srh液相循环加氢技术.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * 中国石化抚顺石油化工研究院2011年10月 内容提要 一、SRH液相循环加氢技术的开发背景 二、SRH液相循环加氢技术开发 三、SRH液相循环加氢技术工业应用 四、结论 SRH液相循环加氢技术的开发背景 环保法规日益严格，柴油的硫含量标准在逐年修订，发展和使用超低硫甚至无硫柴油是当今世界范围内清洁燃料发展的趋势[1]。例如欧盟法规规定2009年车用柴油的硫含量在10?g/g以下，美国2006年限制车用柴油的硫含量在15?g/g以下。我国轻柴油规格标准GB252-2000对柴油硫含量的要求是不大于2000?g/g，城市车用柴油国家标准GB-T19147-2003参照欧洲Ⅱ类标准制定，其硫含量要求小于500?g/g，2011年7月1日参照欧Ⅲ标准执行硫含量小于350?g/g。北京、上海等城市已率先执行参照欧Ⅳ制定的京标C、沪Ⅳ标准，即要求硫含量小于50?g/g。为应对新排放标准柴油的生产，开发装置投资低、操作费用低的柴油深度加氢技术非常必要。 在常规氢气循环固定床加氢工艺过程中，通常采用较大的氢油体积比。反应后富余氢气经循环氢压缩机增压并与新氢混合后继续作为反应的氢气进料。循环氢压缩机的投资占整个加氢装置成本的比例较高，氢气换热系统能耗较大。 FRIPP开发的SRH液相循环加氢技术，依靠液相产品大量循环时携带进反应系统的溶解氢来提供新鲜原料进行加氢反应所需要的氢气。 SRH液相循环加氢技术的开发背景 FRIPP开发的SRH液相循环加氢技术的优点是可以消除催化剂的润湿因子影响，大大提高催化剂的利用效率。原料油浸泡整个催化剂床层，不需要额外工艺设备来确保氢气与油混合、液相在催化剂上获得良好分散 循环油的比热容大，从而使催化剂床层接近等温操作，延长催化剂寿命，降低裂化等副反应，提高产品收率。 SRH液相循环加氢技术的开发背景 液相循环加氢稀释了原料中的杂质含量 有机氮化物是加氢催化剂的毒物，对加氢脱氮、加氢脱硫和加氢脱芳反应有明显的抑止作用。 装置取消了循环氢压缩机系统、高压换热器、高压空冷器、高压分离器、循环氢脱硫塔，热量损失小，大幅度降低装置能耗。同时投资费用和操作费用均低，是低成本实现油品质量升级的较好技术。 SRH液相循环加氢技术的开发背景 SRH液相循环加氢技术创新点 抚顺石油化工研究院经过对液相循环加氢工艺技术的深入研究，已经申请了17件专利。 主要创新点： 开发了分两路循环的SRH液相循环加氢工艺技术； 采用反应器顶部排气和反应器出口流量控制液位的控制系统； 在反应器上部设置特殊内构件和气体排放设施。 SRH液相循环加氢技术的开发 研究结果表明： 压力提高气体溶解度提高 温度提高利于氢气溶解 温度提高不利于硫化氢、氨等气体的溶解 SRH液相循环加氢技术的开发 图1 H2 在柴油中的饱和溶解度曲线 图2 H2S在柴油中的饱和溶解度曲线 研究结果表明： 氨在柴油中的饱和溶解度随着温度提高而降低，在高温区压力对饱和溶解度影响小； 甲烷在柴油中的饱和溶解度随着温度变化影响不是很大，压力升高溶解度增大； 乙烷、丙烷及丁烷在柴油中的溶解度（图省略）远大于甲烷且随着温度提高而略降低，压力升高溶解度增大。 SRH液相循环加氢技术的开发 图3 NH3 在柴油中的饱和溶解度曲线 图4 CH4在柴油中的饱和溶解度曲线 SRH液相循环加氢中试研究 SRH液相循环加氢技术的开发 图5 SRH液相循环加氢中型试验装置流程简图 SRH液相循环加氢中试研究 SRH液相循环加氢技术的开发 工艺条件 条件1 条件2 反应压力，MPa 1.8 1.8 反应温度，℃ 220 230 体积空速，h-1 6.6 8.0 油品性质 常一线油 精制油 精制油 密度 20℃ /g.cm-3 0.7886 0.7881 0.7885 馏程范围/℃ 146～233 142～232 148～232 硫/?g.g-1 1258 1088 1095 博士试验 通过 通过 硫醇硫/?g.g-1 99.7 6.5 9.7 实际胶质/mg.100mL-1 1 1 1 溴价/gBr.100g-1 1.15 0.75 0.97 冰点/℃ -61 -60 -60 化学氢耗，m％ 0.05 0.05 表1 直馏煤油高空速SRH加氢试验结果 SRH液相循环加氢中试研究 SRH液相循环加氢技术的开发 原料 直馏轻柴油 直馏重柴油 工艺条件 反应压力/MPa 6.4 6.4 10.0 反应温度/℃ 350 350 360 体积空速 新鲜进料 /h-1 3.0 4.5 1.5 循环比 1:1 1:1 2:1 生成油性质 原料 生成油 原料 生成油