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文档简介
1、中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATIONCHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION抚抚 顺顺 石石 油油 化化 工工 研研 究究 院院原料范围广原料范围广产品生产灵活性大产品生产灵活性大质量好质量好液体产品收率高液体产品收率高生产过程清洁生产过程清洁 生产清洁马达燃料和优质化工原料的唯一技术生产清洁马达燃料和优质化工原料的唯一技术 油、化、纤结合的核心油、化、纤结合的核心 企业企业“标准配置标准配置”,在国内得到广泛应
2、用,在国内得到广泛应用 2012年年6月月 中国石化、中国石油和中海石油共有高、中压加中国石化、中国石油和中海石油共有高、中压加氢裂化(改质)装置氢裂化(改质)装置36套,总加工能力超过套,总加工能力超过5000万吨年万吨年 正在设计和规划建设的加氢裂化装置有正在设计和规划建设的加氢裂化装置有20余套,余套,总加工能力近总加工能力近4000万吨年万吨年国内外加氢裂化技术发展历程国内外加氢裂化技术发展历程 国外加氢裂化技术发展历程国外加氢裂化技术发展历程 20世纪初世纪初, 德国人开发了煤转化生产液体燃料的加氢德国人开发了煤转化生产液体燃料的加氢裂化技术裂化技术 1925年建成了第一套褐煤焦油加
3、氢裂化装置,年建成了第一套褐煤焦油加氢裂化装置,1943年年已有已有12套装置投入生产套装置投入生产 二次大战后期,为德国提供了二次大战后期,为德国提供了95的航空汽油和的航空汽油和47的烃类产品的烃类产品 英、法、日(在中国东北当时的英、法、日(在中国东北当时的“满洲满洲”)、韩国)、韩国都进行过类似的尝试都进行过类似的尝试 类似技术的研究类似技术的研究, 在美国则是直接面向重石油馏分加在美国则是直接面向重石油馏分加氢转化技术的开发氢转化技术的开发国内外加氢裂化技术发展历程国内外加氢裂化技术发展历程 国外加氢裂化技术发展历程国外加氢裂化技术发展历程 1959年年Chevron研究公司宣布研究
4、公司宣布“加氢异构裂化工艺加氢异构裂化工艺”在里在里奇蒙炼厂投入工业运转奇蒙炼厂投入工业运转, 证实该发明的催化剂可允许在证实该发明的催化剂可允许在200 400 、3.5 14MPa 的条件下操作后的条件下操作后, 加氢裂化从此加氢裂化从此走出低谷走出低谷 1960年年UOP公司开发了公司开发了 “Lomax”加氢裂化工艺加氢裂化工艺;Union oil公司开发了公司开发了“Unicacking”工艺工艺; 60年代加氢裂化作为炼油年代加氢裂化作为炼油技术很快为人们所接受技术很快为人们所接受 1966年有年有7种加氢裂化技术获得了销售许可证种加氢裂化技术获得了销售许可证; 60年代末已年代末
5、已投产和在建的有投产和在建的有9种不同的工艺种不同的工艺; 其催化剂的活性、稳定性其催化剂的活性、稳定性都好于早期催化剂都好于早期催化剂, 特别是分子筛催化剂得到工业应用特别是分子筛催化剂得到工业应用国内外加氢裂化技术发展历程国内外加氢裂化技术发展历程 国外加氢裂化技术发展历程国外加氢裂化技术发展历程 70年代加氢裂化已成为一项成熟的工艺技术,催年代加氢裂化已成为一项成熟的工艺技术,催化剂的发展,允许现有装置的设备转向重质原料化剂的发展,允许现有装置的设备转向重质原料的加工,其柴油的收率可高达的加工,其柴油的收率可高达95v%(对原料油对原料油) 加氢裂化是增产石脑油、喷气燃料最有效的途径,加
6、氢裂化是增产石脑油、喷气燃料最有效的途径,这是其它炼油技术所无法替代的这是其它炼油技术所无法替代的 在清洁燃料生产中,加氢裂化正扮演着一个重要在清洁燃料生产中,加氢裂化正扮演着一个重要的角色的角色国内外加氢裂化技术发展历程国内外加氢裂化技术发展历程 国内加氢裂化技术的发展国内加氢裂化技术的发展 50年代年代, 恢复了页岩粗柴油高压加氢恢复了页岩粗柴油高压加氢, 发展了页岩油全馏分发展了页岩油全馏分固定床加氢裂化固定床加氢裂化, 以及低温干馏煤焦油的高压三段加氢裂化以及低温干馏煤焦油的高压三段加氢裂化技术技术 60年代中期年代中期, 开发了开发了107、219无定型加氢裂化催化剂和无定型加氢裂化
7、催化剂和H-06沸石催化剂沸石催化剂 1966年在大庆炼厂建成了年在大庆炼厂建成了40万吨万吨/年加氢裂化装置年加氢裂化装置, 加工大加工大庆常三线庆常三线/减一线混合油减一线混合油, 生产喷气燃料和生产喷气燃料和-50#低凝柴油低凝柴油 这是国内这是国内60年代炼油技术方面的重大突破,是现代加氢裂年代炼油技术方面的重大突破,是现代加氢裂化技术起步的里程碑化技术起步的里程碑国内外加氢裂化技术发展历程国内外加氢裂化技术发展历程 国内加氢裂化技术的发展国内加氢裂化技术的发展 70年代末年代末, 引进了引进了4套加氢裂化装置套加氢裂化装置, 1982 1990年年相继开工投产相继开工投产 80年代中
8、期年代中期, 引进了引进了140万吨万吨/年重油加氢联合装置年重油加氢联合装置, 1992年在齐鲁石化公司建成投产年在齐鲁石化公司建成投产 80年代末,年代末,FRIPP开发的中压加氢裂化技术、缓和开发的中压加氢裂化技术、缓和加氢裂化技术先后在荆门和齐鲁胜利炼油厂实现加氢裂化技术先后在荆门和齐鲁胜利炼油厂实现工业化工业化国内外加氢裂化技术发展历程国内外加氢裂化技术发展历程 国内加氢裂化技术的发展国内加氢裂化技术的发展 1993年,国内自行设计、建设的第一套大型单段年,国内自行设计、建设的第一套大型单段串联全循环加氢裂化装置在镇海建成投产串联全循环加氢裂化装置在镇海建成投产 相继在抚顺、镇海、辽
9、阳、吉林、天津和山东等相继在抚顺、镇海、辽阳、吉林、天津和山东等地建设了地建设了40 140 万吨万吨/年规模的多套加氢裂化装置年规模的多套加氢裂化装置 目前,国内已有加氢裂化装置目前,国内已有加氢裂化装置31套,总加工能力套,总加工能力超过超过4000万吨年万吨年 加氢裂化催化剂的组成加氢裂化催化剂的组成 无定型 裂化功能(酸性) 沸石分子筛 非贵金属双功能催化剂加氢功能(金属) 贵金属 其它:助剂、黏合剂、润滑剂等 双功能催化剂的使用范围双功能催化剂的使用范围 加氢裂化加氢裂化 加氢精制加氢精制 加氢处理加氢处理 加氢异构加氢异构 加氢改质加氢改质 加氢裂化催化剂分类加氢裂化催化剂分类 F
10、RIPP开发的加氢裂化催化剂开发的加氢裂化催化剂 经过四十年的不断努力,加氢裂化催化剂已形成系经过四十年的不断努力,加氢裂化催化剂已形成系列化列化 生产化工原料的轻油型催化剂生产化工原料的轻油型催化剂 灵活生产化工原料和中间馏分油的灵活型催化剂灵活生产化工原料和中间馏分油的灵活型催化剂 生产中间馏分油的高中油型催化剂生产中间馏分油的高中油型催化剂 用于单段加氢裂化工艺过程的无定型和分子筛型用于单段加氢裂化工艺过程的无定型和分子筛型 加氢裂化预精制催化剂加氢裂化预精制催化剂催催 化化 剂剂 类类 别别 催催 化化 剂剂 名名 称称 最大量生产化工石脑油催化剂系列最大量生产化工石脑油催化剂系列 3
11、825、3905、3955、FC-24 灵活生产中间馏分油和化工石脑油催灵活生产中间馏分油和化工石脑油催化剂系列化剂系列 3824、3882、3903、3963、3971、3976、FC-12、FC-18、FC-32 、FC-36最大量生产中间馏分油催化剂系列最大量生产中间馏分油催化剂系列 3901、3974、FC-16、FC-20、FC-26、FC-40、FC-50 单段加氢裂化工艺的催化剂系列单段加氢裂化工艺的催化剂系列 无定型催化剂无定型催化剂 3973、ZHC-02 分子筛催化剂分子筛催化剂 ZHC-01、ZHC-04、FC-14、FC-28 、FC-30 用于加氢裂化的预加氢精制催化
12、剂系用于加氢裂化的预加氢精制催化剂系列列 CH-20、3926、3936、3996、FF-16、FF-26、FF-36 、FF-46FRIPP加氢裂化催预精制化剂的性能关系加氢裂化催预精制化剂的性能关系 FRIPP开发的加氢裂化催化剂开发的加氢裂化催化剂 催化剂开发已进入第四代催化剂开发已进入第四代 20大类大类50多个牌号的系列化加氢裂化催化剂多个牌号的系列化加氢裂化催化剂 30多个牌号的催化剂已在工业加氢裂化装置上广泛应用,多个牌号的催化剂已在工业加氢裂化装置上广泛应用,取得了满意结果取得了满意结果 其它一些催化剂也即将在工业装置上应用其它一些催化剂也即将在工业装置上应用从分子水平上调变加
13、氢和裂化两种功能,具有优从分子水平上调变加氢和裂化两种功能,具有优异的催化性能,可用于不同加氢裂化工艺,加工不异的催化性能,可用于不同加氢裂化工艺,加工不同的原料油,生产不同目的产品,满足不同用户的同的原料油,生产不同目的产品,满足不同用户的需求需求 加氢裂化工艺流程加氢裂化工艺流程 以馏分油(如汽、煤、柴及以馏分油(如汽、煤、柴及VGO、CGO、DAO等)为主要原料的加氢裂化技术,至今等)为主要原料的加氢裂化技术,至今仍以仍以固定床工艺过程为主固定床工艺过程为主 固定床加氢裂化已开发出多种工艺过程,这些固定床加氢裂化已开发出多种工艺过程,这些工艺过程的差异主要是由催化剂的反应性能、工艺过程的
14、差异主要是由催化剂的反应性能、所使用的原料及目的产品等因素所决定所使用的原料及目的产品等因素所决定 加氢裂化反应的加氢裂化反应的定义定义烃类在氢压和催化剂存在下,烃类在氢压和催化剂存在下,10%的原料油转的原料油转化为产品分子小于原料分子的加氢过程化为产品分子小于原料分子的加氢过程 加氢裂化分类按目的产品分类加氢裂化分类按目的产品分类 中、高压加氢裂化中、高压加氢裂化 中压加氢改质(中压加氢改质(MHUG) 缓和加氢裂化(缓和加氢裂化(MHC) 加氢裂化分类按压力等级分类加氢裂化分类按压力等级分类 中、高压加氢裂化中、高压加氢裂化 以加工以加工VGO为主为主 产品为石脑油、喷气燃料、柴油、加氢
15、裂化尾油产品为石脑油、喷气燃料、柴油、加氢裂化尾油 转化率转化率40% 加氢裂化分类加氢裂化分类 中、高压加氢裂化中、高压加氢裂化 高压加氢裂化:反应压力高压加氢裂化:反应压力10.0MPa 中压加氢裂化:反应压力中压加氢裂化:反应压力 10.0MPa 高、中压加氢裂化可采用相同操作流程、使用同一种高、中压加氢裂化可采用相同操作流程、使用同一种加氢裂化催化剂加氢裂化催化剂 根据原料质量、产品要求选择合适的反应压力根据原料质量、产品要求选择合适的反应压力 加氢裂化分类加氢裂化分类 高压加氢裂化高压加氢裂化 可加工馏分更重、质量更差(氮含量、芳烃含量、密可加工馏分更重、质量更差(氮含量、芳烃含量、
16、密度、残炭等)原料度、残炭等)原料 产品质量更优产品质量更优 催化剂使用周期更长或反应空速更高催化剂使用周期更长或反应空速更高 中压加氢裂化中压加氢裂化 加工馏分较轻、质量较好原料加工馏分较轻、质量较好原料 产品质量较差(产品质量较差(尤其难以生产合格的喷气燃料尤其难以生产合格的喷气燃料) 催化剂使用周期较短或反应空速较低催化剂使用周期较短或反应空速较低 典型加氢裂化工艺流程典型加氢裂化工艺流程主要以装置的核心区域主要以装置的核心区域- -反应部分的区别来定义反应部分的区别来定义单段加氢裂化单段加氢裂化 单段加氢裂化工艺单段加氢裂化工艺 单段(一段)串联加氢裂化工艺单段(一段)串联加氢裂化工艺两段加氢裂化工艺两段加氢裂化工艺 单段加氢裂化
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