重油悬浮床加氢技术

,2014年6月,重油悬浮床加氢技术开发,报告人：李俊汇报内容,一、技术开发背景,世界原油生产重质化与劣质化的趋势：,一、技术开发背景,我国的稠油状况：,劣质重油加工工艺的对比：,一、技术开发背景,重油悬浮床加氢技术是解决劣质重油深度加工问题的有效途径之一,劣质重油加工工艺的对比：,一、技术开发背景,二、国内外技术现状,国内外的重油悬浮床加氢技术：,国外几种悬浮床技术对比：,二、国内外技术现状,国外几种悬浮床技术对比：,二、国内外技术现状,中国石油大学与中石油合作开发的重油悬浮床加氢裂化技术：,二、国内外技术现状,三、重油悬浮床加氢技术开发,开展的研究工作：,重油悬浮床加氢裂化水溶性催化剂的开发：,三、重油悬浮床加氢技术开发,小试装置与中试装置运转结果的比较：,三、重油悬浮床加氢技术开发,重油悬浮床加氢裂化助剂的开发：,加入助剂,未加助剂,未加助剂,加入助剂,加入助剂,未加助剂,助剂,改善催化剂分散状态,提高体系容焦能力,减小沥青质粒度,增强体系胶体稳定性,三、重油悬浮床加氢技术开发,重油悬浮床加氢裂化助剂的作用效果:,三、重油悬浮床加氢技术开发,重油悬浮床加氢裂化助剂的作用效果:,三、重油悬浮床加氢技术开发,H-Oil反应器对重油悬浮床加氢裂化工艺的可行性考察：,HTI中试装置反应器的基本参数,三、重油悬浮床加氢技术开发,H-Oil反应器对重油悬浮床加氢裂化工艺的可行性考察：,三、重油悬浮床加氢技术开发,重油悬浮床加氢裂化环流反应器的开发：,三、重油悬浮床加氢技术开发,三、重油悬浮床加氢技术开发,三、重油悬浮床加氢技术开发,环流反应器的冷模研究：,反应器实验装置,三、重油悬浮床加氢技术开发,环流反应器的计算流体力学（CFD）研究：,网格独立性验证,数值模拟能够有效的模拟环流反应器内部流场及气含率的分布,三、重油悬浮床加氢技术开发,不同液体填装高度时的环流液速,低于导流筒15cm时的液相体积分率分布云图,空塔气速增大，环流液速增大趋势大于空塔气速的流速，填装高度越高流速越大。当空塔气速大于5cm/s时才能形成环流,三、重油悬浮床加氢技术开发,液相体积分率云图,不同密度下的液相液速,改变气体密度对流场以及气含率影响较小,不同密度下的气含率,三、重油悬浮床加氢技术开发,不同密度下的环流液速,不同密度对液相流速没有影响；不同密度对侧隙气含率有较大的影响，其密度越小侧隙气含率越高。,不同密度下的气含率,三、重油悬浮床加氢技术开发,粘度增大，整体气含率增大，液相体积分率减少；粘度增大，阻力增大，液体流速减小，气含率增大。,液相体积分率云图,不同粘度下的气含率,不同粘度下的流速,三、重油悬浮床加氢技术开发,气泡直径越小，整体气含率增大，扩散系数增大，利于反应；但气泡直径越小，能耗增大，侧隙流速下降，易堵塞及温度分布不均；气体分布器对于反应器内部的流场以及气含率起到至关重要的作用。,液相体积分率云图,不同气泡直径下的气含率,不同气泡直径下的流速,三、重油悬浮床加氢技术开发,三级环流液速最大，一级导流筒位置处环流液速最小；多级环流反应器形成了理想状态下多级环流反应器的流场分布；,不同级数导流筒结构图,液相流速矢量图,三、重油悬浮床加氢技术开发,不同高度下的液体流速,三、重油悬浮床加氢技术开发,导流筒直径既要保证导流筒内体积，也要保证环流发生，存在最佳结构；,不同直径导流筒的液体流速分布,不同直径下的液相流速矢量图,三、重油悬浮床加氢技术开发,考察分布器位置平行、低于和高于导流洞下沿300mm；分布器位置对环流反应器流场有一定的影响，把分布器布置在导流筒下沿以下能够有效减少底部的流动死区。,流速矢量分布图,4500mm截面处液相流速分布,三、重油悬浮床加氢技术开发,不同底部结构流速矢量分布图,三、重油悬浮床加氢技术开发,环流反应器的放大初步研究:,环流反应器模型结构尺寸以及网格结构图,尺寸比例按照五万吨/年实验装置的尺寸，直接对环流反应器直径进行一定倍数的放大，,三、重油悬浮床加氢技术开发,截面上的流速分布图,液体流速矢量图,三、重油悬浮床加氢技术开发,截面上的气含率分布图,三、重油悬浮床加氢技术开发,重油悬浮床加氢裂化工艺路线的开发：,三、重油悬浮床加氢技术开发,四种工艺路线的特点：,三、重油悬浮床加氢技术开发,工业试验方案的筛选：,三、重油悬浮床加氢技术开发,工业试验方案的筛选：,三、重油悬浮床加氢技术开发,小试研究结论：,三、重油悬浮床加氢技术开发,重油悬浮床加氢裂化工业化试验流程：,三、重油悬浮床加氢技术开发,工业化试验运转条件：,三、重油悬浮床加氢技术开发,工业化试验标定结果：,三、重油悬浮床加氢技术开发,第二阶段工业化试验主要设备的结焦状况：,三、重油悬浮床加氢技术开发,5万吨/年工业化试验的结论：,三、重油悬浮床加氢技术开发,工业化试验在工艺上暴露出的问题：,三、重油悬浮床加氢技术开发,劣质重油悬浮床加氢裂化油溶性催化剂开发：,三、重油悬浮床加氢技术开发,三、重油悬浮床加氢技术开发,劣质重油悬浮床加氢裂化工艺流程一减压尾油循环,三、重油悬浮床加氢技术开发,克拉玛依超稠油的常压渣油悬浮床加氢裂化小试评价：,三、重油悬浮床加氢技术开发,克拉玛依超稠油的常压渣油悬浮床加氢裂化小试评价：,克拉玛依超稠油的常压渣油悬浮床加氢裂化小试评价：,三、重油悬浮床加氢技术开发,劣质重油悬浮床加氢裂化工艺流程二脱渣尾油循环,三、重油悬浮床加氢技术开发,委内瑞拉重质燃料油悬浮床加氢裂化评价：,三、重油悬浮床加氢技术开发,委内瑞拉重质燃料油悬浮床加氢裂化评价：,三、重油悬浮床加氢技术开发,委内瑞拉重质燃料油悬浮床加氢裂化评价：,三、重油悬浮床加氢技术开发,劣质重油悬浮床加氢裂化工艺流程三新鲜原料一次通过,三、重油悬浮床加氢技术开发,委内瑞拉重质燃料油