)器采用固定床，再生后的反應(yīng)器可切換并入運(yùn)行系統(tǒng)，565 餾分轉(zhuǎn)化率25%55%，370 餾分作催化原料。2000UFR/VRDS減壓渣油2000年，前端脫金屬反應(yīng)器采用上流式反應(yīng)器，催化劑床層處于微膨脹階段，后段脫硫、轉(zhuǎn)化反應(yīng)器采用下流式固定床反應(yīng)器，產(chǎn)品為硫含量0.4%0.7%的催化原料。2002年，采用RHT技術(shù)。2005年，兩系列中的一個(gè)系列采用SHIFT-G技術(shù)。3 待工業(yè)應(yīng)用的渣油加氫技術(shù)現(xiàn)狀各國(guó)研究單位從圍繞提高渣油轉(zhuǎn)化率、延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期和提高經(jīng)濟(jì)效益等目標(biāo)開(kāi)展了大量探索性研究和工業(yè)示范試驗(yàn)。3.1 Eni公司的渣油

10、加氫裂化技術(shù)（EST技術(shù)）20002003年，Eni公司進(jìn)行了渣油加氫裂化技術(shù)EST47.7 L/d的中試工藝試驗(yàn)，2005年實(shí)現(xiàn)其60 kt/a規(guī)模工業(yè)示范裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，最長(zhǎng)運(yùn)行周期為6個(gè)月，2007年，基本完成了工業(yè)示范裝置試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集工作。在意大利Sannazzaro de Burgondi煉油廠建設(shè)的加工能力為1.15 Mt/a的EST工業(yè)裝置已經(jīng)投產(chǎn)；第二代EST技術(shù)正在開(kāi)發(fā)中。3.2 UOP公司的渣油加氫裂化技術(shù)（Uniflex）UOP公司2007年獲得Canmet技術(shù)，并將Canmet工藝與UOP的Unionfining和Unicarcking工藝整合形成了UOP的Uniflex

11、技術(shù)，在加拿大Montreal煉油廠開(kāi)展了25 kt/a工業(yè)示范裝置運(yùn)行，并進(jìn)行了超過(guò)1000 h的試驗(yàn)。集成加氫處理的Uniflex可生產(chǎn)超低硫柴油，也可生產(chǎn)船用燃料油。巴基斯坦卡拉奇煉油廠加工減壓渣油的Uniflex裝置正在建設(shè)中。3.3 SINOPEC渣油加氫裂化技術(shù)（STRONG）120世紀(jì)60年代中國(guó)石化開(kāi)展了STRONG的相關(guān)研發(fā)工作，50 kt/a的工業(yè)示范裝置已于2014年開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)了STRONG技術(shù)工藝流程、帶三相分離器的全返混沸騰床加氫反應(yīng)器、氣力輸送與氣力+液力混相輸送催化劑在線加入技術(shù)、高溫高壓催化劑在線排出技術(shù)、外排催化劑的處理方法及催化劑加排專用控制系統(tǒng)等。3.4

12、Intevep公司的HDH和集成技術(shù)HDH PLUS委內(nèi)瑞拉Intevep公司與Veba合作開(kāi)發(fā)了渣油加氫裂化技術(shù)HDH，1984年進(jìn)行了23.85 m3/d規(guī)模的中試工藝試驗(yàn)，1986年在1 t/h試驗(yàn)裝置上進(jìn)行HDH工藝開(kāi)發(fā)工作：轉(zhuǎn)化部分與催化劑分離部分聯(lián)用，以驗(yàn)證催化劑分離技術(shù)（CSS）和未轉(zhuǎn)化渣油循環(huán)操作。19982003進(jìn)行了1.59 m3/d規(guī)模的工藝試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了渣油加氫裂化集成技術(shù)HDH PLUS，將渣油加氫裂化與裂解的減壓餾分油用加氫處理/加氫裂化集成工藝處理，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中餾分油。2006年與AXENS公司合作，推廣該技術(shù)。委內(nèi)瑞拉Puerto La Cruz煉油廠的HDH PL

13、US裝置計(jì)劃于2016年工業(yè)化。3.5 BP和KBR公司的BP VCC技術(shù)1983年Veba與Lugri合作開(kāi)展了1t/h規(guī)模的渣油加氫裂化技術(shù)工藝試驗(yàn)，1988年在德國(guó)Bottrop煉油廠進(jìn)行了175200 kt/a規(guī)模的工業(yè)試驗(yàn)，形成了VCC技術(shù)。2002年BP收購(gòu)Veba，進(jìn)行了19種減壓渣油試驗(yàn)，將VCC與加氫處理技術(shù)集成形成BP VCC技術(shù)，可生產(chǎn)清潔燃料。采用該技術(shù)的陜西延長(zhǎng)石油集團(tuán)500 kt/a煤焦油加氫、450 kt/a煤油共煉裝置即將進(jìn)行工業(yè)驗(yàn)證。3.6 CLG公司VRSH渣油加氫裂化技術(shù)2該技術(shù)于2003年開(kāi)始小型試驗(yàn)和中型試驗(yàn)，2010年在密西西比州Pascagoula

14、運(yùn)行了175 kt/a規(guī)模的工業(yè)示范裝置，生產(chǎn)汽油、煤油和柴油產(chǎn)品，驗(yàn)證了工藝技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，為大型工業(yè)生產(chǎn)裝置提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和解決工程放大問(wèn)題。該技術(shù)采用3臺(tái)反應(yīng)器，每臺(tái)反應(yīng)器出口設(shè)分離器，熱高分油可循環(huán)回第一反應(yīng)器。3.7 EMRE公司的Microcat RC渣油加氫裂化技術(shù)該技術(shù)通過(guò)了1550d的中型試驗(yàn)，結(jié)果表明，使用微型催化劑，設(shè)置催化劑加入系統(tǒng)，在440 465 操作溫度下，加工524 以上餾分冷湖減壓渣油，565 以上原料的轉(zhuǎn)化率為95%。3.8 日本出光興產(chǎn)和美國(guó)凱洛格的MRH渣油緩和加氫裂化1980年日本出光興產(chǎn)公司在千葉煉油廠進(jìn)行了MRH小型試驗(yàn)，美國(guó)凱洛格公司根據(jù)小型試驗(yàn)

15、結(jié)果設(shè)計(jì)的1.59 m3/d規(guī)模的中型試驗(yàn)裝置于1985年運(yùn)轉(zhuǎn)，該技術(shù)主要用于重質(zhì)原油和油砂瀝青改質(zhì)。3.9 中國(guó)石油的渣油加氫裂化技術(shù)32001年，中國(guó)石油以新疆克拉瑪依常壓渣油和中東含硫常壓渣油為原料進(jìn)行了加氫裂化中試實(shí)驗(yàn)，2004年，50 kt/a 規(guī)模的懸浮床加氫裂化工業(yè)示范裝置運(yùn)行，進(jìn)行了3次工業(yè)試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了工藝流程及環(huán)流反應(yīng)器等。4 渣油加氫技術(shù)工程化發(fā)展方向4.1 活動(dòng)床渣油加氫技術(shù)活動(dòng)床渣油加氫可轉(zhuǎn)化60%95%的渣油，液體產(chǎn)品體積收率可提高68個(gè)百分點(diǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)化率為70%時(shí)，63%的生焦前驅(qū)物在加氫裂化過(guò)程中被轉(zhuǎn)化，從而降低了石油焦的產(chǎn)量，提高了資源利用率?；顒?dòng)床渣油加氫技術(shù)開(kāi)

16、發(fā)包括以下方面：工藝流程（包括短循環(huán)、長(zhǎng)循環(huán)技術(shù)）、專用活動(dòng)床反應(yīng)器及配套設(shè)備、專用催化劑處理技術(shù)、專用催化劑加入技術(shù)、專用催化劑排出技術(shù)、設(shè)備內(nèi)構(gòu)件、防結(jié)焦技術(shù)（包括助劑、設(shè)備、流程）、防堵塞技術(shù)（包括稀釋劑、分布器、過(guò)濾器、流程）、防磨損技術(shù)（包括催化劑、操作條件、管件、閥門、流程）及事故處理技術(shù)（包括泄壓、催化劑排放）。4.2 大型化渣油加氫工程技術(shù)在設(shè)備制造能力范圍內(nèi)，渣油加氫裝置建設(shè)投資與加工規(guī)模指數(shù)成正比，可比條件下，渣油加氫裝置加工規(guī)模越大，能耗越低，對(duì)單系列渣油加氫裝置，裝置規(guī)模越大投資利用率越高，對(duì)雙系列或多系列渣油加氫裝置，集成度越高，裝置規(guī)模越大，投資利用率越高。大型化渣

17、油加氫工程技術(shù)開(kāi)發(fā)方向包括：直徑不小于5.6 m的加氫反應(yīng)器及內(nèi)構(gòu)件；直徑不小于2m的螺紋鎖緊環(huán)高壓換熱器、多股流纏繞管換熱器、螺旋板換熱器；分離分餾一體化設(shè)備；大通量大壓力降循環(huán)氫壓縮機(jī)；高效能量回收設(shè)備；復(fù)合式空氣冷卻設(shè)備等。4.3 渣油加氫裂化與減壓餾分油加氫裂化一體化技術(shù)渣油加氫裂化裝置可產(chǎn)生25%45%的減壓餾分油，通過(guò)渣油加氫與減壓餾分油加氫裂化可全部轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)燃料油品，大大提高渣油轉(zhuǎn)化率。一體化工程技術(shù)開(kāi)發(fā)方向包括：活動(dòng)床渣油加氫與固定床減壓餾分油加氫裂化一體化流程；減壓餾分油凈化技術(shù)（包括過(guò)濾、分餾、洗滌）；兩段壓力平衡技術(shù)（控制、調(diào)節(jié)技術(shù)）；氫氣技術(shù)（分配、壓力控制等）。5 結(jié)束語(yǔ) 我國(guó)渣油加氫技術(shù)起步較晚，與國(guó)外技術(shù)有很大的差距。國(guó)內(nèi)運(yùn)行的渣油加氫裝置普