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临氢降凝

主题词:临氢降凝 技术特点 催化剂 发展趋势
1、 概述 临氢降凝又称临氢催化脱腊,也称临氢择形裂化。它是在氢气存在下进行催化裂化反应的
过程,也是属于加氢裂化的一种过程。此工艺的特点是选用一定孔径的分子筛催化剂,只允 许直径小于该孔径的长链正构烷烃或支化程度低的异构烷烃分子进入其中而发生裂解反应, 产生凝点较低的产品。如果所加工的原料是汽油,主要目的则不是降凝而是将抗爆性能较差 的直链烃除去,以改变其抗爆性能。世界各国研究开发的临氢降凝工艺主要产品有以下三种, 即汽油、中间镏份产品(柴油和喷汽燃料)和润滑油馏份。应用最多的是生产低凝柴油的临 氢降凝,加工中间馏份油原料时,原料干点最高可达 450℃,主要目的降低凝点和冰点,使其 满足低温性能的要求,凝点降低可达 40~60℃。润滑油馏分降凝时原料的干点可达 550℃, 降凝效果可达 60℃以上。加工汽油馏份主要目的是提高辛烷值,其 RON 可提高 10 个单位以 上。无论那一种馏份的临氢降凝过程,所采用的都是具有一定大小孔径的分子筛催化剂,操 作压力一般随原料的变重而提高。
催化剂 投用时间
1982 1986 1988 1993 1995 1996 1995 在设计中 在设计中
由表-1 可知:目前我国采用临氢降凝工艺的生产单位有五家(已投产),但他们在工艺、 原料、产品种类、催化剂等方面各有特点,现分述如下:
大连石化公司柴油临氢降凝装置加工能力为 10 万吨/年,处理大庆原油常三减一线混合 油,目的产品为 0 号或-10 号轻柴油。该装置系统操作压力 2.45MPa。采用临氢降凝—催化裂 化联合工艺。
炼油厂
原料油
齐鲁石化炼油厂
胜利 A3V4
大连石化公司 乌鲁木齐石化总厂 独子山石化总厂 克拉玛依石化厂 玉门石化总厂 青海格尔木炼油厂
大庆 A3V1 东疆 A2 南疆 A2 新疆 A4A2 玉门 A4 青海 A3
表 1 临氢降凝工业装置概况
目的产品 加工能力 装置状况
(柴油) 万吨/年
0~-10 号 20
临氢降凝过程中影响降凝效果的主要因素为反应温度、空速、压力及原料性质。当装置及 原料油固定时,反应温度是最灵活的操作因素。在运转过程中只要适当调整反应温度,即可 改变产品凝点或补偿催化剂因老化造成的活性损失。
无论是柴油馏分还是润滑油馏分临氢降凝的温度效应都很明显。因此在生产过程中可根 据不同季节市场的需求随时调整产品方案,从而获得最大的经济效益。 2、4 氢耗低
用性能良好,适用性强,在工业装置上得到了广泛的应用。 (3) 临氢降凝技术的发展趣势是与加氢精制、溶剂脱蜡等工艺联合,提高柴油总产率,改善
产品质量。
参考文献
1 催化加氢技术
第二分册 加氢裂化
2 RDW-1 临氢降凝催化剂及工艺的工业应用 97年加氢年会报告
3 加氢年会资料 1996、9
张立休
4
近 30 年来,我国柴油临氢降凝技术应用发展较快,现有工业装置 5 套,总处理能力 90 万/年。 2、 临氢降凝工艺技术特点 2、 1 增产柴油的有效手段
我国原油大部分属于石蜡基或中间基,蜡含量高,因此馏分油的凝固点也高。生产柴油 时,为了满足产品对凝固点的要求,只能用较轻的馏分来生产,使提高产量受到了限制。应 用临氢降凝工艺,把凝固点降下来,就可以按馏程的规定来生产柴油,从而达到增产柴油的 目的,提高产品的柴汽比。因此临氢降凝无疑是增产柴油的有效手段。 2、2 工艺流程简单、产品方案灵活、经济效益明显
乌鲁木齐石化公司利用自产的单段单程加氢裂化(SSOT)尾油,提高经济效益,采用 FDW—1 催化剂,生产出了中等粘度指数,中、轻质润滑油基础料。
茂名石化公司及盘锦采用新开发的 FDW—10 催化剂处理加氢裂化尾油进行临氢降凝,分 别得到了中、高等粘度指数的润滑油基础油料。 4、 临氢降凝工艺的发展趋势
临氢降凝装置工艺流程简单,操作压力为中低压。原料与氢气混合进入加热炉,加热至 一定温度进入反应器,反应产物与氢气在高压分离器分离,氢气循环使用,生成油进入分馏 塔,分出汽油和柴油(或润滑油)馏分。
临氢降凝装置投资费用与中压加氢精制相当,经济效益明显,按 40×104t/a 装置计算,每 年利税约 2400 万元。 2、3 产品方案灵活
随着齐鲁石化公司 MDDW 装置的引进,我国开始了临氢降凝技术国产化研究工作,目前 国内临氢降凝催化剂主要有两大类别:一是抚顺石油化工科学研究院研制的 FDW—1 催化剂, 一是北京石油化工研究院研制的 RDW—1 催化剂,,经过多年工业应用结果表明,这两类催 化剂的活性、稳定性、选择性均高于引进催化剂的水平,对原料适应性也很好。 3、2 柴油临氢降凝技术的工业应用 近年来,我国柴油临氢降凝技术的工业应用发展迅速,已从 1982 年的一套增至 5 套,能力达 到 90 万吨/年。临氢降凝工业装置及应用结果见表 1、2。
3.1
3.13
0.15
364
366
362
35
15
268
79.0
80.0
464
840
417
1.04
0.96
1.0
注:标准反应温度是产品柴油倾点-10℃时的反应温度。 应用实践表明:临氢降凝工艺正向装置灵活性、产品多样化方向发展,正在为我国提高
柴油质量,增大柴汽比发挥作用。 3、 3 润滑油临氢降凝
近年来,我国加氢裂化工艺发展较快,尾油产量愈来愈大。而尾油因其杂质含量少,芳烃、 烯烃含量低、粘温性及稳定性好而成为生产润滑油基础油及白油的良好原料。但它凝点高、 蜡含量多,需要脱蜡降凝。
2
装置
催化剂
系统压力/MPa 系统压差/MPa 床层平均温度/℃ 标准反应温度/℃ 床层温降/℃ 反应器入口氢纯度/W% 氢油比(V) 体积流速/h-1
Байду номын сангаас
表 2 工业装置操作条件
齐鲁石化公司
FDW-1
引进剂
新剂 一次氢 再生剂 新剂
活化剂
3.87 3.86 3.87 3.90
0.02 0.02 0.02 0.04
3
先用溶剂脱除高融点硬蜡制取各种石蜡产品,再用临氢降凝脱除软蜡,达到深度脱蜡效果, 获取低凝点润滑油,这种方案可以取得更好的技术经济效果,又可提高生产灵活性。 4、2、3 润滑油镏分临氢降凝时,不仅要求降低凝点,提高粘度指数也是个重要课题,近年来, 国外许多炼油工作者在这方面做了许多研究工作,国内这方面也值得开展研究。 5、 小结 (1) 临氢降凝以工艺流程简单,产品方案灵活而成为增产柴油的有效手段。 (2)抚顺石油化工研究院开发的 FDW-1 及北京石油化工科学研究院开发的 RDW-1 催化剂使
临氢降凝工艺的技术特点及发展趋势
摘要 本文介绍了临氢降凝工艺的原理、技术特点,以及国内现有的几套临氢降凝装置的生产概况。 指出临氢降凝工艺具有工艺流程简单、氢耗低、运转周期长、产品方案灵活、经济效益明显等特点。 是增产低凝柴油和降低润滑油馏分油凝点的有效手段。临氢降凝的发展主要应提高催化剂对原料的 适应性,提高催化剂的降凝活性和选择性。生产性质稳定、寿命长的催化剂。工艺上应与加氢精制、 溶剂脱蜡等其它工艺联合以取得更佳的经济效果。
395 402 392 407
390 401 390 405
31 32
37
27
85.8 87.5 92.3 96.0
440 417 363
463
1.11 1.10 1.03 1.12
大连石化 公司 FDW—1 新剂
乌鲁木齐 石化总厂 FDW—1 新剂
克拉玛依 石化厂 RDW—1 新剂
2.41
4.50
1
临氢降凝加氢反应甚少,有时甚至产微量氢,氢气主要起保护催化剂活性和载热作用, 以减少催化剂床层温降。一般临氢降凝装置氢耗仅为 10~30(标准状态)M3/t 原料油。故加 工费不高;同时还可副产一定数量的高辛烷值汽油,所以此工艺具有较好的经济效益。 2、5 催化剂可多次氢活化和氧再生
随着运转时间的延长,原料油中的含氮化合物、稠环芳烃等极性物质逐渐吸附在催化剂 活性中心上,使催化剂活性逐渐降低。当催化剂活性衰退到一定程度时。用氢气在高温条件 下吹扫催化剂床层恢复催化剂活性。氢活化可多次进行,当氢活化效果不明显时,用氧烧焦 法进行再生。 3、 临氢降凝技术的发展及应用 3、1 临氢降凝催化剂的发展
引进
0~-10 号 10 0~-35 号 20 0~-35 号 20 0~-35 号 5 0~-35 号 20 0~-35 号 10
加氢精制改造 加氢和降凝轮流使用 加氢和降凝轮流使用 润滑油加氢脱硫改造 自行设计 自行设计
催化剂
ZSM—5 NDZ—1 FDW—1 FDW—1 FDW—1 FDW—1 RDW—1 FDW—1 RDW—1
由于临氢降凝工艺具有上述特点,可在较低的压力下(4.0MPa)操作,氢耗低,降凝效 果好,技术经济效益明显等。因此近年来在石油炼制工业上逐步得到了发展和应用,为了使 临氢降凝工艺在炼油工业中发挥更大作用,可以从以下几个方面加以改进和发展。 4、 1 加速催化剂的更新和采用器外再生技术
催化剂是临氢降凝工艺的一个核心环节,催化剂的水平是决定装置水平的核心。提高催化 剂对原料的适应性,具有较高的降凝活性和较强的择形裂化的选择性使油品的收率高、质量 稳定,经氢活化后活性可完全恢复,延长生产周期,仍是催化剂研制的目标。催化剂器外再 生由于能使催化剂的活性得到充分恢复,而且还可以提高装置的利用率,因此发展器外再生 技术将是提高临氢降凝水平的一个重要环节。 4、2 将临氢降凝与其它加工工艺联合,将取得更佳的技术经济效果。 4、2、1 对于高含蜡原料和二次加工油加氢脱蜡反应的难度很大,采用加氢精制-加氢脱蜡联 合工艺,既可将原料油中的硫化物降低,又可将加氢脱蜡催化剂有毒的物质除去或降低,这 样可有效地缓解加氢脱蜡反应的苛刻度,延长催化剂的使用周期。据有关资料介绍这样的加 工工艺运转 4 年后,加氢脱蜡催化剂几乎没有失活。加氢脱蜡反应苛刻度的降低有利于产品柴 油性质的改善和收率的提高,更为有利的是可以处理高含蜡原料和二次加工油,扩大低凝柴 油的生产原料,得到更低凝点的低硫(含硫〈0。05%〉柴油,确保冷滤点等各项指标合格。 4、2、2 临氢降凝与溶剂脱蜡相结合:对含蜡高的润滑油馏份,可与溶剂脱蜡工艺相结合,即
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