催化裂化油浆预处理技术0

1、新型催化油浆集成新型催化油浆集成预处理预处理技术技术中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院中国石油化工股份有限公司长岭分公司湖南中天元环境工程有限公司 新型催化油浆集成预处理新型催化油浆集成预处理技术技术 石科院开发了一整套针对炼厂全流程的催化油浆预处理技术，灵活、高效。 全流程优化可改善了单一技术的局限性。新型催化油浆集成预处理技术新型催化油浆集成预处理技术 油浆脱固技术 油浆非临氢脱硫技术 与炼油装置流程总体优化油浆脱固技术油浆脱固技术催化油浆的综合利用催化油浆分离主要技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术工业试验情况知识产权催化油浆基本介绍催化油浆基本介绍油浆油浆产量产量产油企业产油企业F

2、CCFCC生产能力，万吨生产能力，万吨/ /年年油浆产量，万吨油浆产量，万吨/ /年年中石化中石化6883.376883.37344.17344.17中海油中海油3603603535中石油及地炼中石油及地炼7756.637756.63396.21396.21合计合计1500015000（约）（约）775.38775.38u20162016年全国催化裂化装置生产能力约年全国催化裂化装置生产能力约150Mt/a,150Mt/a,其中渣油催化裂化加工量约占其中渣油催化裂化加工量约占40%40%，重油催化裂化加工量约占重油催化裂化加工量约占60%60%。u一般炼油厂催化裂化装置外甩油浆的量一般炼油厂催

3、化裂化装置外甩油浆的量约占原料量的约占原料量的3%-5%3%-5%，这些油浆资源每年约，这些油浆资源每年约有有700700万吨以上。万吨以上。催化油浆基本介绍催化油浆基本介绍油浆油浆性质性质分析项目分析项目齐鲁齐鲁青炼青炼燕山燕山杭州杭州长岭长岭上海上海金陵金陵镇海镇海天津天津密度（密度（2020）/ /（g/cmg/cm3 3）1.0741.0741.1021.1021.0761.0761.0931.0931.1021.1021.1191.1191.1431.1431.0831.0831.1001.100S S/% /% 1.301.301.601.600.700.700.480.481.0

4、1.01.31.30.910.911.01.00.750.75N N/% /% 0.290.290.090.090.280.280.330.330.410.410.220.220.340.340.220.220.070.07w w（残炭）（残炭）/% /% 24.124.14.514.517.227.2214.814.812.512.513.4913.4917.317.39.689.683.913.91w w（灰分）（灰分）/% /% 0.610.610.120.120.260.260.270.270.530.530.0850.0850.700.700.240.240.1220.122四组分组

5、成四组分组成/% /% 饱和烃饱和烃15.615.65.55.514.914.917.817.815.915.96.06.06.06.014.614.62.82.8芳烃芳烃54.054.086.686.671.471.463.963.962.662.666.266.260.560.565.665.687.387.3胶质胶质17.617.67.27.210.710.79.49.414.214.223.523.518.918.915.715.79.49.4沥青质沥青质12.812.80.70.73.03.08.98.917.317.34.34.314.614.64.14.12.82.8w w（金属

6、）（金属）/ /（g/gg/g）AlAl6426421191192102104994992652651061061394139435035013761376CaCa11.811.80.900.9012.812.87.87.84.24.22.82.8848417.617.66.66.6CuCu0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.300.300.10.10.10.1FeFe21.921.95.65.625.525.525.725.723.523.56.36.3525214.914.915.915.9NaNa10.210.21.61.64.84.80.20.2

7、4.94.95.05.018.318.33.63.613.913.9NiNi13.013.00.200.207.27.212.012.06.46.42.52.5818115.515.53.03.0V V22.622.60.100.103.73.71.51.52.42.42.82.817.517.52.02.02.42.4中国石化部分炼油企业催化油浆性质中国石化部分炼油企业催化油浆性质催化油浆基本介绍催化油浆基本介绍油浆粒径油浆粒径分布分布 催化裂化装置外甩油浆中夹带催化剂微颗粒，其含量一般约为催化裂化装置外甩油浆中夹带催化剂微颗粒，其含量一般约为50050070007000g/gg/g，一般油

8、浆中颗粒的分布为，一般油浆中颗粒的分布为0.010.01200200m m，峰值为，峰值为10104040m m。催化裂化油浆基本介绍催化裂化油浆基本介绍综合利用综合利用催化油浆催化油浆综合利用综合利用针针状状焦焦炭炭黑黑碳素纤碳素纤维材料维材料重质重质船用船用燃料燃料油油高温热高温热传导液传导液道路沥道路沥青改性青改性橡胶软橡胶软化剂化剂提高催化、焦提高催化、焦化装置液收化装置液收催化裂化油浆基本介绍催化裂化油浆基本介绍综合利用综合利用油浆主要油浆主要加工工艺加工工艺油浆的综合利用要求：油浆的综合利用要求：生产炭黑或橡胶填充油生产炭黑或橡胶填充油 要求固含量要求固含量500g/g500g/g

9、生产针状焦生产针状焦 要求固含量要求固含量100g/g100g/g加氢原料加氢原料 要求固含量要求固含量20g/g20g/g碳素纤维原料碳素纤维原料 要求固含量要求固含量10g/g10g/g延迟焦化装置原料延迟焦化装置原料 掺炼比掺炼比10%10%左右左右油浆的综合利用面临的困难：油浆的综合利用面临的困难：u含固体催化剂粉末含固体催化剂粉末(2000g/g(2000g/g以上以上), ), 严重限制后续再加工严重限制后续再加工u稠环芳烃和胶质的含量高稠环芳烃和胶质的含量高, , 难裂化难裂化, ,易生焦易生焦催化油浆分离主要催化油浆分离主要技术技术主主要要分分离离技技术术静电分离法静电分离法沉

10、降法沉降法离心分离离心分离金属滤芯过滤分离金属滤芯过滤分离耐高温特种陶瓷膜错流过滤耐高温特种陶瓷膜错流过滤催化油浆分离主要催化油浆分离主要技术技术 静电分离法是近年来发展起来的一种新型液固分离技术，适用于固体颗粒直径很小、颗粒浓度相对较低且液相电阻率较大的液-固体系。上世纪90年代镇海炼化使用过该技术，但没有长周期运行。静电分离法静电分离法 美国海湾石油公司静电分离基本原理图美国海湾石油公司静电分离基本原理图催化油浆分离主要催化油浆分离主要技术技术 沉降剂沉降法沉降剂沉降法是是通过添加沉降剂可显著提高催化剂细粉的通过添加沉降剂可显著提高催化剂细粉的沉降速度和脱离程度，该法操作简单，投资少沉降速

11、度和脱离程度，该法操作简单，投资少。但沉降剂但沉降剂存在存在遇遇高温会分解高温会分解、分离精度低、沉降后固含量仍比较高等问题、分离精度低、沉降后固含量仍比较高等问题。油浆罐中的沉渣油浆罐中的沉渣也也需定期清理，环保治理费用高。需定期清理，环保治理费用高。自然沉降法自然沉降法沉降剂沉降剂沉降法沉降法 炼厂的外甩油浆存于油浆沉降罐中进行自然沉降，其温度炼厂的外甩油浆存于油浆沉降罐中进行自然沉降，其温度为为80809090，沉降一段时间后备用，沉降一段时间后备用，该方法该方法操作简单，运行操作简单，运行成本低，但沉降成本低，但沉降时间长时间长，工业化效率低工业化效率低。催化油浆分离主要催化油浆分离主

12、要技术技术离心分离技术离心分离技术 旋流分离法是让液体在旋流芯管内高速旋转，利用两种互不相旋流分离法是让液体在旋流芯管内高速旋转，利用两种互不相溶介质的密度差，通过高速旋转产生的离心力实现两相分离溶介质的密度差，通过高速旋转产生的离心力实现两相分离。高温高温离心分离法利用高温试管沉降离心机将油浆离心分离法利用高温试管沉降离心机将油浆脱固脱固净化净化，工业应用工业应用存存在劳动强度大、难以大规模生产等问题在劳动强度大、难以大规模生产等问题。离心分离技术离心分离技术旋流分离法旋流分离法高温离心沉高温离心沉淀分离法淀分离法催化油浆分离主要催化油浆分离主要技术技术 金属滤芯油浆过滤器的关键技术在于滤芯

13、与反冲洗技术，国内金属滤芯油浆过滤器的关键技术在于滤芯与反冲洗技术，国内过滤器厂家主要采用美国过滤器厂家主要采用美国PallPall和和MottMott公司生产的滤芯。目前公司生产的滤芯。目前中国石中国石油和中国石化的下属企业已经投入了油和中国石化的下属企业已经投入了2020多套油浆过滤装置。多套油浆过滤装置。存在过存在过滤精度低，滤后油浆灰分高。滤芯容易堵塞，无法长周期运行。滤精度低，滤后油浆灰分高。滤芯容易堵塞，无法长周期运行。金属滤芯过滤分离技术金属滤芯过滤分离技术 金属金属烧结丝网烧结丝网、金属粉末烧结、金属粉末烧结滤芯滤芯美国Pall公司 金属金属粉末粉末烧结滤芯烧结滤芯美国美国Mo

14、tt公司公司 金属粉末烧结滤芯金属粉末烧结滤芯英国英国GKN公司公司油浆油浆过滤过滤器滤器滤芯生芯生产商产商催化油浆分离主要催化油浆分离主要技术技术金属滤芯过滤分离技术金属滤芯过滤分离技术运行方运行方 技术方技术方 引进时间引进时间 使用情况及特点使用情况及特点华北油田华北油田 MOTTMOTT1997 1997 连续运转最长连续运转最长不超过不超过6 6个月，脱固个月，脱固率率一般小于一般小于90%90%。采用死端过滤方式，金属滤芯易堵采用死端过滤方式，金属滤芯易堵塞，滤芯堵塞后，罐内外压差升高，塞，滤芯堵塞后，罐内外压差升高，在热效应下，焊缝极易开裂在热效应下，焊缝极易开裂应用一段时间后反

15、冲洗频繁，反冲应用一段时间后反冲洗频繁，反冲用油占总产量的用油占总产量的10-20%10-20%，过滤效率，过滤效率低低 天津石化天津石化 2003 2003 胜利石化胜利石化 2000 2000 金陵石化金陵石化 吉林石化吉林石化 2010 2010 四川石化四川石化 2014 2014 巴陵石化巴陵石化 PALLPALL1998 1998 大连石化大连石化 2008 2008 吉林前郭吉林前郭 中国石中国石油大学油大学九江石化九江石化 2010 2010 大连石化大连石化 福建炼化福建炼化 安泰科技安泰科技2002 2002 大连石化大连石化 19951995锦州石化锦州石化 品孚罗特品孚

16、罗特 2010 2010 国内金属滤芯过滤油浆净化技术应用实例国内金属滤芯过滤油浆净化技术应用实例催化油浆分离主要催化油浆分离主要技术技术陶瓷膜元件陶瓷膜元件陶瓷膜组件陶瓷膜组件支撑体材料支撑体材料: -Al: -Al2 2O O3 3膜材料：膜材料： MF MF （微滤）：（微滤）：-Al-Al2 2O O3 3；UFUF（超滤）（超滤） ： ZrO ZrO2 2 TiO TiO2 2膜孔径：膜孔径： 1.21.2；0.80.8；0.40.4；0.20.2；0.1 0.1 ；0.05m0.05m；2020；1010；5 5；1KD1KD 长度：长度：250mm250mm； 1000 mm10

17、00 mm；1200 mm1200 mm；1500 mm1500 mm耐高温特种陶瓷膜错流过滤耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术工作原理工作原理陶瓷膜过滤是一种错流形式的过滤，在压力驱动下，过滤介质在膜管内高速流动，小分子物质透过膜成为渗透液，固体颗粒及大分子物质被截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术陶瓷膜错流过滤技术特点陶瓷膜错流过滤技术特点l耐高温l不易堵塞l过滤精度高l再生性能好 l单位面积过滤通量大l错流过滤技术不形成滤饼，过滤连续性好耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温

18、特种陶瓷膜错流过滤技术- -技术技术特点特点特种陶瓷膜精准过滤及防堵塞技术特种陶瓷膜精准过滤及防堵塞技术高精度的镀膜技术高精度的镀膜技术可以制备精度可以制备精度1KD1KD分离膜分离膜膜材料的涂覆技术膜材料的涂覆技术可以满足不同应用需求可以满足不同应用需求精准的膜孔径控制术精准的膜孔径控制术孔径分布集中防止堵塞孔径分布集中防止堵塞膜材料楔形结构设计膜材料楔形结构设计有效防止堵塞有效防止堵塞错流过滤方式错流过滤方式减小膜表面污染层减小膜表面污染层1 12 24 45 53 3耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -技术技术特点特点膜材料结构设计膜材料结构设计 楔形结构设计有

19、效防止堵塞楔形结构设计有效防止堵塞 物料由膜层到支撑层，孔径逐渐扩大，不易物料由膜层到支撑层，孔径逐渐扩大，不易堵塞堵塞孔径逐渐增大的楔形结构设计孔径逐渐增大的楔形结构设计防堵塞防堵塞耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -项目历程项目历程小试小试 20082008年年3 3月月6 6月月小试设备小试设备可行性实验可行性实验表明：滤后表明：滤后油浆灰分油浆灰分3030ppmppm耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -项目项目历程历程油浆陶瓷膜错流过滤流程示意图油浆陶瓷膜错流过滤流程示意图耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -

20、项目项目历程历程中试中试 20092009年年1111月月20102010年年9 9月月中试设备中试设备20102010年年1212月通月通过总部科技部过总部科技部技术评议技术评议分别在中石化分别在中石化长岭分公司长岭分公司1#1#、2#2#、3#3#催化装催化装置进行侧线试置进行侧线试验验耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -项目项目历程历程耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -项目项目历程历程工业试验工业试验（中石化长岭分公司）（中石化长岭分公司） 20122012年年2 2月月20202020年年7 7月月20122012年年2 2月月20

21、122012年年6 6月月 3#3#催化装置催化装置20122012年年7 7月月20152015年年 3#3#催化回炼油过滤，滤后回炼油作为渣催化回炼油过滤，滤后回炼油作为渣油加氢原料油加氢原料20162016年年1111月将工业试验装置整体搬迁至月将工业试验装置整体搬迁至1#1#催化装置（催化装置（3#3#催化催化油浆沥青质含量过高，油浆沥青质含量过高，1#1#催化油浆沥青质催化油浆沥青质15%15%），20182018年年4 4月月20202020年年7 7月，工业装置稳定运行，目前滤后油浆月，工业装置稳定运行，目前滤后油浆已经应用于船用燃料油和碳纤维的生产。已经应用于船用燃料油和碳纤维

22、的生产。耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术耐高温特种陶瓷膜错流过滤技术- -项目项目历程历程1010万吨万吨/ /年工业试验装置年工业试验装置3#3#催化装置现场催化装置现场1#1#催化装置现场催化装置现场工业试验工业试验情况情况装置规模：10万吨/年年操作时数：8400h装置占地面积：4m6m=24m2操作条件：260300；0.40.8MPa技术指标：滤后油浆灰分50ppm工业试验情况工业试验情况工艺流程工艺流程工业试验情况工业试验情况原料性质原料性质工业试验情况工业试验情况 在运行压差小于80kPa时，压差对过滤通量的影响比较大，当压差大于80kPa时随着压差的增加过滤通量变化不大，从试验情况

23、得出油浆过滤压差适宜范围在90200kPa。过滤压差对过滤通量影响的研究过滤压差对过滤通量影响的研究工业试验情况工业试验情况 反冲洗对过滤通量影响很小，过滤通量基本稳定。在线反冲洗对过滤通量影响的研究在线反冲洗对过滤通量影响的研究工业试验情况工业试验情况 研究结果表明：沥青质含量15%时，过滤通量稳定；当 沥 青 质 含 量 15%过滤通量下降明显，差压增加，沥青质含量越高通量下降越快，当沥青质含量超过20%时过滤通量迅速下降。沥青质含量对过滤通量影响的研究沥青质含量对过滤通量影响的研究工业试验情况工业试验情况 从试验结果看，固含量对通量的影响相对较小。 为了避免固体颗粒对管道和设备的磨损，固

24、含量控制在2040g/L（最高固含量达到58g/L）。循环液固含量对过滤通量影响的研究循环液固含量对过滤通量影响的研究工业试验情况工业试验情况工艺参数工艺参数研究研究，随着运行温度的提高，过滤通量有小幅增加，通量相差10%左右，陶瓷膜油浆过滤系统对温度的适应性比较好，可以在130310范围均可以稳定运行，在210280范围内性价比最高。工业试验情况工业试验情况日期日期原料油浆原料油浆浓缩油浆浓缩油浆滤后油浆滤后油浆固含量g/L灰分%沥青质%流量m/h固含量g/L灰分%灰分ppm流量m/h油浆收率%2018.4.252.50.2544.3412.812.81.342301078.132018.5

25、.144.20.26311.3312.325.62.6224011.593.502018.5.285.60.23410.1512.318.91.9232011.190.242018.6.112.50.3210.3413.213.61.3823011.284.852018.6.212.50.2210.0512.98.71.1935011.387.602.018.7.164.20.6746.3713.637.93.8065011.786.032018.7.304.20.4864.5112.239.24.0862011.493.442018.8.1370.3985.7912.738.63.90240

26、11.590.552018.8.272.50.33511.5912.825.62.6121011.589.842018.9.34.20.48914.4912.728.82.9922011.489.762018.11.124.20.36210.412.823.42.5162011.489.062018.11.264.20.38314.6812.811.61.2125011.489.062018.12.104.20.37310.0212.920.42.2361010.984.502018.12.242.50.53713.6812.820.43.7081010.985.162019.6.285.60

27、.4626.511119.22.102208.980.912019.7.47.00.7006.749.721.32.236208.890.722019.7.114.20.3865.299.619.52.015208.790.622019.7.255.60.5066.8410.318.91.986208.683.492019.8.15.60.4974.119.320.12.089208.389.242019.8.1370.5023.619.818.91.963208.384.69工业试验情况工业试验情况2018年4月至2020年7月油浆过滤装置稳定运行工业试验情况工业试验情况标标定定情情况况金属

28、脱除率金属脱除率98%98%滤后灰分滤后灰分50ppm50ppm工业试验情况工业试验情况结题意见结题意见工业试验情况工业试验情况工业试验情况工业试验情况工业试验情况工业试验情况 2012年长岭分公司3#催化装置建成10万吨/年油浆过滤装置并投入试验运行。2016年11月将油浆过滤工业试验装置从3#催化装置整体搬迁至1#催化装置，自2018年4月以来实现了长周期运行，工业应用试验结果表明： 1. 装置处理能力基本达到10万吨/年2. 滤后油浆灰分50ppm，金属去除率98%3. 滤后油浆单级收率85%，收率最高可达98%4. 陶瓷膜油浆过滤装置能长周期稳定运行5. 浓缩油浆可去催化、焦化装置，也可做沥青原料工业试验情况工业试验情况总结总结 催化裂化催化裂化油浆陶瓷膜过滤技术经过油浆陶瓷膜过滤技术经过长周期长周期工业试验，工业试验，解决了一系解决了一系列工程问题，包括密封材料的选择、原料的适应性等，列工程问题，包括密封材料的选择、原料的适应性等，确定了合适的确定了合适的操作条件、完善了油浆过滤的整套工艺操作条件、完善了油浆过滤的整套工艺，满足长周期运行的要求。，满足长周期运行的要求。1 1、油浆沥青