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中石化研究院新研发成果实现了增产石脑油的目标
时间:2021-08-24 10:43  浏览:159
  日前,中国石油石油化工研究院自主研发的单反应器加氢精制/加氢裂化组合催化剂,应用于大港石化公司单反应器柴油加氢裂化装置,一次开车成功,装置稳定运行两个月,产品性能优于院企合作协议的指标要求。同时解决了柴油中多环芳烃选择性开环裂化增产石脑油的技术难题,成功开发出加氢精制/加氢裂化组合催化剂技术,实现了增产石脑油的目标。
  
  炼油是将原油或其他油脂进行蒸馏不改变分子结构的一种工艺,由于在石油炼制过程中,原油必须经过一系列工艺加工过程,才能得到有用的各种石油产品。炼油一般是指石油炼制,是将石油通过蒸馏的方法分离生产符合内燃机使用的煤油、汽油、 柴油等燃料油,副产物为石油气和渣油,比燃料油重的组份,又通过热裂化、催化裂化等工艺化学转化为燃料油,这些燃料油有的要采用加氢等工艺进行精制。
  
  加氢裂化是催化裂化技术的改进。在临氢条件下进行催化裂化,可抑制催化裂化时发生的脱氢缩合反应,避免焦炭的生成。操作条件为压力6.5~13.5 MPa,温度340~420 ℃,可以得到不含烯烃的高品位产品,液体收率可高达100%以上(因有氢加入油料分子中)。它是一种石化工业中的工艺,即石油炼制过程中在较高的压力和温度下,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时,同时伴随有烃类加氢反应。加氢裂化实质上是加氢和催化裂化过程的有机结合,能够使重质油品通过催化裂化反应生成汽油、煤油和柴油等轻质油品。
  
  加氢裂化是石油炼制过程之一,是在加热、高氢压和催化剂存在的条件下,使重质油发生裂化反应,转化为气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。加氢裂化原料通常为原油蒸馏所得到的重质馏分油,包括减压渣油经溶剂脱沥青后的轻脱沥青油。其主要特点是生产灵活性大,产品产率可以用不同操作条件控制,或以生产汽油为主,或以生产低冰点喷气燃料、低凝点柴油为主,或用于生产润滑油原料。产品质量稳定性好(含硫、氧、氮等杂质少)。汽油通常需再经催化重整才能成为高辛烷值汽油。但设备投资和加工费用高,应用不如催化裂化广泛,后者常用于处理含硫等杂质和含芳烃较多的原料,如催化裂化重质馏分油或页岩油等。
  
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  目前的加氢裂化工艺绝大多数都采用固定床反应器,根据原料性质、产品要求和处理量的大小,加氢裂化装置一般按照两种流程操作:一段加氢裂化和两段加氢裂化。除固定床加氢裂化外,还有沸腾床加氢裂化和悬浮床加氢裂化等工艺。
  
  ① 固定床一段加氢裂化工艺
  
  一段加氢裂化主要用于由粗汽油生产液化气,由减压蜡油和脱沥青油生产航空煤油和柴油等。
  
  一段加氢裂化只有一个反应器,原料油的加氢精制和加氢裂化在同一个反应器内进行,反应器上部为精制段,下部为裂化段。
  
  以大庆直馏柴油馏分(330~490℃)一段加氢裂化为例。原料油经泵升压至16.0MPa,与新氢和循环氢混合换热后进入加热炉加热,然后进入反应器进行反应。反应器的进料温度为370~450℃,原料在反应温度380~440℃、空速1.0h、氢油体积比约为2500的条件下进行反应。反应产物与原料换热至200℃左右,注入软化水溶解NH3、H2S等,以防止水合物析出堵塞管道,然后再冷却至30~40℃后进入高压分离器。顶部分出循环氢,经压缩机升压后返回系统使用;底部分出生成油,减压至0.5MPa后进入低压分离器,脱除水,并释放出部分溶解气体(燃料气)。生成油加热后进入稳定塔,在1.0~1.2MPa下蒸出液化气,塔底液体加热至320℃后进入分馏塔,得到轻汽油、航空煤油、低凝柴油和塔底油(尾油)。一段加氢裂化可用三种方案进行操作:原料一次通过、尾油部分循环和尾油全部循环。
  
  ② 固定床两段加氢裂化工艺
  
  两段加氢裂化装置中有两个反应器,分别装有不同性能的催化剂。第一个反应器主要进行原料油的精制,使用活性高的催化剂对原料油进行预处理;第二个反应器主要进行加氢裂化反应,在裂化活性较高的催化剂上进行裂化反应和异构化反应,最大限度的生产汽油和中间馏分油。两段加氢裂化有两种操作方案:第一段精制,第二段加氢裂化;第一段除进行精制外,还进行部分裂化,第二段进行加氢裂化。两段加氢裂化工艺对原料的适应性大,操作比较灵活。
  
  ③ 固定床串联加氢裂化工艺
  
  固定床串联加氢裂化装置是将两个反应器进行串联,并且在反应器中填装不同的催化剂:第一个反应器装入脱硫脱氮活性好的加氢催化剂,第二个反应器装入抗氨、抗硫化氢的分子筛加氢裂化催化剂。其它部分与一段加氢裂化流程相同。同一段加氢裂化流程相比,串联流程的优点在于:只要通过改变操作条件,就可以最大限度的生产汽油或航空煤油和柴油。
  
  ④ 沸腾床加氢裂化
  
  沸腾床加氢裂化工艺是借助于流体流速带动一定颗粒粒度的催化剂运动,形成气、液、固三相床层,从而使氢气、原料油和催化剂充分接触而完成加氢裂化反应。该工艺可以处理金属含量和残炭值较高的原料(如减压渣油),并可使重油深度转化。但是该工艺的操作温度较高,一般在400~450℃。
  
  ⑤ 悬浮床加氢裂化工艺
  
  悬浮床加氢裂化工艺可以使用非常劣质的原料,其原理与沸腾床相似。其基本流程是以细粉状催化剂与原料预先混合,再与氢气一同进入反应器自下而上流动,并进行加氢裂化反应,催化剂悬浮于液相中,且随着反应产物一起从反应器顶部流出。
  
  新闻来源:中国石油
 
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