加氢未来发展趋势-李大东.ppt

石油炼制技术的发展趋势,2003年8月,主要内容,世界炼油业的现状及发展趋势世界炼油新技术中国炼油业的机遇与挑战中国炼油技术的发展炼油企业的发展趋势,世界炼油业的现状及发展趋势,现状清洁生产和生产清洁燃料是当今炼油业的主题炼油业在微利中求生存原油质量劣化使炼油业面临严峻考验,世界炼油业的现状及发展趋势,发展趋势清洁生产和生产清洁燃料、深度加工、资源优化、油化结合、提高效益,深度加工,发展深度加工主要是发展渣油加工，提高轻质油收率，多出轻质油、少出燃料油；其次是用好废油和石油焦，提高原油资源利用率，提高炼油厂的经济效益。,清洁生产,有两层含义，一个是清洁燃料的生产，另一个是生产过程的清洁化。清洁燃料生产是指燃料向低硫和超低硫以及低芳烃、低烯烃含量发展；生产过程的清洁化，是指炼厂最大限度减少污染排放。,资源优化,优化配置炼厂资源，调整装置和生产结构，最大限度地利用资源。,油化结合,炼油和石油化工技术一体化，为化工提供更多优质原料，促进石油化工的发展，发挥石油化工的整体效益。一般说来，油化结合的企业比单独炼油厂提高投资回报率2-5%。,主要内容,世界炼油业的现状及发展趋势世界炼油新技术中国炼油业的机遇与挑战中国炼油技术的发展炼油企业的发展趋势,世界炼油新技术,重油加工技术清洁燃料的生产技术向石油化工延伸的炼油技术替代能源生产技术,重油加工技术,市场重油需求量减少，轻质油品需求量增加；催化裂化的原料重质化，重油催化裂化是今后世界发展的重要方向；2002年全世界催化裂化总能力约为6.9108t/a，其中重油催化裂化能力约占25%。,重油加工技术,Davison公司的渣油裂化催化剂（1）AURORA-LL1系列催化剂，具有良好的抗铁污染能力。（2）IMPACT系列催化剂，抗钒、镍性能好。,重油加工技术,Engelhard公司的催化裂化添加剂和催化剂（1）Converter助剂。添加Converter助剂可使焦炭和油浆减少，提高掺渣量、增加处理量，改善操作灵活性。（2）Flex-Tec催化剂。具有重油裂化能力强、焦炭选择性好、抗金属污染能力强等优点。该催化剂在2002年底首次工业应用。,重油加工技术,缓和焦化SATCON工艺目的是脱除渣油中的金属、康氏残炭、硫和氮。具有液收高、脱杂质率高、生焦率低等特点，可加工康氏残炭高达50%的原料。合成气园煤的气化或石油焦和渣油气化生成合成气，可用于制氢、发电、生产甲醇及化肥或用作城市煤气可能成为一种高度灵活的资源、能源、环境一体化系统,清洁燃料的生产技术,出于对健康、安全和环境保护的要求，政府部门制定了强制性的燃料标准，生产低硫、低芳烃、低烯烃的清洁燃料，满足运输燃料的标准，是炼油业的主要任务，从而推动了清洁燃料生产技术的开发。,欧洲汽油规格变化,欧洲柴油规格变化,清洁燃料的生产技术,汽油脱硫技术柴油脱硫技术降低燃料中芳烃技术降低燃料中烯烃技术通过调和生产燃料技术,汽油脱硫技术,ISAL技术UOP与委瑞内拉Intevep公司开发。固定床汽油脱硫技术，同时部分或全部饱和汽油烯烃并通过裂化和异构化弥补辛烷值降低；抗爆指数由85.4降低到84.4，汽油烯烃由15降低到7。,汽油脱硫技术,SCANfing工艺ExxonMobil公司开发。能够在生产超低硫汽油的同时使辛烷值的损失最小；使用的催化剂是RT-225，具有34年的催化剂使用寿命；很好的加氢脱硫选择性，将硫含量为2300ppm的原料脱硫至低于25ppm的水平，而烯烃的饱和较少；此技术已实现工业化。,汽油脱硫技术,S_Zorb脱硫技术。Phillips公司吸附脱硫技术，17届WPC奖。可以满足炼厂生产超低硫汽油的需要。使用新的吸附剂，它可以从烃分子中脱除硫；将硫含量从1400ppm脱至10ppm时辛烷值的损失只有1.1；现已工业化。,汽油脱硫技术,Prime-G+技术IFPAxens公司的低硫汽油生产技术。催化剂具有双功能。10ppm以下，辛烷值损失很低。世界上最早大规模生产低硫汽油的技术。到2003年1月，已发放技术许可证65个，其中有13套装置投入工业应用。,汽油脱硫技术,OATS（噻吩硫的烯烃烷基化）技术。该技术最初由BP开发，后由Axens公司授权发放技术许可证。原理：将汽油中轻硫化物转变为重硫化物。其中噻吩和轻烯烃通过烷基化反应生成烷基噻吩的转化率比较高，在对OATS馏出物分馏后就可以生产出低硫、低蒸汽压的LCN。操作条件缓和，使用固体酸催化剂。2001、2002年分别有两套OATS装置在德国建成开工，另外一套装置2003年1月底在北欧开工。,汽油脱硫技术,Octgain技术。ExxonMobil技术QatarPetroleum（卡塔尔石油公司）2002年夏季开工。总硫在400700ppmFCC重汽油为原料，产品硫含量10ppm之下。,汽油脱硫技术,催化蒸馏技术（CDHDS）CDTECH公司开发。操作周期可以超过5年，催化剂保持非常高的活性，失活速率很低，辛烷值损失小解决了加氢过程再次形成硫醇的问题，生产满足硫含量小于10g/g的汽油通过烯烃异构化使汽油辛烷值增加，产品辛烷值可增加0.5个单位。,柴油脱硫技术,STARS和NEBULA家族催化剂。AkzoNobel/NipponKetjen公司技术（1）KF-848型催化剂脱硫、脱氮、脱芳烃活性高。（2）中等压力下，NEBULA加氢处理催化剂的活性比其它工业催化剂高2倍以上。（3）实现柴油硫含量1015ppm的目标。,柴油脱硫技术,催化剂TK-573和催化剂TK-574。丹麦的HaldorTopse公司开发的第四代HDS催化剂，分别为Ni-Mo型和Co-Mo型。（1）是第一代催化剂活性的2倍。（2）用于生产硫含量低于15ppm的柴油。（3）18套低硫、低芳柴油装置，12套S含量50-500ppm，6套1-50ppm。,柴油脱硫技术,Unionfining技术。UOP公司开发的柴油深度加氢脱硫技术。（1）非贵金属CoMo或NiMo型催化剂。（2）硫含量从1.85wt%降至350ppm或50wppm。,柴油脱硫技术,柴油的SZorbSRT工艺。Phillips公司降低柴油硫含量的吸附技术。（1）柴油的硫含量可低于10ppm。（2）Phillips正在为德克萨斯的Sweeny炼厂设计一个柴油SZorb装置。,柴油脱硫技术,柴油的生物脱硫技术。（1）第一套柴油生物脱硫装置建在美国Valdez炼油厂，加工能力250kt/a，生产清洁柴油，副产4.540kt/a羟基联苯亚磺酸盐，2001年投产。（2）不耗氢气，投资节省50，操作费用节省20。,降低燃料中芳烃的技术,降低汽油芳烃的方法从重整原料中脱除苯和苯前身物，UOP、Chevron和IFP开发了二段重整降苯工艺，可以把重整汽油中的苯含量降低至1%水平从重整油中除去所生成的苯，常规溶剂抽提脱苯、抽提蒸馏脱苯、加氢脱苯,降低燃料中芳烃的技术,降低柴油芳烃的方法ARINO工艺LINDE、SUD-CHEMIE和VEBA联合开发。分成两段催化反应，第一段是在传统的多床层加氢反应器中进行芳烃加氢生成环烷，随后在第二段通过沸石裂化和环烷开环转化成烷烃。,降低燃料中芳烃的技术,降低柴油芳烃的方法MAKFiningHDAr技术采用贵金属催化剂KF200，具有高的芳烃饱和活性，同时耐硫和氮。原料油预先处理到硫含量小于50wppm，总氮20wppm。催化剂能将进料硫含量进一步降至510wppm以下。芳烃饱和率达90%以上。,降低燃料中芳烃的技术,降低柴油芳烃的方法Synshift工艺由美国ABBLummus公司和CriterionCatalyst公司联合开发。单段工艺，采用低中压操作。除发生HDS、芳烃饱和外，还发生选择性开环。可用于生产优质的柴油。,炼油业向石油化工的延伸,炼油厂低分子烯烃、烷烃和芳烃，是石油化工原料十分重要的组成部分。在美国，炼油厂约提供石化产品用丙烯的50%。全世界的BTX芳烃，有70%左右来自炼油厂的催化重整。清洁燃料的调合组分烷基化油、MTBE、DIPE等产品的生产。,炼油业向石油化工的延伸,（1）MAXOFIN工艺，Mobil和Kellogg公司共同开发。（2）SCC工艺，Lummus公司开发。通过提高催化裂化的苛刻度来提高气体产率，对油品和丙烯的产率有相当大调节幅度，如MAXOFIN工艺，汽油产率可达49.78%-18.81%，丙烯产率可达6.22%-18.37%。若将气体中的乙烯和丁烯歧化反应成丙烯（OCT技术），则丙烯产率还可增加5%-7%。,炼油业向石油化工的延伸,（3）Superflex工艺HalliburtonKBR公司开发。以通过选择性加氢脱除炔烃和二烯烃的蒸汽裂解C4和C5馏分，或FCC、焦化装置的石脑油为原料，生产丙烯，联产乙烯,替代能源生产技术,天然气液化技术煤液化技术乙醇汽油技术生物柴油技术,主要内容,世界炼油业的现状及发展趋势世界炼油新技术中国炼油业的机遇与挑战中国炼油技术的发展炼油企业的发展趋势,中国炼油业的机遇与挑战,机遇“十五”期间，GDP将持续增长，为石化工业的快速发展创造了有利的外部环境。“十五”期间，对成品油、乙烯和对二甲苯需求将以较高速度增长我国炼油工业已经具有一定的规模，2002年底炼油能力已达到2.89亿t/a，列世界第四位。我国炼油科技创新有一定实力，从事炼油技术开发的研究院、设计院比较配套。,中国炼油业的机遇与挑战,挑战石油资源不足，原料缺口较大，进口原油比例增加。环保法规趋严，产品质量不高，与先进国家相比差距较大。炼油能力过剩，加工负荷偏低，成本增高。炼厂规模偏小，布局分散，缺乏竞争规模实力。,主要内容,世界炼油业的现状及发展趋势世界炼油新技术中国炼油业的机遇与挑战中国炼油技术的发展炼油企业的发展趋势,中国炼油技术的发展,我国炼油厂的总体装置构成是：催化裂化占33.4，焦化占6.8，重整占5.6，加氢裂化占4.9，加氢精制和加氢处理占8.2。催化裂化汽油占成品汽油总量的80%以上（烯烃含量和硫含量高的原因）。掺炼渣油（甚至是高硫的）比例在逐渐增大。环保法规日益严格。问题的解决必须依靠炼油技术的不断创新！,中国炼油技术的发展,重油的深加工技术清洁燃料的生产技术降低汽油烯烃含量的技术降低汽油硫含量的技术生产高辛烷值汽油组份技术低硫低芳柴油生产技术,重油的深加工技术,催化裂解（DCC）技术催化热裂解（CCP）技术重油接触裂解工艺（HCC）全大庆减压渣油催化裂化工艺（VRFCC）延迟焦化技术浅度溶剂脱沥青-加氢处理-催化裂化组合技术（SHF）渣油加氢与催化裂化的双向组合技术（RICP）,重油的深加工技术,截至2001年底，全国催化裂化能力已达1.0096亿吨/a，列世界第二位。催化裂化是我国炼油工业加工渣油第一位的深度加工装置。2001年，中国石油、中国石化两大公司渣油掺炼率占36.2%。,重油的深加工技术,催化裂解（DCC）技术从重质原料增产轻质烯烃；I型DCC能达到最大的丙烯选择性，同时乙烯产量大大增加；II型DCC能使异丁烯及异戊烯的选择性最大；催化剂进一步改进，活性和稳定性提高。,重油的深加工技术,催化热裂解（CCP）技术从重油直接制取乙烯和丙烯，可实现最大量生产乙烯和丙烯的目的。采用具有正碳离子和自由基反应双重催化活性的新型择形沸石催化剂。2000年四季度至2001年1月在大庆炼化公司工业装置上进行工业试验。重油接触裂解工艺（HCC）在抚顺石化公司进行了工业试验,重油的深加工技术,全大庆减压渣油催化裂化工艺（VRFCC）掺渣量（大庆减压渣油）达85%在燕山石化装置上运行良好,重油的深加工技术,延迟焦化技术的发展趋势装置建设大型化（直径8米以上）原料使用多元化工艺发展两极化产品焦炭优质化,重油的深加工技术,延迟焦化高液收延迟焦化技术（MDDC）石科院开发液体产率增加5-8%，焦炭和气体收率分别下降2-3%和3-4%应用该技术可扩大装置处理能力蜡油收率增加，可为裂化装置提供更多的原料加工低硫原料时，该工艺生产的焦炭质量符合冶金焦要求,重油的深加工技术,延迟焦化高中间馏分油收率的延迟焦化技术（HMDDC）石科院开发与常规焦化比较，焦化分馏塔的循环方法不同柴油产率比常规焦化工艺提高7%以上气体和焦炭产率比常规焦化工艺低，保持MDDC工艺的特点,重油的深加工技术,延迟焦化生产乙烯原料延迟焦化工艺（PEFDC）石科院开发采用内循环方式，增加轻馏份油，其焦化汽油和焦化柴油质量与常规焦化相当较加氢裂化方法投资少，渣油资源足，操作费用低以常压渣油为原料，可省去减压蒸馏装置补偿缺陷,重油的深加工技术,延迟焦化缓和热转化-焦化组合工艺石科院开发原料先进行缓和热转化，产生5%-15%的低沸程物质作为供氢剂和稀释剂焦化装置的处理量扩大20%左右，总液收提高0.52%。,重油的深加工技术,渣油加氢与催化裂化的双向组合技术（RICP）以RFCC重循环油(HCO)顶替VRDS进料稀释油直馏VGO，VGO供加氢处理，优化炼厂加工流程降低渣油加氢催化剂积炭量，延长渣油加氢催化剂使用寿命使低价值HCO转化为高价值的轻油产品,轻质油收率提高23个百分点,重油的深加工技术,浅度溶剂脱沥青-加氢处理-催化裂化组合技术（SHF）加工高硫、高金属劣质渣油的新途径，解决了硬沥青的出路问题DAO加氢处理装置投资只有渣油加氢装置的30%40%催化剂用量只有渣油加氢装置的1/4左右加氢DAO是优质的FCC原料，可以直接生产低硫、低烯烃的清洁汽油,清洁燃料的生产技术,清洁燃料的生产主要是要解决车用无铅汽油深度脱硫、脱苯、脱芳烃和降低烯烃含量以及车用柴油超深度脱硫、降低芳烃、多环芳烃以及提高十六烷值的问题。降低汽油烯烃含量的技术降低汽油硫含量的技术生产高辛烷值汽油组份技术低硫低芳柴油生产技术,降低汽油烯烃含量的技术,降低催化汽油烯烃的GOR系列催化剂和助剂通过调变分子筛的酸强度分布，控制氢转移反应深度，从而解决饱和汽油烯烃与焦炭产率增加的矛盾；使用专有ZRP系列分子筛，选择裂化汽油烯烃和直链烷烃异构化，在降汽油烯烃的同时保证辛烷值；通过载体改性技术，调变催化剂孔分布，改善催化汽提性能，达到抑制生焦的效果；已经应用于洛阳炼油厂、上海炼油厂、燕山石化公司炼油厂、锦州石化公司。,降低汽油烯烃含量的技术,多产液化气和柴油工艺(MGD)以重质油为原料，在增产柴油和液化气同时，降低催化汽油烯烃含量；新鲜原料(蜡油)、轻组分(粗汽油)、重组分（渣油）采用不同进料方式，按照苛刻度不同有控制地选择性裂化；专用RGD-1催化剂具有优良重油转化能力和抗重金属能力，控制柴油馏份再裂化和促进汽油馏份适度再裂化功能。在福炼和广石化重油催化装置上进行了工业试验。全国推广应用27套。,降低汽油烯烃含量的技术,灵活催化裂化工艺（FDFCC）双提升管、汽油在第二提升管内进行改质，实现芳构化、异构化等反应，以降低催化汽油烯烃含量。在清江和长岭炼厂工业应用。,降低汽油烯烃含量的技术,多产异构烃的催化裂化工艺（MIP）采用新的反应器系统，实现可控的选择性二次反应，达到降低汽油烯烃，增加汽油中异构烷烃含量的目的。与常规催化裂化相比，重油转化能力提高，液化气、轻油和总液收均增加；汽油烯烃含量大幅度降低，异构烷烃增加，诱导期改善，MON提高；可以一定幅度降低汽油硫含量。在高桥石化公司和安庆石化公司成功应用。已技术转让5套。,降低汽油硫含量的技术,高硫VGO加氢精制作催化裂化原料采用已工业化的RN系列催化剂；在中等压力下，沙中VGO加氢脱硫率和脱氮率分别为91.9和68.8，残炭脱除率为82.6，精制VGO的硫含量可降至0.25w，符合催化裂化进料的要求。FCC汽油硫含量小于150ppm。精制的VGO催化裂化后，汽油产率提高明显，可直接作为90#车用汽油的调和组分。,降低汽油硫含量的技术,催化裂化汽油加氢脱硫的RSDS工艺工艺分三部分：（1）蒸馏系统将全馏程FCC汽油分为轻、重两组分（2）轻组分脱硫醇系统（3）重组分选择性加氢脱硫系统对于处理不同硫含量和烯烃含量的汽油有很强的适应性，可以满足不同产品的需要2003年7月在金山石化分公司工业化试验,降低汽油硫含量的技术,全馏分MIP汽油加氢脱硫技术（MIP-DS）进一步降低MIP汽油的硫含量，并适当降低烯烃含量，达到欧III排放标准汽油硫含量指标不需要对原料油进行分段切割产品硫含量小于150ppm，研究法辛烷值（RON）损失只有1个单位左右,降低汽油硫含量的技术,催化汽油加氢异构脱硫降烯烃技术（RIDOS）同时深度脱硫、深度降烯烃经过加氢异构后，硫和烯烃含量可直接满足欧III或欧IV排放的汽油标准2002年8月在燕山石化分公司工业试验,催化裂化汽油加氢异构脱硫降烯烃RIDOS标定结果,生产高辛烷值汽油组分技术,C5/C6烷烃异构化异构化油是一种低硫、无芳烃、烯烃的环境友好产品RIPP研究开发出一种稳定性良好的异构化催化剂，在较低压力下表现出良好的异构化性能在湛江工业化,清洁柴油生产技术,低硫低芳柴油生产（SSHT）生产低硫低芳烃柴油的单段加氢处理工艺采用一种或两种非贵金属催化剂，中压下操作成功地处理了直馏柴油、催化柴油及其混合油同加氢改质或加氢裂化工艺相比，SSHT具有高的柴油收率同传统的加氢精制工艺相比，SSHT工艺十六烷值的提高明显2001年6月在燕山石化分公司工业试验,SSHT工艺的工业应用结果,清洁柴油生产技术,中压加氢RICH技术双功能催化剂，可同时完成脱硫、脱氮、烯烃、芳烃饱和及选择性开环裂化反应柴油收率高，较大幅度地降低密度、提高十六烷值2000年12月在洛阳石化分公司工业化试验,清洁柴油生产技术,中压加氢改质技术MHUG加氢精制和加氢裂化两种催化剂（RN/RT）的组合原料油中的多环芳烃部分加氢饱和，选择性地开环裂化柴油芳烃含量低、十六烷值高兼产部分高芳潜的石脑油1992年工业化，应用于三套装置，分别在大庆石化公司、武汉石化公司、锦州石化公司,MHUG技术应用实例,清洁柴油生产技术,中压加氢裂化技术RMC采用加氢精制与加氢裂化两种催化剂串联可从干点540的VGO原料生产优质催化重整原料和达到欧III或欧IV排放的优质柴油和低BMCI值的优质乙烯原料2000年5月工业化，RMC在燕山分公司和金山分公司工业装置应用,清洁柴油生产技术,柴油深度脱硫脱芳（DDA-1）原料是高硫直馏柴油或者是高硫、高氮、高芳烃的催化柴油或焦化柴油操作压力温和（8.0Mp