沸腾床渣油加氢技术开发

1、抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals5万吨万吨/年沸腾床渣油加氢技术年沸腾床渣油加氢技术(FRET)抚顺石油化工研究院抚顺石油化工研究院二二OOOO九年七月九年七月抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床加氢技术沸腾床加氢技术(F

2、RET)开发开发v沸腾床渣油加氢技术概况沸腾床渣油加氢技术概况vFRET研发情况进展研发情况进展vFRET应用展望应用展望抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床渣油加氢技术概况沸腾床渣油加氢技术概况v沸腾床渣油加氢技术开发意义沸腾床渣油加氢技术开发意义v沸腾床渣油加氢技术特点沸腾床渣油加氢技术特点v国外相关技术概况国外相关技术概况v国内研发概况国内研发概况抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化

3、工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床渣油加氢技术开发意义沸腾床渣油加氢技术开发意义v为高硫、高金属和高残炭的劣质原油深度为高硫、高金属和高残炭的劣质原油深度加工提供技术支撑；加工提供技术支撑；v开发能够实现长周期运行、具有自主知识开发能够实现长周期运行、具有自主知识产权的渣油加氢技术；产权的渣油加氢技术；v开发劣质原油深度转化技术，提高原油利开发劣质原油深度转化技术，提高原油利用率，为保障国家能源安全提供技术保证。用率，为保障国家能源安全提供技术保证。抚 顺

4、石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals渣油加氢工艺类型渣油加氢工艺类型固定床固定床( (滴流滴流) )移动床移动床( (逆流逆流) )移动床移动床( (顺流顺流) )沸腾床沸腾床( (流化态流化态) )悬浮床悬浮床(流化态流化态)渣油渣油+H+H2 2生成油生成油+H+H2 2渣油渣油+H+H2 2生成油生成油+H+H2 2催化剂催化剂催化催化剂剂生成油生成油+H+H2 2渣油渣油+H+H2 2催化剂催化剂催化催化剂剂渣油

5、渣油+H+H2 2生成油生成油+H+H2 2催化剂催化剂催化催化剂剂生成油生成油+H+H2 2+ +催化剂催化剂渣油渣油+H+H2 2+ +催化剂催化剂抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床技术特点沸腾床技术特点v对原料油的适应性广对原料油的适应性广 沸腾床渣油加氢处理过程，可以加工固定床加氢处理过程所不能沸腾床渣油加氢处理过程，可以加工固定床加氢处理过程所不能加工的原料，如墨西哥玛雅原油减压渣油，加拿大阿萨

6、波斯坎沥加工的原料，如墨西哥玛雅原油减压渣油，加拿大阿萨波斯坎沥青，冷湖沥青等。青，冷湖沥青等。v反应器内温度均匀反应器内温度均匀 沸腾床反应器内由于催化剂、原料油和氢气的剧烈搅拌作用和返沸腾床反应器内由于催化剂、原料油和氢气的剧烈搅拌作用和返混现象，使反应器内部上下温度基本一致，防止局部过热，可取混现象，使反应器内部上下温度基本一致，防止局部过热，可取消冷氢介质调温措施。消冷氢介质调温措施。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petroc

7、hemicals沸腾床技术特点沸腾床技术特点v实现催化剂在线置换实现催化剂在线置换沸腾床反应器可随时加入新鲜催化剂和排出废催化剂，沸腾床反应器可随时加入新鲜催化剂和排出废催化剂，有利于维持较高的催化剂活性。有利于维持较高的催化剂活性。v催化剂利用率高催化剂利用率高 沸腾床加氢过程，由于催化剂与原料油和氢气的充分沸腾床加氢过程，由于催化剂与原料油和氢气的充分接触，床层上下的催化剂活性基本均匀一致，失活速接触，床层上下的催化剂活性基本均匀一致，失活速率也基本一致，催化剂的利用率较高。率也基本一致，催化剂的利用率较高。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I

8、P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床技术特点沸腾床技术特点v运转周期长运转周期长沸腾床反应器中，由于催化剂的沸腾状态，克服了固沸腾床反应器中，由于催化剂的沸腾状态，克服了固定床反应器因积碳或金属沉积造成的压差而影响装长定床反应器因积碳或金属沉积造成的压差而影响装长期运转的不足。期运转的不足。v渣油转化率高渣油转化率高普通沸腾床加氢过程转化率为普通沸腾床加氢过程转化率为60608080，高转化率沸，高转化率沸腾床加氢过程转化率可达到腾床加氢过程转化率可达到9797v装置操作灵活装置操作灵活

9、抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床渣油加氢技术国外概况沸腾床渣油加氢技术国外概况v 沸腾床加氢工艺最早是由美国烃研究公司沸腾床加氢工艺最早是由美国烃研究公司(HRI)(HRI)和城市服和城市服务公司共同开发的，该工艺名称为氢务公司共同开发的，该工艺名称为氢- -油法油法(H-Oil)(H-Oil)加氢裂加氢裂化过程。首套化过程。首套H-OilH-Oil装置于装置于19631963年在美国查理湖炼厂建成年在

10、美国查理湖炼厂建成投产。投产。v 19751975年城市服务公司改与年城市服务公司改与LummusLummus公司合作，并将这一沸腾公司合作，并将这一沸腾床加氢过程更名为床加氢过程更名为LC-FiningLC-Fining过程。而烃研究公司（过程。而烃研究公司（HRIHRI）和德士古和德士古(Texaco)(Texaco)合作，仍然将这一沸腾床加氢过程称为合作，仍然将这一沸腾床加氢过程称为H-OilH-Oil过程。过程。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petrol

11、eum and Petrochemicals沸腾床渣油加氢技术国外概况沸腾床渣油加氢技术国外概况v 19941994年年IFPIFP收购收购HRIHRI的资产，的资产，20012001年年7 7月重组成立月重组成立AXENSAXENS公司，公司，成为成为H-OilH-Oil和和T-StarT-Star技术许可的发放人。而技术许可的发放人。而LC-FiningLC-Fining工艺工艺目前由目前由ChevronChevron公司发放专利许可证。公司发放专利许可证。v H-OilH-Oil和和LC-FiningLC-Fining工艺的区别在于工艺的区别在于H-OilH-Oil过程采用过程采用外循环

12、外循环，而而LC-FiningLC-Fining过程采用过程采用内循环内循环。v 已建和在建已建和在建H-OilH-Oil工业装置工业装置1212套，套， LC-FiningLC-Fining工业装置工业装置1010套。套。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsLC-FINING 反应器示意图反应器示意图抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFus

13、hun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsLC-FINING 工业装置工业装置抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsH-Oil反应器示意图反应器示意图抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petro

14、chemicalsH-Oil工业装置工业装置抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals主要操作条件和工艺性能主要操作条件和工艺性能抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals国内发展概况国内发展概况v抚顺石化研究院在上世纪抚顺石化研究院在上世纪6

15、060年代年代-70-70年代，就从事年代，就从事渣油沸腾床加氢工艺技术和催化剂的研开工作，渣油沸腾床加氢工艺技术和催化剂的研开工作，并取得了相当令人满意的结果。并取得了相当令人满意的结果。v先后在先后在3 3升和升和6060升中型沸腾床试验装置上，使用带升中型沸腾床试验装置上，使用带三相分离器的反应器，完成了孤岛原油和常压渣三相分离器的反应器，完成了孤岛原油和常压渣油的长周期运转试验，解决了工艺和设备的一系油的长周期运转试验，解决了工艺和设备的一系列难点问题。列难点问题。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun R

16、esearch Institute of Petroleum and Petrochemicals国内发展概况国内发展概况v上世纪上世纪7070年代中期还在相当于年处理能力年代中期还在相当于年处理能力2 2万吨的万吨的半工业冷模试验装置上，进行了水力学条件考察半工业冷模试验装置上，进行了水力学条件考察与放大。与放大。v本世纪初，开始沸腾床加氢工艺技术研究开发，本世纪初，开始沸腾床加氢工艺技术研究开发，建成建成4 4升中试装置和直径升中试装置和直径1 1米的大型冷模试验装置。米的大型冷模试验装置。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I

17、P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals国内发展概况国内发展概况v第一阶段：循环油油泵第一阶段：循环油油泵该阶段采用高温和高压循环油泵进行反应器工艺研究，该阶段采用高温和高压循环油泵进行反应器工艺研究，重点解决了循环油泵的密封问题、射线源的检测催化重点解决了循环油泵的密封问题、射线源的检测催化剂料面问题、液剂料面问题、液-液携带喷嘴结构与尺寸。液携带喷嘴结构与尺寸。v第二阶段：细粉状旋风分离器第二阶段：细粉状旋风分离器该阶段反应器采用旋风分离器分离细粉状的催化剂，该阶段反应器采用旋风分离器分离细粉状的催化剂，完成了

18、完成了60升规模冷漠和热模装置的旋风分离器的结构升规模冷漠和热模装置的旋风分离器的结构和尺寸研究，主要存在问题是旋风分离器料腿结焦和和尺寸研究，主要存在问题是旋风分离器料腿结焦和工程化难度巨大。工程化难度巨大。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals国内发展概况国内发展概况v第三阶段：第三阶段：75型三相分离器型三相分离器 之后又进行新型之后又进行新型75型三相分离器的研究开发，该三相型三相分离器的研究开发，该三相分

19、离器使用分离器使用0.1mm的微球催化剂，完成了的微球催化剂，完成了60升装置实验，升装置实验，完成了直径完成了直径700mm冷漠实验，催化剂带出量小于冷漠实验，催化剂带出量小于30ppm。v第四阶段：第四阶段：76形三相分离器形三相分离器为提高催化剂的分离效率，又进行新型为提高催化剂的分离效率，又进行新型76型三相分离器型三相分离器的研究开发，该三相分离器使用的研究开发，该三相分离器使用0.1mm的微球催化剂，的微球催化剂，完成了完成了60升装置实验，完成了直径升装置实验，完成了直径700mm冷漠实验，冷漠实验，催化剂带出量小于催化剂带出量小于12.5ppm。工程化有一定难度。工程化有一定难

20、度。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRET技术特点技术特点v反应器采用独特的三相分离器；反应器采用独特的三相分离器；v取消高温和高压热油循环；取消高温和高压热油循环；v反应器内催化剂藏量大，可达到反应器体反应器内催化剂藏量大，可达到反应器体积的积的60%60%；v体积空速大，体积空速大，1 13h3h-1-1；v使用微球催化剂，催化剂利用率高。使用微球催化剂，催化剂利用率高。抚 顺 石 油 化 工 研 究

21、院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRET技术进展和规划技术进展和规划v在自建的在自建的1米直径冷模实验装置进行了工业米直径冷模实验装置进行了工业放大实验，得到了工业放大所需的工艺参数，放大实验，得到了工业放大所需的工艺参数，催化剂的带出量在催化剂的带出量在1 g/g以下。以下。v自建的自建的4L热模装置进行了热模装置进行了1400小时的长周期小时的长周期运转试验，整个运转过程平稳，正常停工后，运转试验，整个运转过程平稳，正常停工后，反应器内

22、无生焦的现象，催化剂带出量小于反应器内无生焦的现象，催化剂带出量小于5 g/g，在空速，在空速1.5h-1的条件下，脱金属率最的条件下，脱金属率最高达高达90%，脱硫率达，脱硫率达39.81%。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRET技术进展和规划技术进展和规划v 工艺研究取得一定成果，已具备一定基础，工艺研究取得一定成果，已具备一定基础，能够为万吨级示范装置设计提供相关设计能够为万吨级示范装置设计提供相关设

23、计基础数据。基础数据。v 催化剂完成实验室定型和吨级放大。催化剂完成实验室定型和吨级放大。v 目前与洛阳石油化工工程公司共同进行工目前与洛阳石油化工工程公司共同进行工艺包开发，预计艺包开发，预计2009年年10月底完成工艺月底完成工艺包文件终稿。包文件终稿。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals沸腾床加氢技术沸腾床加氢技术(FRET)开发开发v沸腾床渣油加氢技术概况沸腾床渣油加氢技术概况vFRET研发情况进展研发情

24、况进展vFRET应用展望应用展望抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRET研发情况进展研发情况进展vFRIPP攻关组织形式和攻关组织形式和FRET研发模式研发模式vFRET工艺研究工艺研究v沸腾床反应器结焦倾向试验沸腾床反应器结焦倾向试验vFRET动力学初步探索研究动力学初步探索研究v三相分离器冷漠试验三相分离器冷漠试验v沸腾床反应器流体力学模型沸腾床反应器流体力学模型v沸腾床反应器流场模拟计算沸腾床反应器流场

25、模拟计算v沸腾床反应器液相抽出口模拟计算沸腾床反应器液相抽出口模拟计算抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRET研发情况进展研发情况进展v沸腾床反应器内构件研究沸腾床反应器内构件研究v沸腾床催化剂研发进展沸腾床催化剂研发进展v5万吨万吨/年沸腾床示范装置工艺流程研究年沸腾床示范装置工艺流程研究v5万吨万吨/年沸腾床示范装置催化剂在线置换流程研究年沸腾床示范装置催化剂在线置换流程研究v5万吨万吨/年沸腾床示范装置

26、安全连锁系统年沸腾床示范装置安全连锁系统v5万吨万吨/年沸腾床示范装置安全辅助系统年沸腾床示范装置安全辅助系统v5万吨万吨/年沸腾床示范装置该停工方案研究年沸腾床示范装置该停工方案研究v5万吨万吨/年沸腾床示范装置紧急事故处理预案年沸腾床示范装置紧急事故处理预案抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRIPPFRIPP攻关组织形式攻关组织形式攻关组攻关组9696人人工艺工艺1212人人工程技术工程技术2020人人催

27、化剂催化剂6 6人人保障保障5858人人工程设计部工程设计部1212人人华东理工大学华东理工大学8 8人人条件部条件部6 6人人运转组运转组1616人人维护组维护组8 8人人分析室分析室2828人人抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and PetrochemicalsFRET研发模式研发模式核心：三相分离器核心：三相分离器关键：催化剂关键：催化剂关键：气液分布器关键：气液分布器重点：催化剂在线置换重点：催化剂在线置换重点：安全连锁重点：安全连锁龙

28、头：工艺研究龙头：工艺研究抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals5万吨级工艺包开发进展情况万吨级工艺包开发进展情况v工艺数据工艺数据基础数据基础数据全装置物流及物性数据全装置物流及物性数据v流程流程总流程和催化剂在线加排流程总流程和催化剂在线加排流程v反应器反应器反应温度，压力，反应温度，压力，出入口温差，空速，氢油比，出入口温差，空速，氢油比，原料及产品性质原料及产品性质抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺

29、石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals5万吨级工艺包开发进展情况万吨级工艺包开发进展情况抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals工艺研究进展情况工艺研究进展情况v在处理量在处理量4L/h的沸腾床中试装置上进行的沸腾床中试装置上进行了长周期稳定运转，取得了理想的试验了长周期稳定运转

30、，取得了理想的试验结果；结果；v分别进行了反应温度、压力、体积空速分别进行了反应温度、压力、体积空速和氢油体积比的考察，获取最佳的工艺和氢油体积比的考察，获取最佳的工艺条件；条件；v选取几种不同的原料油进行了试验，装选取几种不同的原料油进行了试验，装置的适应性较好。置的适应性较好。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals中试装置运转原料油中试装置运转原料油类别类别数据数据密度密度(20)/gcm-30.9945S,%

31、S,%2.552.55CCR,%,%15.0615.06Ni+V/Ni+V/g gg g-1-1250.43Ni/Ni/g gg g-1-165.13V/V/g gg g-1-1185.3抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals中试装置运转条件中试装置运转条件类别类别工况工况1 1工况工况2 2反应温度反应温度/ /410440反应压力反应压力/MPa/MPa15.015.0气油体积比气油体积比(v/v(v/v) )

32、820820体积空速体积空速/h/h1 11.51.5抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals中试装置运转条件中试装置运转条件类别类别工况工况1 1工况工况2 2密度密度(20)/gcm-30.97200.9495S,%S,%1.76（31.0%）1.28（49.8%）CCR,%,%11.57（23.2%）7.83（48.0%）Ni+V/Ni+V/g gg g-1-188.24（64.8%）36.33（85.5%）N

33、i/Ni/g gg g-1-131.25（52.0%）7.52（88.5%）V/V/g gg g-1-156.99（69.2%）28.81（84.5%）注：括号中为脱除率注：括号中为脱除率抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals不同反应温度试验结果不同反应温度试验结果抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institu

34、te of Petroleum and Petrochemicals不同体积空速试验结果不同体积空速试验结果抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals不同氢油体积比试验结果不同氢油体积比试验结果抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals不同渣油

35、对比试验不同渣油对比试验类类 别别伊朗渣油伊朗渣油茂名茂名渣油渣油塔合塔合渣油渣油密度密度(20)/gcm-30.9380 0.9835 0.9835 0.9919 0.9919 粘度（粘度（100）/mm2s-115.93124.2124.2258258 S,%2.11 2.932.932.56 2.56 N/gg-1 2355 315331534397 4397 Ni/gg-111.02 28.4628.4640.30 40.30 V/gg-138.74 91.1591.15266.55 266.55 Ni+V/gg-149.76 119.61 119.61 306.85 306.85 抚

36、 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals不同渣油对比试验不同渣油对比试验试验编号试验编号伊朗伊朗渣油渣油茂名茂名渣油渣油塔合塔合渣油渣油床层平均温度床层平均温度/381379382402反应压力反应压力/MPa15151515氢油比氢油比(v/v)725760756752空速空速/h-11.561.531.501.01脱除率，脱除率，% HDS39.8125.9414.0633.20 HDNi82.2350.1814.

37、8927.87 HDV94.1763.6227.2645.45抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals工艺研究进展工艺研究进展 补充了高金属渣油（金属含量补充了高金属渣油（金属含量227.74g/g）高温（高温（440）条件的工艺试验，实验结果）条件的工艺试验，实验结果表明，脱金属率为表明，脱金属率为90%，转化率，转化率70%，与，与420反应结果相比脱金属率和转化率均提反应结果相比脱金属率和转化率均提高近高近20

38、%。考虑到装置操作的稳定性和经济。考虑到装置操作的稳定性和经济性，控制脱金属率在性，控制脱金属率在6075%较为合理。较为合理。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals工艺研究进展工艺研究进展 考察了沸腾床渣油加氢生成油的结考察了沸腾床渣油加氢生成油的结焦倾向，初步实验结果表明，在氢焦倾向，初步实验结果表明，在氢气氛围下，温度气氛围下，温度420的条件下停的条件下停留留30min不会结焦。不会结焦。抚 顺 石 油 化

39、 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals工艺研究进展工艺研究进展 自建了一套紧急泄压试验装置，考自建了一套紧急泄压试验装置，考察了紧急泄压情况下反应器内催化察了紧急泄压情况下反应器内催化剂是否带出。实验结果表明，装填剂是否带出。实验结果表明，装填0.5mm催化剂（催化剂（60%装填量），按装填量），按照渣油加氢装置照渣油加氢装置7bar/min的泄压速的泄压速度，催化剂不会带出反应器。度，催化剂不会带出反应器。抚 顺 石 油 化 工

40、研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals动力学初步探索研究内容动力学初步探索研究内容 本研究采用我院开发的沸腾床渣油加氢微球脱金属本研究采用我院开发的沸腾床渣油加氢微球脱金属催化剂，以伊朗常渣为原料，进行了沸腾床催化剂催化剂，以伊朗常渣为原料，进行了沸腾床催化剂本征动力学的研究，建立了脱硫与脱金属反应动力本征动力学的研究，建立了脱硫与脱金属反应动力学 及 催 化 剂 失 活 动 力 学 模 型 。 用学 及 催 化 剂 失 活 动 力 学

41、模 型 。 用 G l d b a l G l d b a l LevevbergLevevberg-Marquardt-Marquardt法确定动力学参数，得出的法确定动力学参数，得出的模型无论从局部还是从整体上来看都是高度显著和模型无论从局部还是从整体上来看都是高度显著和可信的可信的 。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals伊朗常渣主要性质伊朗常渣主要性质项项 目目数数 据据密度密度(20) / gcm-3 0

42、.9799 粘度粘度(80) / mm2s 311.6 灰分，灰分，%0.034 残炭，残炭，%12.61Ni，gg-1 55.59V，gg-1 159.6 S，%2.20抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals催化剂主要性质催化剂主要性质v催化剂形状：球型催化剂形状：球型v催化剂粒度：催化剂粒度：0.45-0.50mmv催化剂活性金属组分：催化剂活性金属组分：Ni-Mo抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石

43、油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals加氢脱硫动力学模型加氢脱硫动力学模型v本研究采用的催化剂为脱金属催化剂，本研究采用的催化剂为脱金属催化剂，一般而言，脱金属催化剂具有较大的孔一般而言，脱金属催化剂具有较大的孔容和较小的比表面积，较大的孔容有利容和较小的比表面积，较大的孔容有利于容纳更多的金属，较大的孔径有利于于容纳更多的金属，较大的孔径有利于减小内扩散的影响，但由于其比表面积减小内扩散的影响，但由于其比表面积较脱硫催化剂的小，导致脱硫率不高，较脱硫催化剂的

44、小，导致脱硫率不高，本文采用一级反应动力学模型，完全可本文采用一级反应动力学模型，完全可以符合要求。以符合要求。抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals加氢脱硫模型的建立加氢脱硫模型的建立v动力学形式采用一级：动力学形式采用一级：SSSCkdtdCrv写成脱硫率的形式，并将写成脱硫率的形式，并将arrhenius公式代入公式代入上式，得：上式，得： ：)/LHSVRTEaexp(kexp1xS0S抚 顺 石 油 化

45、工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals加氢脱金属动力学模型加氢脱金属动力学模型v本研究将渣油中的金属组分划分为易脱、难脱、本研究将渣油中的金属组分划分为易脱、难脱、不脱三个集总，每个集总用一级反应描述。假设不脱三个集总，每个集总用一级反应描述。假设各金属组分占总金属量的比例依次为：各金属组分占总金属量的比例依次为：s1、s2、s3。v写成金属脱除率的形式：写成金属脱除率的形式：)/exp()/exp(221121LHSVksLHSVk

46、sssx抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals催化剂失活动力学模型催化剂失活动力学模型失失 活活初期快速失活初期快速失活中期缓慢失活中期缓慢失活末期加速失活末期加速失活抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals失活模型的建立失活模型的建立v

47、初期快速失活初期快速失活)exp(2tkaCCv中期缓慢失活中期缓慢失活v末期加速失活末期加速失活MMWma1)(1wWmaVFF抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals拟合结果与讨论拟合结果与讨论v采用全局麦夸特法（采用全局麦夸特法（Gldbal Levevberg- Marquardt）对模型进行了拟合优化，估值）对模型进行了拟合优化，估值所用的目标函数：所用的目标函数：niicaliobjxxf12,exp,)

48、(min抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals脱硫动力学参数脱硫动力学参数ParametersValues of parameters k0 1.4859109 kc0 7.5683109 Ea 113483 Ed 152485 2.211 m0.444 抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of

49、 Petroleum and Petrochemicals脱金属动力学参数脱金属动力学参数Parameters Value of HDNi Value of HDV k1 7.9955.966 kc0 3.139710146.60131010k20 4.548310117.23731011Ea142743144184Ed2048371568121.7481.659m00.109 s10.1630.298s20.6610.656抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Pet

50、roleum and Petrochemicals预测值与实验值的比较（预测值与实验值的比较（HDS）抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals预测值与实验值的比较（预测值与实验值的比较（HDNi）抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals预测

51、值与实验值的比较（预测值与实验值的比较（HDV）抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals已申请专利情况已申请专利情况序号序号申请号申请号专利名称专利名称1 101106024.701106024.7一种重、劣质原料油的加氢改质方法一种重、劣质原料油的加氢改质方法2 202109404.702109404.7一种沸腾床反应器一种沸腾床反应器3 302109674.002109674.0一种渣油加工方法及设备一种渣油加工

52、方法及设备4 4200510047526.6200510047526.6一种沸腾床渣油加氢裂化方法一种沸腾床渣油加氢裂化方法5 5200610046916.6200610046916.6一种重、渣油组合加工方法一种重、渣油组合加工方法6 6200610134154.5200610134154.5一种三相沸腾床反应器一种三相沸腾床反应器7 7200710012665.4200710012665.4一种含酸烃油的加氢处理方法一种含酸烃油的加氢处理方法8 8200710012672.4200710012672.4一种含酸烃油的加氢方法一种含酸烃油的加氢方法9 9200710012679.620071

53、0012679.6一种沸腾床组合工艺一种沸腾床组合工艺1010200710012680.9200710012680.9一种新型沸腾床反应器一种新型沸腾床反应器1111200710157792.3200710157792.3一种处理劣质渣油的组合工艺一种处理劣质渣油的组合工艺1212200710157793.8200710157793.8一种沸腾床渣油原料的预热方法一种沸腾床渣油原料的预热方法抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petroch

54、emicals已申请专利情况已申请专利情况序号序号申请号申请号专利名称专利名称1313200710157794.2200710157794.2一种沸腾床加氢处理工艺的停工方法一种沸腾床加氢处理工艺的停工方法1414200710157795.7200710157795.7一种沸腾床加氢处理工艺的开工方法一种沸腾床加氢处理工艺的开工方法1515200810012191.8200810012191.8一种沸腾床反应器一种沸腾床反应器1616200810228351.2200810228351.2一种重油改质的方法一种重油改质的方法1717200810228352.7200810228352.7一种重

55、油改质的组合工艺方法一种重油改质的组合工艺方法1818200810228380.9200810228380.9一种微粒催化剂的预处理方法一种微粒催化剂的预处理方法1919200810228388.5200810228388.5携带喷嘴及含有携带喷嘴的沸腾床反应器携带喷嘴及含有携带喷嘴的沸腾床反应器2020200810228406.X200810228406.X一种重烃多段沸腾床加氢方法一种重烃多段沸腾床加氢方法2121200810228412.5200810228412.5沸腾床反应器沸腾床反应器2222200810228413.X200810228413.X一种沸腾床反应器一种沸腾床反应器2

56、323200810228414.4200810228414.4一种三相沸腾床反应器一种三相沸腾床反应器2424200810228415.9200810228415.9重油改质组合工艺方法重油改质组合工艺方法抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals（1）环形面积（）环形面积（S1，S2，S3）比）比（2）分离器高度）分离器高度（3）液相抽出口位置）液相抽出口位置（4）下料口环形面积）下料口环形面积（5）导向口结构和尺寸

57、）导向口结构和尺寸（6）催化剂物化性质）催化剂物化性质（7）液相性质）液相性质（8）气相性质）气相性质（9）操作条件）操作条件（10）气泡大小和形状）气泡大小和形状（11）气液分布器）气液分布器（12）反应器内构件）反应器内构件三相分离器影响因素三相分离器影响因素抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals颗粒的临界速度和带出速度颗粒的临界速度和带出速度粒径范围,mm临界速度Ut,mm/s带出速度Umax,mm/sUma

58、x/Ut0.208-0.2461.543.729.50.246-0.3512.653.520.50.351-0.4953.665180.495-0.5894.3107250.589-0.7015.011823.60.701-0.8335.912521.2抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals万万吨吨级级沸沸腾腾床床加加氢氢冷冷模模装装置置抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R

59、I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals万万吨吨级级沸沸腾腾床床加加氢氢冷冷模模装装置置抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals不同条件下催化剂带出情况不同条件下催化剂带出情况表观液速，表观液速，mm/smm/s液相进液相进量量,m,m3 3/h/h空速，空速，h h-1-1表观气速，表观气速，mm/smm/s气液比

60、气液比带出带出量量,ppm,ppm3.03.08 84.04.028286546540.880.8832327357350.340.343.23.29 94.54.528285815810.350.3532326546540.880.883.63.610105.05.028285235231.041.0432325885880.850.854.04.011115.55.518182972970.810.81催化剂装填量催化剂装填量60%抚 顺 石 油 化 工 研 究 院抚 顺 石 油 化 工 研 究 院 F R I P PF R I P PFushun Research Institute o