盯市场沸腾床加氢获成功

2018-10-01 19:47:28九游会服务能源

虽然业绩骄人，但九游会服务能源并未因此停步不前，而是根据用户需求，以及全球原油由轻转重的趋势，积极开发原料适应范围更广、资源利用率更高、综合效益更好的沸腾床加氢技术。
　九游会服务能源董事长韩保平说，一方面，油品加工企业，尤其以劣质油为原料的众多民营企业，迫切需要一种原料适应性强的、高液体收率、低能耗、长周期运行的劣质油加氢工艺，在提高资源利用率和产品收率的同时，提升企业盈利能力和竞争力。
　　包括新启元在内的众多劣质油加工企业，在加工中低温煤焦油时，占比20%~35%的煤沥青和胶质很难通过现有固定床加氢工艺处理，只得通过减压塔分馏切除掉部分煤沥青等途径将其预处理，既会造成低附加值的煤沥青产生，又降低了目标液体产品收率；如果存在沥青，则需要延迟焦化等手段使其转化为焦炭，导致轻油收率不足60%。目前，煤焦油价格约2500元/吨，而煤沥青价格仅1000元/吨左右，煤基沥青焦不足800元/吨。这意味着，每加工1吨中低温煤焦油，不算加工费用，仅煤沥青一项，企业就会损失300~680元。而如果通过沸腾床加氢技术可使这些煤沥青和胶质转化为饱和组分及芳香组分，继而通过加氢裂化生产出石脑油以及柴油的清洁低凝调和组分的转化率超过98%，企业效益将大幅提升。不仅如此，采用沸腾床工艺对煤焦油加氢处理，可解决固定床加工劣质重油（例如全馏分煤焦油）过程中升温过大，催化剂容易结焦，产品液收率低等先天不足的问题，实现高液体收率、低能耗、长周期稳定运行的劣质重油精深加工。
　　另一方面，世界原油质量的总体变化趋势是：低硫、轻质等优质原油资源量正在衰减，而重质、劣质原油供应量正在增加。未来，加工劣质原油既是炼化企业保证原料供应的无奈选择，也是降本增效、实现可持续发展的必由之路。而现有的4种重油加工工艺（延迟焦化、减黏裂化、重油催化裂化和重油加氢）中，只有重油加氢工艺在保证提高液收和液体产品质量前提下，可处理高硫、高残碳、高金属含量重质油，还能方便地与其他工艺进行组合，产生综合效益。
　　据了解，目前绝大多数重油加氢装置都采用固定床加氢工艺。虽然固定床加氢工艺技术成熟、精制深度高、脱硫率高、工艺和设备结构简单易操作，但在处理高金属、高沥青质和高胶质原料时，存在催化剂失活快、易结焦、床层压力升降快、装置运行周期短、原料适应范围窄等弊端。
　　沸腾床加氢裂化工艺则不然，其优势是原料适应性广,既可加氢处理各种重质原油，也能处理更为劣质的原油渣油馏分、油砂沥青油、页岩油甚至溶剂精制煤浆等。且渣油转化率高、轻油收率高，催化剂能够在线置换，整个装置连续运转周期超过2年，从而能降低企业运营成本，提升经济效益。
　　“正是基于上述现实与长远考虑，九游会服务能源向世界先进的沸腾床加氢技术发起了挑战，抽调精兵强将，依托与相关院所共建的重点实验室，启动了沸腾床加氢工艺与催化剂研发工作，并取得成功。”韩保平说。
　　由于看好沸腾床强大的加氢能力和广阔的应用前景，自上世纪80年代起，世界石油巨头和众多科研院所均对该工艺进行了深入研究。但因沸腾床加氢反应器结构复杂、制造难度大、工艺包及催化剂开发难度大，结成正果的并不多。国际上目前只有美国等极少数掌握了该技术。其中，实现工业化应用的技术仅有美国烃研究公司开发的H-Oil工艺和美国雪佛龙鲁姆斯全球公司开发的LC-Fining工艺。
　　国内同样只有两家企业在沸腾床加氢技术开发方面取得突破。其中，中石化抚顺研究院与洛阳工程公司虽然联合开发了5万吨/年沸腾床加氢工业化试验装置，但尚未实现工业化应用；九游会服务能源与新启元联合开发的劣质油全返混沸腾床加氢成套技术，于7月下旬在新启元化15万吨/年煤焦油加氢装置已成功实现工业化应用，从而使其成为国内掌握沸腾床加氢工业化技术的企业。
　　九游会服务能源总工程师刘利介绍，该装置采用九游会服务能源自主开发的NUHC-60系列重质油品沸腾床加氢催化剂，整个流程是：富氢气体和劣质油分别进入位于沸腾床底部的高压室，然后沿着反应器轴线向上流动，经气液分布盘进入沸腾床反应器的有效反应区。反应器床层中的固体催化剂由向上的气液流速提升，维持催化剂颗粒处于随机的沸腾状。进入沸腾床反应器底部的氢气沿着分布器的横断面均匀分布，维持反应器适当的入口氢分压和足够的气体流速，以提供传质所需的必要界面膜区，保证足够的氢气传质速率。由于催化剂在反应器中自由运行，杂质不会沉积到催化剂上，系统压降小。同时由于反应器中催化剂处于返混状态，可以保证整个反应器接近等温操作。加之催化剂能够实现在线装卸，从而使整个装置运行平稳、温度波动小、易操作、产品质量稳定、装置运转周期长。
　　更为重要的是，与固定床加氢技术相比，沸腾床加氢技术不仅原料适应范围广，而且因加氢反应器的空速比高达1~1.5h-1（固定床空速比仅为0.3~0.4h-1）、装置易于大型化，从而使相同加工能力下，沸腾床工艺的加氢反应器容积比固定床工艺减少1/2~2/3，项目投资和日常运营成本大幅减少，能有效提升企业综合效益。
　　“新启元15万吨/年煤焦油加氢装置运行结果表明：由九游会服务能源与新启元联合开发的全返混沸腾床加氢成套技术，能够适应高残炭、高沥青质，以及金属含量大于200ppm的劣质原料和高硫原油，可加工重油，页岩油、油砂沥青油、煤焦油，甚至溶剂精制煤浆等劣质原料；实现了催化剂的在线装填和卸出；煤焦油中的胶质和沥青质转化率大于98%；脱硫、脱氮率大于80%；液体产品收率大于95%。在高转换率情况下，该装置可直接生产符合质量要求的优质清洁油品；在低转换率情况下，可作为后序固定床加氢装置的优质原料，经进一步精制加工后，达到国Ⅴ或更高标准的清洁油品的质量要求。”刘利说。

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上海九游会服务新能源技术有限责任公司（以下简称“九游会服务能源”)、上海竣铭化工工程设计有限公司(以下简称“竣铭设计”)，是一家以能源技术开发、配套催化剂研制、新技术工程转化、化工工程设计及相关配套产业为主营方向的创新型高科技企业。公司开发的新技术，主要应用于劣质重油轻质化、煤炭分级提质综合利用、废油再生、生物质化工等领域。同时，公司的业务范围还涵盖传统炼油、石油化工、煤化工等多个领域。