先进炼油技术介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,先进炼油技术介绍,2004年6月,基本内容,一、有关汽油质量升级,二、有关柴油质量升级,三、有关蜡油渣油加工,四、轻质油加工,五、润滑油加氢技术,一、有关汽油质量升级,1.催化裂化原料质量的改进,（1）蜡油加氢处理,（2）渣油加氢处理,2.催化裂化技术改进,（1）,MIP,技术,（2）,MGD,技术,（3）双提升管技术,（4）两段提升管技术,一、有关汽油质量升级,3.催化裂化催化剂及助剂,（1）降烯烃催化剂（,GOR-，GOR-，GOR-）,的应用,（2）降烯烃助剂的应用,（3）降硫助剂的应用,4.,催化汽油选择性加氢技术,（1）,RIDOS,技术,（2）,RSDS,、,DS,以及,OCT-M,技术,（3）,OTA,技术,（4）汽油吸附脱硫技术,一、有关汽油质量升级,5.重整生成油抽提蒸馏,6.,其他高辛烷值汽油组分,（1）催化轻汽油醚化,（2）固体酸烷基化,（3）异丁烯间接烷基化,（4）,C5/C6,烷烃异构化,二、有关柴油质量升级,1.,MHUG,柴油加氢技术,2.,RICH、MCI,柴油加氢技术,三、有关蜡油渣油加工,1.加氢裂化工艺的新进展,2.渣油固定床加氢工艺,3.渣油沸腾床加氢处理,4.渣油移动床加氢处理,5.渣油悬浮床加氢处理,四、轻质油加工,1.重整催化剂的改进,2.,喷气燃料加氢脱硫技术,五、润滑油加氢技术,重质馏分油（或,DAO,）,加氢处理和加氢脱蜡,MIP,工艺,第一反应区催化剂作供热体，第二反应区催化剂作受热体,增加催化剂浓度，增加氢转移反应,冷却催化剂与富含烯烃汽油接触，汽油烯烃大幅下降,适于加工劣质原料油,烃类混合物,烃类,烯烃,氢转移,异构化,异构烯烃,烷基化,氢转移,异构烷烃,异构烷烃和芳烃,异构烷烃或烷基芳烃,第一反应区,第二反应区,裂化,单分子反应,大分子热击,吸热反应为主,一次裂化反应,正碳离子的生成,双分子反应,催化裂化反应和选择性氢转移反应,大量的放热反应,二次裂化反应,正碳离子的传递,裂化和转化两个反应区,再生催化剂,第二反应区,第一反应区,原料,冷却介质,串联提升管反应器,停留时间,5.0秒,FCC,提升管反应器,预提升介质,再生催化剂,停留时间,1.2秒,停留时间,2.3秒,530,o,C,510,o,C,平均温度,52,0,o,C,上进料口,下进料口,预提升介质,再生催化剂,平均温度,490,o,C,新型,MIP,反应器,停留时间,1.2秒,510,o,C,上进料口,下进料口,MIP,与,FCC,示意,MIP,反再系统示意图,统计数据,标定数据,MIP,FCC,差值,MIP,FCC,差值,汽油组成,烯烃,v%(FIA),34.9,48.8,-,13.9,33.6,47.7,-,14.1,异构烷烃,(,GC),39.5529.50,10.05,研究法辛烷值,89.4,89.6,-,0.2,89.1,90.1,-,1.0,研究法辛烷值,80.0,79.5,0.5,80.0,79.8,0.2,诱导期,min,781,609,172,硫，,ppm,96,130,-,34,MIP,与,FCC,汽油性质,统计数据,标定数据,MIP,FCC,差值,MIP,FCC,差值,干气,3.23,4.30,-,1.07,3.21,3.62,-,0.41,液化气,13.23,14.35,-,1.12,13.41,13.13,0.28,汽油,44.35,40.85,3.50,45.45,43.33,2.12,柴油,27.24,27.83,-,0.59,25.66,26.89,-,1.23,油浆,3.05,3.57,-,0.52,3.02,4.01,-,0.99,焦炭,8.70,8.60,0.10,8.75,8.60,0.15,总液收,84.82,83.03,1.79,84.52,83.35,1.17,MIP,与,FCC,产物分布,安庆,MIP,的工业应用,MIP,FCC,差值,烯烃,v%(FIA),26.6,52.3,-,25.7,异构烷烃,v%(GC),50.3,29.8,20.5,研究法辛烷值,89.4,90.2,-,0.8,马达法辛烷值,79.3,78.7,0.6,诱导期,min,1200,385,硫含量,ppm,414,978,-,564,汽油性质对比,MIP,FCC,差值,干气,2.58,4.39,-1.81,液化气,15.78,12.47,3.31,汽油,43.07,38.85,4.22,柴油,24.72,30.33,-5.61,油浆,5.67,5.48,0.19,焦炭,7.77,7.98,-,0.21,总液收,83.57,81.65,1.92,MIP,与,FCC,产物分布,MIP,的发展,MIP-CGP,特殊的工艺参数和专门开发的催化剂使汽油组分中的烯烃进一步裂化,氢转移和烯烃裂化共同作用，使汽油烯烃降低到18,v%,以下,芳烃含量35,v%，,满足欧,III、,欧,VI,排放要求,丙烯产率大幅度增加(7-11,m%),MIP,的发展,MIP-CGP,特殊的工艺参数和专门开发的催化剂使汽油组分中的烯烃进一步裂化,氢转移和烯烃裂化共同作用，使汽油烯烃降低到18,v%,以下,芳烃含量35,v%，,满足欧,III、,欧,VI,排放要求,丙烯产率大幅度增加(7-11,m%),MIP-CGP,工艺技术特点,开发了专用催化剂,CGP-1，,该催化剂,结构：梯度孔分布和梯度酸性中心,性能：1、较强的一次裂化反应能力,2、适当的二次裂化反应能力,3、适中的氢转移活性,MIP-CGP,工艺技术特点,MIP-CGP,工艺条件的设计,一反：烃类充分裂化,二反：既将汽油烯烃裂化又将汽油烯,烃氢转移，在双重作用下，汽,油烯烃下降幅度更大，并且丙,烯产率更高。,MIP-CGP,与,FCC,产物分布,产物分布，,m%,MIP-CGP,FCC,干气,1.72,1.37,液化气,25.85,23.35,汽油,51.06,54.60,柴油,10.05,9.04,重油,5.04,4.55,焦炭,6.28,7.09,总液收,86.96,86.41,丙烯产率,9.20,8.45,异,丁烷产率,5.88,4.13,MIP-CGP,与,FCC,汽油性质对比,MIP-CGP,FCC,荧光法组成，,v%,烯烃,17.5,33.7,芳烃,29.0,13.3,辛烷值,MON,80.1,79.5,RON,90.0,89.6,硫,含量,61,83,不同类型原料油产物分布,产物分布，,m%,大庆混合油,沧州,VGO,干气,1.72,3.04,液化气,25.85,19.66,汽油,51.06,45.62,柴油,10.05,14.86,重油,5.04,10.58,焦炭,6.28,6.24,总液收,86.96,80.14,丙烯产率,9.20,7.60,异,丁烷产率,5.88,4.10,不同类型原料油的汽油性质,大庆,VGO+VR,沧州,VGO,荧光法组成，,v%,烯烃,17.5,15.5,芳烃,29,36.2,辛烷值,RON,90.0,92.0,MON,80.1,81.2,在与,FCC,工艺相近的转化率和产率分布下，汽油烯烃可以降到18,v%,以下,芳烃含量不超过42,v%，,满足欧,III,排放要求。同时汽油中的硫含量有所降低，诱导期增加。,与,FCC,工艺相比，丙烯产率大幅度地增加,对于所用原料油，汽油烯烃都可以下降到18,v%,以下或更低,MIP-CGP,中试结论,MGD,技术,增加柴油收率，提高柴汽比。,增加液化气的收率，增加丙烯的收率。,大幅度降低催化裂化汽油的烯烃含量。,提高催化裂化装置的灵活性。,低投入，高产出，注重经济和社会效益。,轻质原料,重质原料,终止介质,常规,FCC,汽油再反应区,重质原料油裂化区,轻质原料油裂化区,反应深度控制区,终止介质,轻质原料,重质原料,汽油,MGD,MGD,反应系统构思,实现目标的技术创新,突破传统理念，同时增加柴油及液化气。,开发了精确控制的汽油再裂化反应区。,开发了多产柴油的多级反应区。,开发了专用催化剂。,专用催化剂的研制,中强度,B,酸含量高；,减少焦炭生成,催化剂的中孔及大孔比例提高；,提高柴油选择性,提高大分子裂化能力,有一定量的强酸中孔；,促进汽油的再裂化,福建重催装置实施,MGD,150,万吨,/,年重油催化裂化装置,三器并列两段再生的装置构型,1999年89,月改造为,MGD,工艺,催化裂化装置加工的原料主要为直馏蜡油、焦化蜡油、常压渣油和减压渣油的混合原料。,产品分布比较,产品性质比较,双提升管技术（,FDFCC）,两根,提升管可单独加工不同的原料油；,方案灵活，装置操作弹性大；,汽油提升管反应温度可灵活调节，降低反应温度可降低汽油烯烃含量和硫含量；提高反应温度可多产液化气和柴油；,可两根提升管加工同一种原料，也可关闭一根提升管。,双提升管技术（,FDFCC）,与,常规,FCC,相比：,汽油烯烃含量降低2030个百分点，,硫含量可降低1525，,辛烷值提高12个单位；,也可提高柴汽比和丙烯产率。,两段提升管技术,技术特点：,油气串联、催化剂接力、反应时间短、分段反应；,第一段采用高温短停留时间，,第二段采用低温较长反应时间,两段提升管技术,试验结果：,装置能力提高3040；,轻油收率提高3个百分点以上；,液体产品收率提高23个百分点；,干气和焦炭产率明显降低；,汽油烯烃含量降低20个百分点，辛烷值提高；,柴油密度下降，十六烷值提高。,催化汽油选择性加氢技术,催化裂化汽油选择性加氢脱硫,RSDS,技术,技术特征：通过加氢脱硫过程尽可能减少烯烃饱和保持辛烷值,适用范围：对产品只有脱硫要求，原料为催化裂化汽油,技术特点：,采用专有催化剂，低压、高空速,较好的脱硫能力，,HDS85%,较小的辛烷值损失，,RON2,化学氢耗低，0.2,m%,液收高，100%,C5+,RSDS,技术原则流程,FCC,汽油,RSDS,处理结果,项 目,FCC,汽油-1,FCC,汽油-2,FCC,汽油-3,FCC,汽油-4,原料,硫,g/g,902,368,1184,566,烯烃，,v%,41.5,41.8,40.0,27.8,RON,93.2,93.2,89.4,89.0,抗爆指数,87.2,86.9,84.5,84.4,产品,硫,g/g,182,82,198,92,烯烃，,v%,36.5,36.8,34.7,22.6,RON/RON,92.0/1.2,92.8/0.4,87.7/1.7,87.5/1.5,抗爆指数/,抗爆指数,86.4/0.8,86.6/0.3,83.3/1.2,83.6/0.8,RSDS,技术的应用情况,上海石化工业试验装置利用旧装置改造，,2003.5,开工。,装置主要设计参数,处理量：,47,万吨,/,年原料油性质：,S368ppm；,馏程：,42195,产品：,S100ppm，(R+M)/2,损失,0.8,RSDS,技术的应用情况,原料,RSDS,产品,S,ppm,215,73,烯烃，,50.3,46.5,MON,80.8,-0.25,RON,94.4,-0.85,(R+M)/2,87.6,-0.55,RSDS,工业应用条件,（3.4,h,1,，1.5MPa）,催化汽油加氢异构脱硫降烯烃,RIDOS,技术,技术特征：烯烃饱和造成的辛烷值损失通过异构化等提升辛烷值的反应弥补,适用范围：对产品有脱硫和降烯烃的要求，原料为催化裂化汽油,技术特点：,采用专有催化剂和优化的技术流程,较好的脱硫能力，HDS90%,较好的降烯烃效果，总烯烃饱和率60,可调控的辛烷值,增加辛烷值的化学反应,高,辛烷值组分,烯烃,异构烷烃,低碳烷烃,芳烃,在,RIDOS,中希望发生的反应,异构化,分子量减小,RIDOS,技术原则流程,FCC,汽油,RIDOS,处理结果,项目,FCCN1,FCCN2,FCCN3,原料,硫含量，,g/g,1300,1400,86,烯烃，,v%,54.3,38.6,49.3,RON,93.4,89.6,91.0,抗爆指数,87.2,84.9,85.1,产品,硫含量，,g/g,100,158,15,烯 烃，,v%,20.2,16.7,18.5,RON,91.8,88.8,87.8,抗爆指数,86.9,84.4,84.2,RIDOS,技术的应用情况,RIDOS,技术第一套工业试验装置于,2002年7,月在北京燕化炼油厂开工。,装置规模220,kt,/a。,2003,年4月、2004年3月和2004年5月进行了三次工业标定。,标定原料及产品性质,方案1,方案2,样品名称,FCC,汽油,RIDOS,汽油,FCC,汽油,RIDOS,汽油,硫含量，,mg/g,182,13,190,50,氮含量，,mg/g,65,5,62,9,蒸气压，,kPa,58.0,68.8,57.4,65.1,烯烃，,v%,49.5,18.9,48.6,27.7,芳烃，,v%,14.4,15.9,14.0,15.4,RON,90.2,87.0,90.1,88.9,MON,78.8,78.9,78.7,79.0,RON,损失,3.2,1.2,抗爆指数损失,1.55,0.5,标定物料平衡,项目,方案1,方案2,入方，,w%,工业新氢,2.37,1.28,FCCN,原料油,100.0,100.0,出方，,w%,排放气,1.65,1.43,LPG,10.15,3.12,RIDOS,汽油,90.52,96.70,损失,0.02,0.03,化学氢耗，,w%,1.03,0.60,MIP,汽油选择性加氢脱硫,MIP-DS,技术,技术特征：以降烯烃后的,MIP,汽油为原料通过加氢脱硫过程尽可能减少烯烃饱和保持辛烷值适用范围：对产品只有脱硫要求，原料为,MIP,汽油或烯烃含量较低的,FCC,汽油,技术特点：,技术的技术流程,较好的脱硫能力，,HDS90%,较小的辛烷值损失，,RON2,化学氢耗低，0.2,m%,液收高，100%,C,5,+,MIP-DS,技术流程,采用脱硫醇和加氢脱硫组合工艺，对汽油馏分进行选择性加氢脱硫。,MIP-DS,可以是全馏分,MIP,汽油直接进行选择性加氢脱硫，也可以采用馏分切割的方法，对,MIP,汽油的重馏分进行选择性加氢脱硫,从理论上而言，切割是比全馏分加氢好。,MIPRSDS,和,MIPDS,组合技术比较,流程,MIPRSDS：,馏分切割,MIPDS,组合技术：全馏分（如果采用馏分切割方法，在相同脱硫率下有更低的辛烷值损失）,催化剂,MIPDS,组合技术采用的催化剂对不同类型烯烃的加氢更具选择性,性能,MIPDS,组合技术具有更高的脱硫率,MIPDS,组合技术的优化,MIP,工艺技术在操作上具有较大的灵活性，通过调整工艺参数和催化剂可以调节产物分布和汽油性质。,这样,MIPDS,组合技术可以进一步优化，在解决汽油烯烃、硫含量等问题时，做到效益更大化。,MIP,汽油（原料）及,MIP-DS,汽油主要性质,项 目,原料油,MIP-DS*,硫，,ppm,912,145,烯烃，,v%,29.9,23.2,RON,91.0,89.7,抗爆指数,85.5,84.7,RON损失,1.3,抗爆指数损失,0.8,*,MIP,汽油全馏分处理,OTA,技术,OTA,技术优点：,流程简化，无需预分馏；,脱硫率7080、烯烃饱和率6077，(,R+M)/2,损失不大于1.2；,空速高：总体积空速为1.44,h,-1,；,汽油收率高：,C5+,汽油收率为93.297.9；,化学氢耗低：化学氢耗为0.110.35；,苯含量降低41。,OTA,技术示意流程图,催化轻汽油醚化,催化轻汽油醚化是利用甲醇与轻汽油中的叔戊烯、叔己烯反应，生成相应的醚，从而有效降低汽油中的烯烃含量，同时可以提高汽油辛烷值和氧含量，降低蒸气压。,本技术主要包括 4 个步骤：,（1）原料分离；（2）原料净化3）预反应催化蒸馏醚化；（4）甲醇回收。,一次通过异构化工艺流程,原料脱异戊烷异构化工艺流程,正戊烷循环异构化,完全异构化,C,5,、C,6,异构化工艺流程比较,MHUG,柴油加氢技术,操作压力：中压,催化剂：加氢精制/加氢裂化串联,反应器：1或2个,流程：单段串联,原料：直柴、催柴、焦柴、或它们的混合油,性能：大幅度提高十六烷值,生产类柴油、类柴油,生产高芳潜含量的重整原料,MHUG,工艺生产类柴油,项目,原料,石脑油产品,柴油产品,产,率，,w%,7.0,93.0,API,30.4,56.4,38.6,硫，,ppm,1.04%,16,芳烃，,w%,48.2,17.8,十六烷指数,39.0,52.0,N+A，w%,70.1,MHUG,工艺生产类柴油,产品指标,硫30,ppm,、,芳烃15,m%,产品名称,石脑油,柴油,产品收率，,m%,原料,22.13,77.38,密度（20），,g/cm,3,0.8540,0.7385,0.8129,硫，,ppm,3600,17,氮，,ppm,370,0.5,0.5,N+A，m%,57.1,芳烃（,FIA），v%,35.0,8.1,十六烷指数,48.4,64.5,RICH,技术（或,MCI,技术）,工艺流程：中压单段一次通过,催化剂：一种双功能催化剂，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。,特点：,操作简单，工艺条件缓和柴油收率高，95,m,以上；,柴油十六烷值提高10个单位以上；,密度降低0.035,g/cm,3,以上。,RICH,技术工业应用结果,项 目,催化柴油,柴油产品,密度（20），,g/cm,3,0.8912,0.8549,实际胶质，,mg/100ml,238,42,硫，,ppm,7600,2.7,氮，,ppm,580,1.0,碱氮，,ppm,80,0.3,十六烷值（实测）,32.2,42.4,十六烷值,10.2,密度,0.0363,产品收率，,m%,96.5,几种渣油加氢工艺的特点,项 目,固定床,沸腾床,悬浮床,移动床,原料油,可,加工金属150,ppm,、,残炭90,5070,7090,5070,5090,6090,3050,7095,6080,90,6070,3040,8095,7090,50,6090,5070,8095,7085,产品质量,可作为低硫燃料油或深加工原料,轻油可作成品，重油作燃料油或再加工,含硫,高，需进一步加氢脱硫,可,得到低硫轻、重油品,化学氢耗，,Nm,3,/m,3,150,200300,200300,200250,几种渣油加氢工艺的特点,（续2）,项 目,固定床,沸腾床,悬浮床,移动床,反应历程,催化反应,催化+热反应,热,反应,催化+热反应（少）,催化剂浓度,单位反应体积中量多,中等,较小,较大,技术难易程度,工艺设备简单，易操作,复杂,较,复杂较复杂,技术成熟性,成熟,较,成熟,开发中,基本成熟,投资,中等,较高,中等,较高,喷气燃料加氢脱硫醇技术,（,RHSS）,非,临氢,的,精制方法：碱洗、酸碱洗、铜,X,分子筛精制、,MEROX,精制、纤维膜脱硫技术,投资较低，但有三废产生；,对原料变化的适应性较差。,常规的加氢精制方法：操作条件一般为氢分压1.63.0,MPa,、,反应温度260320、体积空速23,h-1、,氢油比100300,v/v,投资及操作费用较高。,RHSS,技术的特点,采用低温活性好的专用催化剂和保护剂,以,Ni-W,为活性组元，添加助剂，提高催化剂低温活性,采用专用保护剂，可以有效提高在缓和条件下，主催化剂抗冲击能力,采用缓和工艺条件,氢分压低、反应温度低、氢油比低、体积空速高,反应过程氢耗低,可省去新氢压缩机，采用氢气循环或氢气一次通过,具有很好的灵活性,RHSS,技术工业实施的操作条件,原料,温度,压力,MPa,空速,h-1,氢油,比,v/v,上海石化工试,沙轻直煤,247,0.67,3.1,33,上海石化,沙轻直煤,233,1.4,2.6,镇海炼化,沙中直煤,245,1.3,4.2,55,劣化环丁砜再生技术,基本原理：,装置采用的是离子交换的原理，选择交换容量大，稳定性和再生性能好以及使用寿命长的离子交换树脂，用离子交换的方法，除去环丁砜在工业过程劣化产生的酸性物质，从而使环丁砜性质恢复到新鲜状态。,劣化环丁砜再生技术,1)可减少和消除了环丁砜对设备的腐蚀，节省了设备投资。,2)可降低和减少环丁砜的消耗，降低了成本。,3)可逐步停止加入单乙醇胺，降低了成本。,4)提高了芳烃质量,5)延长白土塔中白土的使用寿命。,6)溶剂环丁砜的质量得到大幅提高,劣化环丁砜再生技术,7)减少了溶剂的污垢热阻，提高了贫/富溶剂换热器的总传热系数，提高了贫/富溶剂换热器的热交换率，减少了能耗。,8)可逐步停止或减少溶剂再生塔的操作，从而减少了抽提装置的蒸汽消耗。,9)停止加入单乙醇胺，避免了水系统的乳化，提高了抽余油的质量，使操作更平稳。,10)采用本工艺，可以为使用国产环丁砜溶剂打下了基础。,