加氢技术及进展(1).ppt

加 氢 技 术 及 进 展,2007年4月23日 山东临淄,2,目 录,概述加氢技术分类加氢工艺技术及进展加氢工程技术及进展加氢过程用能和节能,3,现代炼油工业的加氢技术（包括加氢工艺、催化剂和专用设备）是在二次世界大战以前经典的煤和煤焦油高压催化加氢技术的基础上发展起来的。1949年铂重整技术的发明和工业应用，除生产大量高辛烷值汽油组分外，还副产大量廉价的氢气，为现代加氢技术的发明和发展起到了关键作用。1950年炼油厂出现了加氢精制装置，1959年出现了加氢裂化装置，1963年出现了沸腾床渣油低转化率加氢裂化装置，,1.概述,4,1969年出现了固定床重油（常压渣油）加氢脱硫装置，1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置，1984年出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置。这些加氢技术的发明和工业应用，使加氢技术由发生、发展走向成熟。尤其是近几年加氢技术的发展很快，无论是加氢催化剂，还是加氢工艺流程及专用设备都有了长足的进步。对环保要求越来越高的今天，加氢技术将成为21世纪的核心技术。,1.概述,5,21世纪炼油工业将进一步发展2l世纪上半叶，石油资源仍可满足需求，石油仍将是主要能源之一，汽油、煤油和柴油还是主要的运输燃料，炼油工业仍将不断发展。目前原油一次加工能力增加1.05，但主要的二次加工能力均有明显增长。在蜡油转化装置中，加氢裂化加工能力增长幅度最大，达到17.20。五年内加氢处理装置能力增长了12.44，占原油一次加工能力的比例达到47.06。,1.概述,6,21世纪炼油工业面临严峻挑战 原油质量变差：原油密度变大，含硫量增加，是未来原油质量变化的总趋势。此外，原油中的其他杂质含量（Fe、V、Ni等）也呈上升趋势。因此就全球范围而言，今后炼油厂加工的原油将是比重大、含硫高、质量差的常规原油和非常规原油。,1.概述,7,21世纪炼油工业面临严峻挑战 原油质量变差：美国加工原油变化趋势,1.概述,8,21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大：l992年联合国环境与发展大会通过了“2l世纪议程”，提出了将可持续发展战略作为新世纪各国的共同发展战略。,1.概述,9,21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大：2l世纪的炼油工业必须遵循可持续发展战略，必须同时重视经济效益、保护环境和节约资源的原则，采用清洁的生产工艺，最大限度地降低生产过程中的物耗、能耗和污染物排放，同时最有效地利用石油资源，生产环境友好的石油产品。,1.概述,10,21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大：在油品质量方面，因汽车尾气造成的空气污染已为世界各国所关注，因此已纷纷出台了新的法规，对发动机燃料的组成提出了越来越严格的限制。汽油：低硫低烯烃低芳烃、低蒸汽压柴油：低硫、低芳烃、高十六烷值、低干点,1.概述,11,21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大：据美国剑桥能源协会预计，2005年全球65%的汽油，硫含量不大于30g/g，57%的柴油，硫含量不大于500g/g。2010年发达国家和部分发达国家的清洁汽油和清洁柴油的硫含量要降至100g/g以下。我国北京、上海等大城市在2005年执行欧洲III排放标准，2008年执行欧IV排放标准。据有关专家预测，全国也可能2007年实施欧洲III排放标准。,1.概述,12,1.概述21世纪炼油工业面临严峻挑战,13,1.概述21世纪炼油工业面临严峻挑战,14,加氢技术将持续快速发展加氢工艺过程包括加氢裂化和加氢处理。将在如下方面起到关键作用：加工高硫及劣质原油，扩大原油加工适应性 提高加工深度，增产轻质油品 提高成品油质量，生产低硫和超低硫清洁燃料 调整产品结构以及油化一体化生产化工原料,1.概述,15,加氢技术将持续快速发展我国炼油工业从现在开始到2020年将有较大发展，但面临的形势很严峻。原油需求量超过4.3亿吨，进口原油超过2.0亿吨，进口油大多为高硫或重质原油，增加了加工难度。,1.概述,16,加氢技术将持续快速发展 石油化工产品需求增长迅速，到2020年按国内乙烯产量满足需求率50左右，加上PX用化工轻油，居时需化工原料油7800万吨左右，炼油工业将难以满足。含硫原油加工量的增加，对大气污染的影响日益严重。为解决上述我国炼油工业发展中存在的严重问题，需要采取诸多相应的对策，发展加氢工艺毫无疑问是众多对策中最重要的一项措施，因此可以预见，我国加氢技术将持续快速发展。,1.概述,17,国外加氢技术发展趋势 国外近年加氢技术的发展趋势主要是：为适应低硫和超低硫燃料的生产，重视催化原料的预处理，以及创新发展多种催化汽油加氢预处理技术；为加工含硫原油，提高轻质油品收率，含硫渣油的加氢处理和RFCC组合工艺得到相应发展；,1.概述,18,国外加氢技术发展趋势 国外近年加氢技术的发展趋势主要是：为提高加氢裂化水平，开发多种形式的新工艺，提高装置处理能力，改善产品分布，消除装置瓶颈；催化剂不断推陈出新，新催化剂的脱硫脱氮活性大幅度提高；发展深度脱硫脱氮技术，实现含硫VGO、LCO、LCGO直接生产超低硫柴油。,1.概述,19,国内加氢技术发展迅速 含硫VGO预处理技术效果明显；催化汽油后处理技术与国外同步；提高柴油质量技术LCO改质技术、深度脱硫技术；RDS/RFCC组合工艺技术；发展了多种形式的加氢裂化技术；加氢裂化催化剂不断更新换代。,1.概述,20,一类为加氢处理（Hydrotreating），是指通过加氢反应原料油的分子大小没有变化以及有10%或10%的分子变小的那些加氢工艺。加氢裂化（HydroCracking）是指加氢反应原料中有10%以上的分子变小的那些加氢工艺。,2.加氢技术分类,21,加氢处理类技术石脑油加氢，焦化汽、柴油加氢，煤油加氢，直馏柴油加氢，催化柴油加氢，催柴、直柴、焦柴混合加氢，VGO加氢精制，焦化蜡油加氢精制，白油加氢，凡士林加氢，石蜡加氢（食品蜡），微晶蜡加氢(地蜡)，润滑油低压加氢补充精制，柴油临氢降凝。,2.加氢技术分类,22,加氢裂化类技术润滑油催化脱蜡，中压加氢改质（中压加氢裂化），高压加氢改质（高压加氢裂化生产润滑油基础油），加氢裂化，润滑油高压加氢串联流程，润滑油异构脱蜡串联流程，润滑油催化脱蜡，悬浮床渣油加氢裂化，煤液化及加氢稳定，渣油加氢脱硫，脱沥青油加氢脱金属加氢裂化串联流程。,2.加氢技术分类,23,高空速重整原料预精制技术重整生成油选择性加氢技术FCC汽油选择性加氢脱硫或异构加氢脱硫技术低压航煤加氢精制技术低硫柴油生产技术低硫低芳烃柴油生产技术催化裂化原料加氢处理技术石油蜡类加氢精制技术,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,24,高空速重整原料预精制技术为适应重整装置扩能改造及连续重整预加氢技术的需要,近年来重整预加氢向着高空速、低氢油比的方向发展。针对进口含硫原油不断增加，致使重整预加氢原料含硫量大幅度增加，研制开发了加氢脱硫性能优异的催化剂。我国主要几种重整原料油预加氢，在氢分压1.5MPa、温度260300、空速1012h-1、氢油体积比100条件下加氢精制,加氢生成油均符合双(多)金属重整催化剂对进料的要求。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,25,重整生成油选择性加氢技术石脑油经催化重整后的生成油中富含芳烃和溶剂油馏分，同时也含有少量的烯烃。芳烃和溶剂油产品对烯烃都有严格的要求，必须脱除。同时烯烃的存在，会在抽提溶剂中聚合而污染抽提溶剂。随着连续重整技术的发展和推广应用及固定床半再生催化重整反应苛刻度的提高，重整生成油中的烯烃含量增加，脱除其中较高含量烯烃的问题将更加突出。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,26,重整生成油选择性加氢技术国内外工艺现状方法1:是芳烃采用白土吸附，抽余油再采用加氢精制。缺点：工艺流程复杂，能耗高，白土使用寿命短，更换频繁，不能再生，污染环境。方法2:是在反应系统中串联一台后加氢反应器。缺点：反应温度高，选择性差造成芳烃损失。方法3:是使用贵金属催化剂选择性加氢。优点：反应条件缓和，流程简单，选择性好。国内苯馏分加氢，国际BTX馏分加氢。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,27,重整生成油选择性加氢技术目前国内已开发出一种以氧化铝为载体的贵金属重整生成油选择性加氢催化剂，重整生成油加氢后溴价小于0.1gBr/100g油，芳烃损失小于0.5m%。重整生成油选择性加氢适宜的工艺条件反应温度160210。反应压力1.52.5MPa。氢油体积比100300。液体空速2.04.0h-1(v)。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,28,FCC汽油选择性加氢脱硫或异构加氢脱硫技术催化汽油中硫的分布情况如下：轻汽油（C5120）占催化汽油的60%，含硫量占催化汽油含硫量的15%；中汽油（120175）占催化汽油的25%，含硫量占催化汽油含硫量的25%；重汽油（175220）占催化汽油的15%，含硫量占催化汽油含硫量的60%。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,29,FCC汽油选择性加氢脱硫或异构加氢脱硫技术高辛烷值组分集中在轻汽油（烯烃）和重汽油（芳烃）中。采用传统的加氢方法处理催化汽油虽然能有效地降低硫和稀烃含量，但造成汽油辛烷值急剧下降。因此，研究开发出了FCC汽油选择性加氢脱硫或异构加氢脱硫技术。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,30,FCC汽油选择性加氢脱硫国外开发有SCANfining、PrimeG(+)、CDHDS等技术，但处理的原料烯烃含量不高，与我国FCCN的烯烃含量差距很大。国内开发有RSDS、OCT-M、CDOS-FR技术，对我国FCCN有较好的适应性。脱硫率高，辛烷值损失小。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,31,FCC汽油选择性加氢脱硫-SCANFing选择性加氢脱硫工艺美国埃克森研究工程公司开发。仅对催化中汽油和重汽油进行加氢脱硫。FCC汽油的脱硫率为9295，辛烷值(R+M)/2损失小于11.5个单位。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,32,FCC汽油选择性加氢脱硫-Prime-G/G选择性加氢脱硫工艺法国石油研究院开发。采用双催化剂，选择性和脱硫活性高，烯烃加氢活性很低，不发生芳烃饱和反应，也不发生裂化反应。FCC汽油的脱硫率大于95，辛烷值损失少，液收100。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,33,FCC汽油选择性加氢脱硫-CDHYDRO/CDHDS催化蒸馏加氢脱硫技术美国催化蒸馏技术公司开发。两段催化蒸馏工艺。第一段是加工催化汽油的CDHYDRO脱乙烷塔，第二段是C7以上催化汽油的催化蒸馏加氢脱硫CDHDS。两部分汽油调合以后的FCC汽油的含硫量可以降低90%，产率基本没有损失，对于烯烃含量在30%左右的催化汽油，(R+M)/2辛烷值损失小于一个单位。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,34,FCC汽油选择性加氢脱硫-RSDS选择性加氢脱硫工艺（RIPP）FCCN切割分馏成LCN、HCN两个馏分 LCN碱洗脱硫醇 HCN选择性加氢脱硫 HCN选择性加氢脱硫生成油脱硫醇 处理后的轻、重馏分调合成为汽油产品,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,35,FCC汽油选择性加氢脱硫-RSDS选择性加氢脱硫工艺（RIPP）特点：采用专有催化剂触媒，低压、高空速较好的脱硫能力，HDS80%较小的辛烷值损失，RON2化学氢耗低，0.2m%液收高，100%C5+,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,36,FCC汽油选择性加氢脱硫-OCT-M FCC汽油选择性加氢脱硫技术（FRIPP）OCT-M FCC汽油选择性加氢脱硫工艺的切割点温度选择为90左右。轻石脑油采用常规碱抽提方法脱除硫醇，重石脑油去加氢。FCC汽油的脱硫率为8590，烯烃饱和率为1525，而RON损失为小于2.0个单位，抗爆指数(R+M)/2损失小于1.5个单位，液收大于98。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,37,FCC汽油选择性加氢脱硫-CDOS-FR全馏分FCC汽油脱硫降烯烃技术 催化剂以二氧化钛为载体，不同于传统的氧化铝载体，有利于加氢活性的提高；催化剂的活性组分Mo-Co含量少（3-5），催化剂制作成本低；催化裂化汽油不需要切割分离，全馏分进行加氢处理，节省能耗、降低投资。在达到总硫含量降至350(ppm)以下，烯烃降低到35%(V)的目标下，液收收率高（98），辛烷值(RON)损失小（2.0）。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,38,FCCN加氢异构脱硫降烯烃国外开发有OCTGAIN、ISAL、(KT-9)异构加氢等技术，但处理的原料烯烃含量不高、芳烃高，与我国FCCN的性质差距很大。国内石科院开发有RIDOS技术，对我国FCCN有较好的适应性。脱硫率高，烯烃下降幅度大，辛烷值损失小。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,39,FCCN加氢异构脱硫降烯烃-ISAL加氢转化脱硫技术委内瑞拉国家石油公司研究开发公司与美国UOP公司合作开发。一种用两个反应器的选择性加氢处理工艺。采用一种非贵金属分子筛双功能催化剂，具有脱硫、脱氮、烯烃饱和、选择性加氢转化直链烷烃和减少尾馏分等功能。FCC汽油的脱硫率为99以上，烯烃饱和率为90以上，芳烃无增值。辛烷值-桶损失7%（其中体积收率损失占6%）。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,40,FCCN加氢异构脱硫降烯烃-OCTGAIN选择性加氢脱硫工艺美国美孚石油公司开发的，一种全馏分催化汽油选择性加氢脱硫工艺。催化剂脱硫活性高，烯烃饱和活性低，烷烃异构化活性高，稳定性好。全馏分催化汽油含硫量有2800ppm降至100ppm时，辛烷值-桶损失1.8%。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,41,FCCN加氢异构脱硫降烯烃-催化汽油加氢脱硫异构降稀烃技术（RIDOS）RIDOS技术主要是先把催化汽油切割为轻石脑油和重石脑油，轻石脑油采用常规碱抽提方法脱除硫醇；重石脑油送至加氢单元，进行加氢脱硫、稀烃饱和以及裂化、异构化等一系列反应，使汽油中的硫和稀烃大幅度下降。将经过处理后的轻重石脑油混合，辛烷值得到保持，得到低硫、低稀烃全馏分产品。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,42,FCCN加氢异构脱硫降烯烃-催化汽油加氢脱硫异构降稀烃技术（RIDOS）RIDOS技术对高硫高烯烃FCC汽油有很好的适应性，可以生产硫含量小于200ppm，烯烃含量小于20v%的汽油产品，且辛烷值损失小。RIDOS技术高价值产品收率高，轻质产品主要是C3、C4烷烃，可作为优质的车用清洁燃料，或制乙烯原料。RIDOS技术可以通过调整反应深度灵活地调节汽油收率与产品辛烷值。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,43,催化裂化汽油稀烃芳构化技术（OTA）OTA技术不需要对催化裂化技术进行切割，而是全馏分高烯烃FCC汽油；采用单段工艺流程，反应过程包括加氢预处理（SHT）和烯烃芳构化（OTA）两个反应部分。SHT部分主要进行选择性加氢饱和双烯烃、加氢脱硫和加氢脱氮反应；OTA部分主要进行烯烃芳构化、苯/轻烯烃烷基化、正构烷烃异构化及正构烷烃加氢裂化反应专用催化剂。采用适宜的孔道，以便于正构烷烃的择形裂化；适宜的酸性，以便于正构烷烃的异构化，避免了过度的裂化造成的汽油液收的损失；选择适宜的金属匹配，以便于轻烃芳构化和苯的烷基化；,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,44,催化裂化汽油稀烃芳构化技术（OTA）OTA技术对高硫高烯烃FCC汽油有很好的适应性。脱硫脱烯烃能力强，辛烷值损失小于1.0个单位。若原料油中硫含量在500800ppm、烯烃含量在3050%，产品硫含量可低于200ppm，烯烃可低于20%；若原料油中硫含量小于500ppm、烯烃含量在3050%，产品硫含量可低于100ppm，烯烃可低于20%；产品液收高（95%），氢耗低（0.050.20%）。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,45,低压航煤加氢精制技术 随着国民经济的增长及航空事业的发展，对喷气燃料的需求迅速增长。直馏航煤精制主要目的：脱硫醇、降酸值、改善颜色。传统的非临氢航煤精制方法对原料的适应性较差,并存在不同程度的环境污染问题。加氢精制能够达到直馏航煤精制的所有目的，需要时还能降低硫含量，提高烟点。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,46,低压航煤加氢精制技术 航煤加氢精制反应条件可根据原料性质、产品要求及现实条件来确定,一般在氢分压0.54.0MPa、体积空速26h-1、氢油比50200、反应温度200320之间。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,47,低硫柴油生产技术 柴油规格发展趋势硫含量、T95、密度、十六烷值、多环芳烃柴油低硫化最紧迫！柴油的低硫化是世界各国和地区柴油新规格的发展趋势。如何经济合理地生产低硫柴油将是我国目前和今后一定时期内炼油业需要重点解决的课题之一。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,48,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,49,低硫柴油生产技术 降低柴油硫含量的途径 原料/原油选择 降低原料终馏点 调入煤油组分 换用高活性催化剂 增加反应器 新建加氢装置最经济和简便的方法是采用更高活性的加氢脱硫催化剂,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,50,低硫柴油生产技术 尽管可以采取提高反应温度和降低空速的措施来实现柴油深度加氢脱硫,但提高反应温度将缩短催化剂使用寿命，且使产品色度变差；降低空速则意味着更大的反应器及更高的催化剂投资。开发、选用活性更高的加氢脱硫催化剂是最经济的方法。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,51,低硫柴油生产技术 目前，深度加氢生产含硫500ppm的低硫柴油的技术已经成熟，而且应用经验很多。国内近几年上的柴油加氢精制装置基本上都是这种类型。但是要生产含硫量小于或低于50ppm的超低硫柴油，需要开发脱硫活性大幅度提高的新催化剂。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,52,低硫柴油生产技术 丹麦哈尔杜-托普索公司的TK-574和TK-573催化剂，荷兰阿克苏-诺贝尔公司的KF-848和Nebula催化剂，法国石油研究院的HR-462和HR-448催化剂，抚顺石油研究院的FH-UDS催化剂，石油化工科学研究院RS-1000催化剂均为脱硫活性很高的新催化剂。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,53,低硫低芳烃柴油生产技术 目前，世界发达国家对柴油的硫含量、芳烃含量及十六烷值等指标的要求日趋严格，柴油馏分中芳烃化合物的脱除问题，已引起了炼油界的极大关注。近年来，用于生产低硫、低芳烃柴油的催化剂及工艺，发展较快并日臻完善。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,54,低硫低芳烃柴油生产技术 采用非贵金属催化剂，针对不同种类原料在中等压力下单段可以得到质量符合世界燃油规范类油品规格要求的柴油。以催化柴油为原料生产低硫、低芳柴油,普遍采用两段法工艺，即第一段采用Ni-Mo/氧化铝催化剂，第二段采用具有一定耐硫的贵金属催化剂。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,55,低硫低芳烃柴油生产技术 对于直馏柴油和焦化柴油,可采用常规加氢催化剂,在中等压力下生产低硫低芳烃柴油。对于催化柴油,采用常规加氢催化剂,则需要在较高的压力,较低的空速条件下生产低硫低芳烃柴油。采用非贵金属/贵金属两段法,可以在较低的压力等级下生产低硫低芳烃柴油。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,56,低硫低芳烃柴油生产技术 针对生产低硫、低芳清洁柴油的需求，近年来FRIPP开展了柴油加氢脱芳催化剂及工艺研究。研制了 FDA 贵金属柴油深度脱芳催化剂，该催化剂已申请国内专利。采用两段法工艺，针对催化柴油进行了柴油深度脱芳工艺研究，并取得了较好的效果。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,57,低硫低芳烃柴油生产技术 RIPP开发的两段集成脱芳烃工艺，特点如下：原料油：能适用于直馏柴油、焦化柴油、催化柴油、减粘柴油和轻减压馏分油或其混合油；技术路线：以具有高芳烃加氢饱和及同时具有高脱硫、脱氮性能的Ni-W金属组元的加氢精制催化剂为第一段；以具有低温高加氢活性的贵金属催化剂作为第二段，达到深度脱芳烃，生产低芳烃柴油产品；,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,58,低硫低芳烃柴油生产技术 RIPP开发的两段集成脱芳烃工艺，特点如下：工艺特点：操作条件缓和，装置总压力不高于8.0MPa；流程为两段一次通过；应用方式：可以利用现有中等压力等级加氢精制装置，分阶段建设，从而降低设备投资；也可用于新建装置。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,59,低硫低芳烃柴油生产技术 在国外已经工业化的两段加氢工艺有以下几种：UOP公司的两段加氢工艺Unionfining-UnisarSHEEL公司的两段加氢工艺Synsat；HALDOR TOPSOE公司的两段加氢工艺IDQ；UNITED CATALYSTS-SUD CHEMIC公司的芳烃加氢工艺。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,60,催化裂化原料加氢处理技术 催化裂化是我国炼油行业重油轻质化的主要手段。催化裂化原料油加氢预处理是提高催化裂化产品质量、减少催化裂化烟气中SOx排放量最有效的方法。FCC原料油经加氢处理后，硫、氮、极性物、金属含量都有不同程度降低，多环芳烃部分饱和，从而给FCC带来很大好处:转化率、汽油收率明显增高；循环油、油浆、焦炭减少；汽、柴油含硫低；再生器烟气中SOx浓度降低。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,61,催化裂化原料加氢处理技术,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,FCC原料:VGO(2.5m%S)HT(0.15m%S)FCC产品:轻柴油(3.0m%S)(0.2m%S)汽油(2000ppm S)(50ppm S),62,催化裂化原料加氢处理技术 目前，RIPP和FRIPP均已开发出了用于催化裂化原料预处理的催化剂；Criterion Catalyst Co.可用于催化原料加氢预处理的催化剂：DN-190，DN-200，DC-150，C-447。AKZO可用于催化原料加氢预处理的催化剂：KF-859 NiMo型，KF-902 NiCoMo型。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,63,石蜡类加氢精制技术 石蜡加氢精制技术已经成熟。近几年，RIPP开发了RJW-1新型催化剂，FRIPP开发了FV-1新型催化剂，这两种新型催化剂均取得了工业化成功应用，效果很好。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,64,加氢精制工艺流程已经很成熟，除了催化汽油加氢脱硫的工艺流程外，其它类的加氢精制流程基本相同，只是局部有一些不同的特点。,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,65,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,66,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,67,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,68,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,69,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,70,3.加氢工艺技术及进展加氢精制,71,加氢裂化特点重质馏分油深度加工的主要工艺之一。不仅是炼油工业生产轻质油品的重要手段，而且也成为石油化工企业的关键技术，发挥着其它工艺不可代替的作用。具有产品灵活的特点。采用不同催化剂和操作方案，用不同原料可以有选择地生产液化石油气、石脑油、喷气燃料、轻柴油以及润滑油料等多种优质石油产品，其尾油可作为生产乙烯用的裂解原料或作为低硫的催化裂化原料。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,72,加氢裂化特点最大量生产优质中间馏分油（喷气燃料和柴油等）和调整产品结构的重要手段。原料范围宽、操作方案多，炼厂可以应用加氢裂化组合出不同的加工流程，提高全厂的产品质量，改变产品结构，从而提高全厂的经济效益。唯一能在重油轻质化同时直接制取低硫、低芳烃清洁燃料的重要手段。它不需要原料预处理，可以直接加工含硫高的VGO。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,73,加氢裂化特点最大量生产芳烃潜含量高的优质重整原料，以进一步制取BTX轻质芳烃或高辛烷值组分。采用不同的催化剂匹配及组合时，它又是生产符合API高档润滑油基础料的关键技术。对二次转化油品，如催化裂化柴油、焦化柴油可以通过芳烃开环及深度脱硫脱芳等加氢改质技术制取清洁柴油产品。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,74,国外加氢裂化技术发展概况世界上第一套现代称作ISOCRACKING加氢裂化装置是于1959年在美国谢夫隆（CHEVRON）公司加州里奇蒙炼厂投产的。环球油品公司（UOP）、联合油（UNOCAL）、海湾（GULF）研究开发公司、壳牌（SHELL）国际石油集团、法国石油研究院（IFP）、法国巴斯夫（BASF）公司、英国石油公司（BP）。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,75,国外加氢裂化技术发展概况UOP和CLG公司的专利和催化剂代表了当今世界加氢裂化技术的状况和水平。目前SGS也在积极推广其加氢裂化技术。UOP公司1995年收购UNOCAL全部加氢技术，对外销售的加氢裂化技术均采用联合油UNICRACKING技术，不再采用HC-UNIBON技术，但保留了原UOP一些很有特点的催化剂，并在工艺流程和工程技术上对原联合油的相应部分做了改进。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,76,国外加氢裂化技术发展概况CHEVRON公司1986年收购GULF全部加氢技术，对外销售加氢裂化技术采用ISOCRACKING技术，并吸取海湾公司在相应部分的技术特点。1993年Chevron和Lummus 就在市场和加氢裂化技术上开始合作，2000年Chevron和Lummus各占50%的股份成立了CLG公司，加氢技术从此由CLG公司对外销售。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,77,国外加氢裂化技术发展概况SGS公司对外销售加氢裂化技术是采用下面的模式。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,78,国内加氢裂化技术发展概况我国是在世界上最早掌握加氢裂化技术的少数几个国家之一。自五十年代起就致力于加氢裂化工艺及催化剂的研究开发工作，当时主要是针对页岩轻柴油和烟煤焦油，并开发了相应的催化剂。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,79,国内加氢裂化技术发展概况随着我国石油工业和炼油技术的发展，六十年代开始进行馏分油加氢裂化的研究工作，自行开发研制的无定型加氢裂化催化剂于1966年首次工业应用。1965年开始研究活性更高的分子筛加氢裂化催化剂，并在七十年代实现工业应用。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,80,国内加氢裂化技术发展概况八十年代成套引进国外技术、工程设计和设备，建设了四套高压加氢裂化装置。八六年通过引进国外技术，自行设计、建设了一套高压加氢裂化装置。在消化吸收引进技术的基础上，利用国内技术和催化剂，近年又相继自行设计建成投产了多套高压加氢裂化装置。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,81,国内加氢裂化技术发展概况九十年代以来我国自行设计的加氢裂化装置，都是采用抚顺石油化工研究院（FRIPP）和石油化工科学研究院（RIPP）的催化剂。国内催化剂已达到或接近国外先进水平。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,82,国内加氢裂化技术发展概况FRIPP开发的HPHC、MHC、MHUG和MCI等加氢裂化工艺，实现了工业化。FRIPP在加氢裂化催化剂方面做了大量的工作，开发了中油型、轻油型、高抗氮、高活性等很多个牌号的加氢裂化催化剂，可用于不同的加氢裂化工艺，满足用户多种多样的需要。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,83,国内加氢裂化技术发展概况RIPP开发的有RN-1,RN-2,RN-20,RN-10B,RN-32加氢预精制催化剂和RT-1,RT-5,RT-25,RICH-1,RL-1,RHC-1,RHC-5,RT-30,RHC-2加氢裂化催化剂，并开发了不同催化剂组合的加氢裂化工艺。在RMC、MHUG和高压加氢生产润滑油基础油方面，工业化应用较多，并取得良好结果。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,84,国内加氢裂化技术发展概况开发成功了适合我国国情的中压加氢裂化成套技术。虽然中压加氢裂化对原料油的适应性，生产灵活性和产品质量都不如高压加氢裂化好，但中压加氢裂化具有装置建设投资和操作费用相对较低的特点。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,85,国内加氢裂化技术发展概况在反应总压6.5MPa13.0MPa的操作条件下，加工原料油的干点（540度），其裂化深度可以接近高压加氢裂化技术的水平。在此操作压力范围内，除石蜡基原料油外，其它原料油中压加氢裂化所得喷气燃料和柴油产品的质量尚不能达到高压加氢裂化技术的水平。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,86,国内外加氢裂化催化剂的发展六十年代初期工业化的加氢裂化催化剂都是Ni-SiO2-Al2O3。借鉴催化裂化用的合成硅酸铝催化剂和煤焦油气相加氢用的金属硫化物催化剂，将硅酸铝裂化活性和金属硫化物的加氢活性二者结合而成加氢裂化催化剂。美国联合油公司开发出以分子筛为载体的加氢裂化催化剂，于1964年首先用在UNICRACKING加氢裂化装置上。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,87,国内外加氢裂化催化剂的发展分子筛加氢裂化催化剂与无定型加氢裂化催化剂相比，活性高，选择性好。无定型催化剂经过这些年来不断改进和发展，和分子筛催化剂一样，目前都仍在加氢裂化装置上使用。开发了无定型/分子筛加氢裂化催化剂，也在工业上得到应用。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,88,国内外供应的加氢裂化催化剂UOP公司：HC-14,HC-24,HC-34,HC-16,HC-26,HC-33,HC-43,HC-102,DHC-8,HC-22,DHC-32,DHC-39,DHC-41,HC-110;HC-18,HC-29,HC-35,HC-115,HC-170,HC-215,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,89,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,90,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,91,国内外供应的加氢裂化催化剂Chevron公司：ICR-106,ICR-120,ICR-132,ICR-134,ICR-154,ICR-141,ICR-142,ICR-150,ICR-126,ICR-147,ICR-210,ICR-209,ICR-220,ICR-174,ICR-178,ICR-162,ICR-160,ICR-240,ICR-230,ICR-211,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,92,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,93,国内外供应的加氢裂化催化剂Criterion催化剂公司：Z-753,Z-763,Z-863;Z-713;Z-703,Z-723,Z-733,Z-803;Z-603,Z-623,Z-673;Z-743,Z-773,Z-663,Z-513,Z-503,Z-3723,Z-5723.,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,94,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,95,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,96,国内外供应的加氢裂化催化剂Akzo公司：KF-1015,KC-2200,KC-2300,KC-2600,KC-2610,KC-2001,KF-1015MD,KC-2210,KC-2211,KC-2301,KC-2601,KC-2710,KC-2711,KC-3210,KC-3211,KF-1023,KF-1025,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,97,国内外供应的加氢裂化催化剂FRIPP（抚研）：3824,3971,3903,3976,3825,3905,3955,FC-24,3901,3974,FC-12,FC-16,FC-20,FC-26,FC-40,FC-50,3912,3973,ZHC-01,ZHC-02,ZHC-04,FC-14,FC-28,FC-30,3882,3905,3963,FC-18,3934,3935,3975.RIPP（石科院）：RT-1,RT-5,RT-25,RICH-1,RL-1,RHC-1,RHC-5,RT-30,RHC-2.,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,98,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,99,国内外供应的预精制催化剂UOP公司：HC-K/H,HC-P/R,HC-T.Chevron公司：ICR-114,ICR-134,ICR-154.Akzo公司：KF-843,KF-846,KF-848,Nebula.Topsoe公司：TK-525,TK-555,TK-565.,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,100,国内外供应的预精制催化剂法国石油研究院(IFP)：HR-360,HR-448,HR-462 Criterion催化剂公司：DN-120,DN-180,DN-190,C-411,C-424,DN-3110,DN-3120,DN3100,DN-3300.FRIPP（抚研）3936,3996,FF-16,FF-26,FHT-31.RIPP（石科院）RN-1,RN-2,RN-20,RN-10B,RN-32.,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,101,工艺流程在加氢裂化装置中，除催化剂外，工艺流程是决定装置投资和能耗的关键，是关系到装置安全生产，稳定操作的重要因素。加氢裂化可以采用一次通过流程，也可以采用全循环流程。加氢裂化催化剂可以采用需要预精制的催化剂，也可以采用不需要预精制的催化剂。并且对全循环流程，循环油可以单独设循环油反应器，也可以返回和原料油混和。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,102,工艺流程馏分油加氢裂化技术自1959年在美国里奇蒙炼厂首次工业应用以来，经过几十年的发展和完善，工艺已经比较成熟。加氢裂化工艺虽有多种形式，但基本原理相同。加氢裂化工艺主要采用以下三种工艺流程：一段串联工艺流程、单段工艺流程、两段工艺流程。,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,103,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,一段串联加氢裂化工艺流程,104,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,单段加氢裂化工艺流程,105,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,两段加氢裂化工艺流程,106,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,茂名、金陵加氢裂化流程图,107,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,茂名石化公司及金陵石化公司的加氢裂化装置设计规模均为80万吨/年，全循环生产中间馏分，八十年代初建成投产。应该说在工艺技术上和工程技术上代表了当时的先进水平。,108,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,金山加氢裂化流程图,109,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,金山石化公司的加氢裂化装置设计能力90万吨/年，全循环生产重整原料重石脑油。在工艺和工程上与茂名石化公司和金陵石化公司属同一时期水平。该装置流程在原则上与茂名石化公司和金陵石化公司没有太大差别，使用的裂化催化剂属活性更高的石脑油型。由于不产柴油、航煤，所以没有相应设施和减压塔。,110,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,扬子石化加氢裂化反应系统流程图,111,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,扬子石化公司加氢裂化装置设计能力120万吨/年，全循环生产重整原料（重石脑油）。该流程实际与金山石化加氢裂化装置一样，只是因为原料质量较差，含氮量高、反应器空速较低，且由于处理量较大，故精制反应器分成了二个。,112,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,齐鲁石化加氢裂化流程图,113,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,齐鲁石化公司单段（单剂）加氢异构裂化装置设计能力为56万吨/年，单段一次通过生产航煤、柴油、优质乙烯原料。国内完成工程设计，于1990年建成投产。加氢技术有其技术特点，单段一次通过的产品结构代表了加氢裂化发展的产品趋势，该技术可以说代表了当时加氢技术的世界水平。,114,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,脱沥青油加氢裂化流程图,115,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,中东原油减压渣油深度脱沥青油（收率65%）与VGO组合的加氢裂化装置流程。装置能力350万吨/年。生产煤油、柴油和乙烯原料（部分作润滑油料）。这一套装置是目前世界上难度最大的一套加氢裂化。这个流程有二个重要特点。在裂化反应器前面串联了一个大的脱金属的反应器。尽管如此，进入裂化催化剂的原料仍有相当数量的重金属含量；分馏系统必须设减压塔，将大于VGO沸点的脱沥青油未转化油循环。以保证乙烯进料尾油的质量。,116,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,燕山中压加氢裂化流程图,117,3.加氢工艺技术及进展加氢裂化,燕山石化公司的中压加氢改质装置设计能力为100万吨/年，目的是以重油催化裂化柴油和直馏常三、减一为原料，生产优质柴油和用作乙烯原料的尾油。该装置现已进行扩能改造为中压加氢裂化装置。换用新的催化剂，其处理量达到130万吨/年，原料为540的VGO，生产煤油、柴油、乙烯原料。从流程可以看出，加氢改质中压加氢裂化，与高压加氢裂化是基本类