劣质重油深加工工艺资料PPT学习教案

1、会计学1 劣质重油深加工工艺资料劣质重油深加工工艺资料 1、超稠油（重油）集输对重油改质的重大需求超稠油（重油）集输对重油改质的重大需求 稠油管输对粘度要求严格稠油管输对粘度要求严格 稠油船运与管输对安定性要求严格稠油船运与管输对安定性要求严格 稠油储存对稳定性要求严格稠油储存对稳定性要求严格 2 2、劣质渣油深加工对技术的依赖劣质渣油深加工对技术的依赖 高金属重油（高金属重油（200ppm)200ppm) 高残炭（高残炭（ 1717） 高粘度高粘度（1000cst, 100)1000cst, 100) I、重油深加工技术选择重油深加工技术选择 一、劣质重油深加工首选工艺-热加工 第1页/共7

2、4页 0 5 10 15 20 重油催化 热 加 工 加氢处理 加氢处 理 残 炭 % 0 10 100 200 Ni+V ppm 第2页/共74页 重油深加工工艺渣油原料性质 难度 RFCC焦化固定 床 沸腾 床 悬浮 床 Ni+V，PPm残碳， m% 硫，m% 2570.5 易加工 7015不难 &?70200800极难 3、重油加工技术的选择 第3页/共74页 4、脱碳工艺对重油原料的适应性强 第4页/共74页 美国自1994年起, 减压渣油的深加工基本上围 绕延迟焦化配套相应精制系统(“Since 1994, all residue upgrading in the USA has b

3、een based on delayed coking”). 目前美国、加拿大和委内瑞拉都在大力发展延 迟焦化工艺。 到2002年大部分流化焦化和灵活焦化装置停产 或半停产。 我国在大力发展渣油延迟焦化技术和加氢技术 。 5、渣油深加工发展趋势 第5页/共74页 原油偏重、劣质资源所占份额越来越大原油偏重、劣质资源所占份额越来越大 RFCCRFCC向向FCCFCC技术回归趋势（汽柴油质量要求提高）技术回归趋势（汽柴油质量要求提高） VRDSVRDS和和ARDSARDS对原料的残炭和金属含量要求严格，对原料的残炭和金属含量要求严格， 建造与操作费用很高建造与操作费用很高 我国重整原料和烯烃裂解原

4、料不足我国重整原料和烯烃裂解原料不足 我国加氢的氢源不足（石脑油制氢）我国加氢的氢源不足（石脑油制氢） 提高柴汽比的需要提高柴汽比的需要 6、我国延迟焦化发展动力 第6页/共74页 1931年美国建立了第一套工业装置年美国建立了第一套工业装置 目前最大装置：目前最大装置：770770万吨（万吨（SincorSincor，委内瑞，委内瑞 拉）拉） 世界最大在建：世界最大在建：12001200万吨（万吨（SuncorSuncor，加拿大，加拿大 ) ) 我国最大：我国最大： 430430万吨（中海油惠州）万吨（中海油惠州） 我国延迟焦化加工规模进展我国延迟焦化加工规模进展 20002000年（年（

5、18501850万吨万吨/年）；年）； 2003年（年（3000万吨万吨/年），年）， 目前目前 （12000万吨万吨）。 第7页/共74页 8、延迟焦化工艺制约因素 突出问题： . 液收较低 结焦 “焦粉”淤堵 弹丸焦 第8页/共74页 第9页/共74页 HYDROGEN ADDITION FIXED BED Hydrocracking/HDS Residfining ARDS/VRDS FLUIDIZED BED LC-fining UOP Aurabon SLURRY BUBBLE HDHPLUS/SHP VCC CANMET MOVING BED Shell HDM/HYCON CAR

6、BON REJECTION Delayed Cocking Flexicoking Fluid Coking RFCC Visbreaking HydroVisbreaking CONC. CARBON AND REMOVAL SDA Gasification H-Oil CASH (CVX) EST (ENI) Old Technology Low Liquid Yield. High Coke Yield. Low Investment. Ready for Commercial Application High Conversion. Suitable for the Orinoco B

7、elt Crudes Higher Investment. Commercial Technologies Less Conversion. Limited use Orinoco Belt Crudes Higher Investment. 第10页/共74页 vDelayed coking can process VR from Venezuela ultra-heavy oil/oilsand bitumen with technical and economic advantage. vRFCC required the limit of the feedstock that carb

8、on residue, Ni/V content is below 8%, 10ppm respectively. vFixed-bed hydrogenation requires the limits of feedstocks that carbon residue, (V+Ni) content below20%, 200ppm respectively. vEbullated-bed hydrocracking used for handling Canada oilsand bitumen residue for decades. 第11页/共74页 第12页/共74页 wCham

9、pion: using anti-foulant to reduce furnace coking effectively. wExample: Unit in Delek Texas Tyler refinery went through 500 day continuous run, total estimated saving more than 2 Million $/a. 第13页/共74页 第14页/共74页 Reactor for hydrocracking Ebullated-bedFixed-bed (Ni+V) content in feed, 10-6 700200 Ca

10、rbon residue in feed，% 202520 第15页/共74页 ItemsH-OilLC-Fining Operating conditions Temperature/415440410440 Pressure/MPa13.521.011.018.0 Hydrogen partial pressure/MPa7.512.5 Catalyst space velocity/h-10.41.3 on-line addition/withdrawal/(kgm-3)0.352.1 Performance Residue conversion rate(v),%45855580 HD

11、S (w),%65826085 HDN(w),%2545- Carbon residue conversion rate (w),%45754070 HDM(w),%65906588 Hydrogen consumption/(m3m-3)130300135300 Operating condition and performance of ebullated-bed hydrocracking process High temperature: operation temperature is almost the same with end-of-run temperature of fi

12、xed bed residue hydrogenation High pressure: To stabilize operation, maintain hydrogen partial pressure at outlet of reactor. High hydrogen consumption: For VR converted and contaminates removal. 第16页/共74页 New generation catalyst Improving process to increase impurities removal rate and capacity Int

13、egrating ebullated-bed hydrocracking unit with downstream unit to reduce investment and operating cost Advances 第17页/共74页 第18页/共74页 第19页/共74页 FeedHC GasNaphthaAGOVGOC3 DAOSCO Yield （w），%10.37.833.535.612.8 API/4.360.031.718.015.227.0 S（w），%5.30.140.751.381.440.94 N （w），10-638007283133293522502440 Ca

14、rbon residue（w）， 10-6 17.4 0.13.480.45 Ni-V （w），10-690-240 1 125ppm单一催化剂 重金属含量25100ppm 二段催化剂（脱金属，脱硫） 高金属含量100ppmCat寿命短（三段催化系统） 四四、加氢脱金属加氢脱金属(HDM) 第53页/共74页 V卟啉Ni卟啉 温度（0C）级数温度（0C）级数 2700.12750.3 3210.53200.5 3490.63501.0 3570.93570.9 3680.93660.9 3791.03801.0 活化能20kcal/mol活化能22kcal/mol 第54页/共74页 LHSV

15、 Km Mp Mf ln 第55页/共74页 失幡梯三郎数据：3950C加氢 脱AT脱S脱N脱Ni率 大庆-73.712.951.9 Athakaeca82.883.946.280.0 委内瑞拉36.466.323.839.7 科威特66.773.825.764.3 第56页/共74页 加氢脱金属总的看也是表观二级反应 丁等也用二个一级反应处理结果可以（易反应 物，难反应物） 胜利渣油脱沥青油（收率72%）脱金属后脱除率% 残炭%5.043.1726.4 S%1.00.15384.7 Nippm222.588.6 Vppm0.90.188.9 第57页/共74页 第58页/共74页 第59页/

16、共74页 温度0C压力kg/cm 渣油脱S370430100150 渣油加氢裂化430450140210 馏分油加氢裂化320430100150 3.条件苛刻 第60页/共74页 第61页/共74页 产率5500C 33.0 12.5(转化62.1%) 第62页/共74页 第63页/共74页 195 0C产物粘度 （100 0C cst) 反应状况 临氮67.3严重结焦 临氢72.4轻微结焦 加供氢剂36.4无焦 结焦边界条件 临氮 4004050C 临氢 4104150C 供氢者临氢 4354400C 第64页/共74页 孙伯军孤岛减压渣油 结焦温度点0C最大转化率% 减粘裂化40027.9

17、 临氢减粘裂化41030.5 供氢剂减粘裂化42543.0 供氢剂临氢减粘裂化43045.9 第65页/共74页 第66页/共74页 临氢减粘使很大一部分重胶质裂化，并防止和 延缓它们过多地缩合成沥青质。 减粘临氢减粘 进料粘度1000Ccst30823082 3700C转化率%(w)18.021.0 3750C粘度1000Ccst3000900 第67页/共74页 7 Heater Feedstock Distillate Stripper Quench Cracked Residuum Gas + Gasoline Light Gas Oil Steam Hydrogen-donor fr

18、action Hydrogen donor Fractionator Visbreaking in the presence of hydrogen donor fraction 第68页/共74页 超稠油HDTC降粘改质油稳定性 模拟船运稳定性试验-18米管柱 第69页/共74页 71 UOP 2885A-7a Increasing Product Stability Increasing Conversion HDTC Typical Operating Point Minimum Acceptable Product Stability Maximum Conversion New operating point, Increase in product stability 第70页/共74页 40万吨/年委油供氢热裂化工业试验装置 100万吨/年委油供氢热裂化工