重油悬浮床加氢技术

1、20142014年年6 6月月重油悬浮床加氢技术开发重油悬浮床加氢技术开发报告人：李俊鸿报告人：李俊鸿1810992880118109928801一、一、技术开发背景技术开发背景二、二、国内外技术现状国内外技术现状三、三、重油悬浮床加氢技术开发重油悬浮床加氢技术开发汇汇 报报 内内 容容u 丰富的重油资源：丰富的重油资源： 探明的非常规石油资源中，加拿大油砂沥青储量约探明的非常规石油资源中，加拿大油砂沥青储量约2.5万亿桶，万亿桶，委内瑞拉超稠重油储量约委内瑞拉超稠重油储量约1.2万亿桶，页岩油储量约万亿桶，页岩油储量约2.6万亿桶，万亿桶，其储量远超常规石油资源其储量远超常规石油资源 。u

2、世界石油资源的世界石油资源的API度与硫含量的变化趋势：度与硫含量的变化趋势： 2000年的平均硫含量含量和平均年的平均硫含量含量和平均API度分别是度分别是1.14w%和和32.5。 2010年平均硫含量和平均年平均硫含量和平均API度达到度达到1.19w%和和32.4。 预测在预测在2030年，世界石油资源的平均硫含量和平均年，世界石油资源的平均硫含量和平均API度将达到度将达到1.55w%和和31.2 。 一、技术开发背景一、技术开发背景世界原油生产重质化与劣质化的趋势：世界原油生产重质化与劣质化的趋势：u 国内的克拉玛依风城稠油：国内的克拉玛依风城稠油： 年产量约年产量约400万吨，其

3、常压渣油万吨，其常压渣油100的运动黏度为的运动黏度为1950厘斯，厘斯，酸值为酸值为6.15mgKOH/g，总金属含量超过，总金属含量超过300 g g-1，氮含量为，氮含量为8600 g g-1。u 进口的委内瑞拉稠油进口的委内瑞拉稠油: 近期每年的进口量将达到近期每年的进口量将达到3000万吨；密度为万吨；密度为1.0102g/cm3，硫，硫含量含量4.08w%，酸值，酸值3.0mgKOH/g，镍，镍+钒含量钒含量482 g g-1，残炭，残炭20w%。 一、技术开发背景一、技术开发背景我国的稠油状况：我国的稠油状况：劣质重油加工工艺的对比：劣质重油加工工艺的对比：加工工艺加工工艺重油催

4、化重油催化裂化裂化延迟焦延迟焦化化重油固定重油固定床加氢床加氢重油沸腾重油沸腾床加氢床加氢重油悬浮床重油悬浮床加氢加氢原料原料油性油性质质残炭残炭 / w%8%没有限没有限制制1540没有限制没有限制总金属含量总金属含量 / gg-120没有限没有限制制200151020空速空速 / hr-1-0.20.50.20.80.71.0渣油转化率渣油转化率 / w%-103050807090主要反应类别主要反应类别催化反应催化反应热反应热反应热反应热反应催化反应催化反应热反应热反应热反应热反应催化反应催化反应临氢热反应临氢热反应化学氢耗化学氢耗 / w%001.01.51.83.01.83.0一、技

5、术开发背景一、技术开发背景加工工艺加工工艺重油催化重油催化裂化裂化延迟焦延迟焦化化重油固定床重油固定床加氢加氢重油沸腾重油沸腾床加氢床加氢重油悬浮重油悬浮床加氢床加氢催化剂浓度催化剂浓度高高无无高高高高低低催化剂类型催化剂类型流化态流化态无无负载型负载型负载型负载型分散型分散型技术难易程度技术难易程度中等中等低低工艺设备简工艺设备简单容易操作单容易操作复杂复杂复杂复杂技术的成熟性技术的成熟性成熟成熟成熟成熟成熟成熟较成熟较成熟开发中，开发中，基本成熟基本成熟装置投资装置投资低低低低中等中等较高较高中等中等重油悬浮床加氢技术重油悬浮床加氢技术是解决劣质重油深度加工是解决劣质重油深度加工问题的有效

6、途径之一问题的有效途径之一劣质重油加工工艺的对比：劣质重油加工工艺的对比：一、技术开发背景一、技术开发背景u意大利意大利ENI公司的公司的EST工艺，工艺，115万吨万吨/年的重油悬浮床加氢装置预年的重油悬浮床加氢装置预计计2013年底建成投产。年底建成投产。u委内瑞拉委内瑞拉Intevep与法国与法国Axens 合作开发的合作开发的HDHPLUSSHP工艺工艺uChevron 公司的公司的VRSH工艺工艺uKBR和和BP公司合作开发的公司合作开发的VCC工艺工艺uUOP 公司的公司的Uniflex工艺工艺uHeadwater公司的（公司的（HCAT/HC3）工艺）工艺u中国的重油悬浮床加氢技

7、术中国的重油悬浮床加氢技术二、国内外技术现状二、国内外技术现状国内外的重油悬浮床加氢技术：国内外的重油悬浮床加氢技术：国外几种悬浮床技术对比：国外几种悬浮床技术对比：工艺名称工艺名称ESTHDHPLUS-SHPVRSHUniflexVCCHCAT-HC3技术拥有商技术拥有商ENIPDVSA和和AxensChevronUOPBP和和KBRHeadwater装置规模装置规模 万吨万吨/年年115200182015-反应温度反应温度/400425440470410450435470440485420480反应总压力反应总压力/MPa1618201421141823715空速空速 / hr-10.30

8、.40.7-0.22二、国内外技术现状二、国内外技术现状工艺名称工艺名称ESTHDHPLUS-SHPVRSHUniflexVCCHCAT-HC3催化剂类型催化剂类型钼基钼基天然矿物天然矿物-铁基纳铁基纳米分散米分散催化剂催化剂天然矿物天然矿物多羟基铁、多羟基铁、钼有机金属钼有机金属化合物化合物工艺路线工艺路线未转化尾未转化尾油循环油循环一次通过一次通过-重重VGO循环循环一次通过一次通过-单程转化率单程转化率低低8592w%100w%90w%95w%6098w%未转化尾油未转化尾油收率收率2.53.8w%10w%-10w%5w%-国外几种悬浮床技术对比：国外几种悬浮床技术对比：二、国内外技术现

9、状二、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：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：u具有我国具有我国自主知识产权自主知识产权的重油加氢新技术的重油加氢新技术u分散型催化剂和环流反应器分散型催化剂和环流反应器的开发，有力地的开发，有力地促进了重油悬浮床工业化试验的进行。促进了重油悬浮床工业化试验的进行。二、国内外技术现状二、国内外技术现状三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u 催化剂的筛选与评定：第一代水溶性催化剂的筛选与评价、催化剂的筛选与评定：第一代水溶性催化剂的筛选与评价、第二代油溶性催化剂的合成、筛选与评定，助剂的筛选与评第二

10、代油溶性催化剂的合成、筛选与评定，助剂的筛选与评价，助剂与催化剂以及原料油匹配性的考察。价，助剂与催化剂以及原料油匹配性的考察。u 工艺条件的考察：反应温度、反应压力、体积空速、氢油体工艺条件的考察：反应温度、反应压力、体积空速、氢油体积比、催化剂与助剂的用量剂、工艺流程。积比、催化剂与助剂的用量剂、工艺流程。u 反应器的工程化研究与放大。反应器的工程化研究与放大。u 5万吨万吨/年的重油悬浮床加氢裂化工业化试验，三个阶段的工业年的重油悬浮床加氢裂化工业化试验，三个阶段的工业化试验。化试验。开展的研究工作：开展的研究工作：重油悬浮床加氢裂化重油悬浮床加氢裂化水溶性催化剂的开发水溶性催化剂的开发

11、：u催化剂硫化后具有较好的催化剂硫化后具有较好的分散度分散度，并保持较高的加氢抑焦活性。并保持较高的加氢抑焦活性。u硫化态的催化剂需具备一定硫化态的催化剂需具备一定粒度粒度，具，具有载焦功能，减少反应壁结焦。有载焦功能，减少反应壁结焦。三、重油悬浮床加氢技术开发三、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：小试装置与中试装置运转结果的比较：项目项目克拉玛依常渣克拉玛依常渣中东含硫常渣中东含硫常渣试验装置试验装置UPCHTIUPCHTI反应温度反应温度 / 450446450446反应压力反应压力 / MPa11131113新鲜原料空速新鲜原料空速 / hr-10.50.50.50

12、.5C1C4 / w%4.141.476.805.11C5180 / w%16.010.216.910.45180360 / w%43.7241.7148.9140.15360524 / w%28.7831.6920.3630.69524 / w%8.8914.8110.1815.21生焦量生焦量/ w%0.850.420.340.12三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发重油悬浮床加氢裂化重油悬浮床加氢裂化助剂的开发助剂的开发：1502002503003504004501.01.11.21.31.41.51.61.71.81.9CSPCSPtemperature/ /12340

13、2468Diameter of asphaltene of LGAR/nmLGAR with CA三、重油悬浮床加氢技术开发三、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重油悬浮床加氢裂化助剂的作用效果:原原 料料克拉玛依常渣克拉玛依常渣催化剂类型催化剂类型水溶性催化剂水溶性催化剂水溶性催化剂助剂水溶性催化剂助剂试验方案试验方案新鲜原料一次通过新鲜原料一次通过新鲜原料一次通过新鲜原料一次通过反应温度反应温度 / 450450反应压力反应压力 / MPa1111新鲜原料空速新鲜原料空速 / hr-11.01.0C1C4 / w%4.53.4C5180 / w%15.611.61803

14、60 / w%34.833.8360524 / w%29.034.5524 / w%16.116.7三、重油悬浮床加氢技术开发三、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重油悬浮床加氢裂化助剂的作用效果:原原 料料克拉玛依常渣克拉玛依常渣催化剂类型催化剂类型水溶性催化剂水溶性催化剂水溶性催化剂助剂水溶性催化剂助剂导流筒外壁结焦量导流筒外壁结焦量 / g24.610.3导流筒内壁结焦量导流筒内壁结焦量 / g24.112.0反应器内壁结焦量反应器内壁结焦量 / g238.518.3反应器底部沉积焦量反应器底部沉积焦量 / g27.40.0三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢

15、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：反应器对重油悬浮床加氢裂化工艺的可行性考察：美国美国HTI中试装置的反应中试装置的反应器结构形式器结构形式HTI中试装置反应器的基本参数中试装置反应器的基本参数 参数参数数据数据总高度总高度24英尺英尺 （7.315m）有效高度有效高度18英尺英尺 （5.486m）内径内径8.5英寸（英寸（0.216m）有效体积有效体积0.212m3长径比长径比25.4三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u HTI中试装置的反应器连续运转中试装置的反应器连续运转11天后，反应器底部严重结焦，主天后，反应器底部严重结焦，主要原因是反应

16、器内表观液速仅为要原因是反应器内表观液速仅为23厘米厘米/秒秒 。H-Oil反应器对重油悬浮床加氢裂化工艺的可行性考察：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：重油悬浮床加氢裂化环流反应器的开发：小试装置的小试装置的环流环流下排料反下排料反应器结构形式应器结构形式小试装置的小试装置的空筒空筒下排料反下排料反应器结构形式应器结构形式三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发小试装置的环流上下排料反应器内结焦状况：小试装置的环流上下排料反应器内结焦状况：小试装置的空筒上下排料反应器内结焦状况：小试

17、装置的空筒上下排料反应器内结焦状况：对于这两种类型的反应对于这两种类型的反应器而言，采用同样的操器而言，采用同样的操作条件下，作条件下，空筒反应器空筒反应器内的结焦量要高于环流内的结焦量要高于环流反应器反应器，而且焦炭主要，而且焦炭主要沉积在反应器底部。沉积在反应器底部。三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发工业试验装置的环流反应器内结焦状况：工业试验装置的环流反应器内结焦状况：反应器底部反应器底部导流筒内壁导流筒内壁反应器内壁反应器内壁三、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：环流反应器的冷模研究：u采用采用空气空气-水体系水体系，在，在0.14

18、*1.3m、 0.23*1.5m、0.28*3.5m、0.47*4m、1.2*5m 常压塔内进行了流体力学研常压塔内进行了流体力学研究。究。u采用采用氮气氮气-煤油体系煤油体系， 在在0.14*1.3m 高压塔内进行了流体力学研究。高压塔内进行了流体力学研究。反应器实验装置反应器实验装置 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计算流体力学（环流反应器的计算流体力学（CFD）研究：）研究：u 环流反应器环流反应器CFD模拟模型选择模拟模型选择 欧拉两相流欧拉两相流 k-湍流模型模拟反应器流湍流模型模拟反应器流体体 相互作用力只考虑曳力相互作用力只考虑曳力网格独立性验证网

19、格独立性验证数值模拟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三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果液体填装高度液体填装高度 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 3. 5 4. 0 4. 5 5. 0 5. 5 6. 0 6. 5 7. 0 7. 5 8. 0 8. 52224262830323436384042444648平均环流液速 mm/s空塔气速 cm/s -30cm -15cm 0 cm 15cm不同液体填装高度时的环流液速不同液体填装高度时的环流液速低于导流筒低于导流筒15 cm

20、时的液相体积分率分布云图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。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。当空塔气速大于当空塔气速大于5cm/s时才能形成环流时才能形成环流三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果气体密度气体密度 液相体积分率云图液相体积分率云图不同密度下的液相液速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改变气体密度对流场以及气含率影响较小 -0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.80.00.10.20.30.40.5

21、0.60.7气含率径向位置 m 0.05321kg/m3 0.5321 kg/m3 1.5321 kg/m3 2.5321 kg/m3-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.80.00.51.01.52.0液相流速 m/s径向位置 m 0.05321 kg/m3 0.05321 kg/m3 0.05321 kg/m3 0.05321 kg/m3不同密度下的气含率不同密度下的气含率 三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果液体密度液体密度 不同密度下的环流液速不同密度下的环流液速 不同密度对液相流速没有影响；不同密度对液相流速没有影响；不

22、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不同密度下的气含率 -0.8 -0.6 -0.4 -0.20.00.20.40.60.80.00.10.20.30.40.50.60.7气含率径向位置 m 636.9154kg/m3 736.9154kg/m3 836.9154kg/m3-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.80.00.51.01.52.0液相流速 m/s径向位置 m 636.9154kg/m3 736.9154kg/m3 836.9154kg/m3三、重油悬浮床加氢技

23、术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果液相粘度液相粘度 粘度增大，整体气含率增大，液相体积分率减少；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。粘度增大，阻力增大，液体流速减小，气含率增大。 液相体积分率云图液相体积分率云图不同粘度下的气含率不同粘度下的气含率 不同粘度下的流速不同粘度下的流速 -0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.80.00.51.01.52.02.53.0液相流速 m/s径向位置 m 0.00387 kg/m-s 0.00287 kg/m-s 0.00187 kg/m-s 0.00087

24、 kg/m-s三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果气泡直径气泡直径 气泡直径越小，整体气含率增大，扩散系数增大，利于反应；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；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。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气含率 不同气泡直径下的流速不同气泡直径下的流速 -0. 8-0.

25、6-0. 4-0. 20. 00. 20. 40. 60. 80. 00. 51. 01. 52. 02. 53. 0液相流速 m/s径向位置 m 1mm 2mm 3mm 4mm-0. 8-0. 6-0. 4-0. 20. 00. 20. 40. 60. 80. 00. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 7气含率径向位置 m 1mm 2mm 3mm 4mm三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果导流筒级数导流筒级数三级环流液速最大，一级导流筒位置处环流液速最小；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

26、环流反应器的流场分布；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不同级数导流筒结构图液相流速矢量图液相流速矢量图5960112014707043001120160014707500706059601120三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果导流筒高度导流筒高度不同高度下的液体流速不同高度下的液体流速-0. 8-0. 6-0. 4-0. 20. 00. 20. 40. 60. 80. 00. 51. 01. 52. 02. 5液相流速 m/s径向位置 m 5m 5.96m 6.6m导流筒高度对环流反应器流场和气含导流筒高

27、度对环流反应器流场和气含率没有很大的影响。率没有很大的影响。导流筒高度对环流液速影响不大，对导流筒高度对环流液速影响不大，对导流筒高度选择主要考虑器内停留时导流筒高度选择主要考虑器内停留时间及保持的温度差、浓度差等来综合间及保持的温度差、浓度差等来综合确定确定 三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果导流筒直径导流筒直径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；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导流筒的液体流速分布 不同直径下的液相流速矢量图不同直径下的液相流速矢量图-

28、0. 8-0. 6-0. 4-0. 20. 00. 20. 40. 60. 80. 00. 51. 01. 52. 02. 53. 0液体流速 m/s径向位置 m 半径-0.56 半径-0.49 半径-0.60三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果分布器位置分布器位置 考察分布器位置平行、低于和高于导流洞下沿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。有效减少底部的流动死区。流速

29、矢量分布图流速矢量分布图4500mm截面处液相流速分布截面处液相流速分布-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.80.00.51.01.52.02.53.0液相流速 m/s径向位置 +300 mm -300 mm 0 mm三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发u CFD模拟结果模拟结果底部结构底部结构不同底部结构流速矢量分布图不同底部结构流速矢量分布图a 椭圆形底部，椭圆形底部，b 锥形底部，锥形底部，c 圆形底部，圆形底部，d 锥形底部且分布器位置靠下锥形底部且分布器位置靠下a、b、c均有流动死区，但均有流动死区，但b对焦炭排出对焦炭排出有优势；有优势；d锥

30、形底防止焦炭沉积，分布器下移，减锥形底防止焦炭沉积，分布器下移，减少流动阻力及底部流动死区体积，防止少流动阻力及底部流动死区体积，防止底部焦炭沉积而堵塞反应器。底部焦炭沉积而堵塞反应器。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放大初步研究环流反应器的放大初步研究:u 数值模拟方法数值模拟方法 气含率气含率 环流液速环流液速 流场分布均匀性流场分布均匀性 停留时间停留时间环流反应器模型结构尺环流反应器模型结构尺寸以及网格结构图寸以及网格结构图尺寸比例按照五万吨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

31、放大，一定倍数的放大， 三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发截面上的流速分布图截面上的流速分布图液体流速矢量图液体流速矢量图 -0. 8-0. 6-0. 4-0. 20. 00. 20. 40. 60. 8-0. 50. 00. 51. 01. 52. 02. 53. 03. 54. 04. 55. 05. 56. 0液相流速m/s径向位置 m 1倍 9倍 16倍 25倍放大后，沿导流筒内壁向下流动更严放大后，沿导流筒内壁向下流动更严重，且随着反应器放大这部分流体的重，且随着反应器放大这部分流体的流动趋势呈逐渐加剧的趋势流动趋势呈逐渐加剧的趋势应对：减小导流筒直径，选择分布效应

32、对：减小导流筒直径，选择分布效果好的分布器。果好的分布器。u 环流液速比较环流液速比较放大侧隙流速基本不变，但导流筒高度放大侧隙流速基本不变，但导流筒高度增加且环流液速基本不变，造成反应器增加且环流液速基本不变，造成反应器上下温度、浓度等的分布不均上下温度、浓度等的分布不均 综合环流液速的大小以及停留时间要求综合环流液速的大小以及停留时间要求 三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发截面上的气含率分布图截面上的气含率分布图 未放大前气含率最小，当放大到未放大前气含率最小，当放大到3倍以倍以后，侧隙气含率逐渐减小。后，侧隙气含率逐渐减小。原因：未放大时侧隙狭窄，阻力较大，原因：未放大

33、时侧隙狭窄，阻力较大，气泡不易进入侧隙，反应器继续放大，气泡不易进入侧隙，反应器继续放大，气泡从中部随液体流动到侧隙所用时气泡从中部随液体流动到侧隙所用时间较长，部分气泡直接从液相中分离，间较长，部分气泡直接从液相中分离，造成侧隙气含率降低造成侧隙气含率降低应对：性能优良的分布器应对：性能优良的分布器u 气含率的比较气含率的比较三、重油悬浮床加氢技术开发三、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：重油悬浮床加氢裂化工艺路线的开发：催化剂类型催化剂类型水溶性催化剂助剂水溶性催化剂助剂操作方案操作方案新鲜原料新鲜原料一次通过一次通过蜡油循环蜡油循环蜡油未脱渣蜡油未脱渣尾油循环尾油循

34、环蜡油脱渣蜡油脱渣尾油循环尾油循环反应温度，反应温度，450450450450新鲜原料空速，新鲜原料空速，hr-11.00.50.50.5总进料空速，总进料空速，hr-11.01.01.01.0石脑油柴油，石脑油柴油，w%45.469.666.073.8减压馏分油，减压馏分油，w%34.52.920.010.8减压尾油，减压尾油，w%17.923.19.810.6导流筒壁结焦量导流筒壁结焦量 / g28.622.326.723.5反应器内壁结焦总量反应器内壁结焦总量 / g22.923.124.718.7反应器底盘焦沉积量反应器底盘焦沉积量 / g9.53.79.13.9三、重油悬浮床加氢技术

35、开发三、重油悬浮床加氢技术开发四种四种工艺路线的工艺路线的特点特点：新鲜原料一次通过新鲜原料一次通过实验方案：实验方案：u 石脑油与柴油总收率为石脑油与柴油总收率为45.4%；u 蜡油收率高达蜡油收率高达34.5%，u 外甩尾油的收率为外甩尾油的收率为17.9%；蜡油循环蜡油循环方案：方案：u石脑油与柴油总收率为石脑油与柴油总收率为69.6%；u 蜡油收率为蜡油收率为2.9%，u外甩尾油的收率为外甩尾油的收率为23.1%；蜡油未脱渣尾油循环蜡油未脱渣尾油循环方案：方案：u石脑油与柴油总收率为石脑油与柴油总收率为66.0%；u蜡油收率为蜡油收率为20.0%；u外甩尾油的收率为外甩尾油的收率为9.

36、8%。 蜡油脱渣尾油循环蜡油脱渣尾油循环方案：方案：u石脑油与柴油总收率为石脑油与柴油总收率为73.8%；u蜡油收率为蜡油收率为10.8%；u外甩尾油的收率为外甩尾油的收率为10.6%。 三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发工业试验方案的筛选：工业试验方案的筛选：5万吨万吨/年工业化试验操作条件年工业化试验操作条件:u循环方案循环方案 蜡油循环蜡油循环 蜡油蜡油+脱渣尾油循环脱渣尾油循环u反应温度反应温度 / 450 450u总进料体积空速总进料体积空速 / hr-1 1.0 1.0u新鲜原料体积空速新鲜原料体积空速 / hr-1 0.5 0.5u氢油体积比氢油体积比 / Nm

37、3m-3 800 800u氢分压氢分压 / MPa 10 10三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发克拉玛依常渣的产物分布克拉玛依常渣的产物分布 / w% 蜡油循环蜡油循环 蜡油蜡油+脱渣尾油循环脱渣尾油循环u C1C4气体气体 6.0 6.6 u C5180石脑油馏分石脑油馏分 14.4 19.7u 180360柴油馏分柴油馏分 55.2 54.1u 360524减压馏分油减压馏分油 2.9 10.8u 524的减压尾油的减压尾油 23.1 10.6 工业试验方案的筛选：工业试验方案的筛选：三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发小试研究结论：小试研究结论：u 开发

38、的环流反应器排焦功能较强，对于重油悬浮床加氢裂化工艺是开发的环流反应器排焦功能较强，对于重油悬浮床加氢裂化工艺是合适的。合适的。u 通过对工艺路线以及工艺操作条件的考察，提出了工业化试验装置通过对工艺路线以及工艺操作条件的考察，提出了工业化试验装置的基础设计数据和的基础设计数据和5万吨万吨/年工业试验方案。年工业试验方案。u 开发的开发的UPC系列水溶性催化剂具有较好的抑焦活性系列水溶性催化剂具有较好的抑焦活性 ，在此催化剂，在此催化剂中添加助剂后，反应器结焦状况得到显著改善。中添加助剂后，反应器结焦状况得到显著改善。三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发重油悬浮床加氢裂化工业化

39、试验流程：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三、重油悬浮床加氢技术开发工业化试验工业化试验运转条件运转条件：实际运转条件实际运转条件条件条件1条件条件2条件条件3平均反应温度，平均反应温度，418.3424.8430.0冷高分出口总压，冷高分出口总压，MPa11.3111.3111.23氢油比，氢油比，Nm3/m3794721723总进料体积空速，总进料体积空速，hr-10.760.870.81新鲜原料体积空速，新鲜原料体积空速，hr-10.500.500.50原料油进料量，吨原料油进料量，吨/小时小时6.2916.2866.238循环蜡油量，吨循环蜡油量，吨/小时小

40、时3.1683.9503.845催化剂与助剂加入量，吨催化剂与助剂加入量，吨/小时小时0.0570.0560.057总氢量，标方总氢量，标方/小时小时7991.37850.67750.6三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发工业化试验工业化试验标定结果标定结果：实际运转条件实际运转条件条件条件1条件条件2条件条件3入入方方w%克拉玛依常渣克拉玛依常渣98.0697.9397.50催化剂催化剂0.870.880.90化学耗氢量化学耗氢量1.061.191.61出出方方w%C1C4气体气体0.211.031.16硫化氢硫化氢0.010.070.05石脑油馏分石脑油馏分3.683.035.66柴油馏分柴油馏分28.4643.3151.57蜡油馏分蜡油馏分19.808.053.93减压尾油减压尾油47.8344.5137.64三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发第二阶段工业化试验主要第二阶段工业化试验主要设备的结焦状况设备的结焦状况：反应器底部反应器底部反应器内壁反应器内壁加热炉出口加热炉出口三、重油悬浮床加氢技术开发三、重油悬浮床加氢技术开发5万吨万吨/年工业化试验的结论年工业化试验的结论：u工业试验的反应器基本不结焦，而且减压尾