劣質(zhì)重油流化催化熱接觸加工技術(shù)

2011年01月劣質(zhì)重油流化催化熱接觸加工技術(shù)FTC

匯報(bào)提綱應(yīng)用效果3技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)4技術(shù)說(shuō)明2技術(shù)背景1結(jié)束語(yǔ)5一．技術(shù)背景非常規(guī)劣質(zhì)重油將成為21世紀(jì)重要的能源資源之一。劣質(zhì)重油進(jìn)口量、加工量迅速提高，如中國(guó)石油即將加工委內(nèi)瑞拉超重油將達(dá)到3000萬(wàn)噸/年。國(guó)內(nèi)稠油、超稠油產(chǎn)量逐年提高，特別是遼河、新疆等油區(qū)。許多企業(yè)加工大量重質(zhì)燃料油（M100等），難度較大。汽油航煤化工原料柴油物理化學(xué)一．技術(shù)背景

重油加氫輕質(zhì)化技術(shù)原料Ni＋V不可高于150

μg/g;

原料殘?zhí)坎淮笥?6

wt%

催化劑耗量高達(dá)2kg/噸油轉(zhuǎn)化率僅為60%

加氫尾油富含膠質(zhì)和重芳烴，只能做燃料油。處于工業(yè)試驗(yàn)階段；工程放大存在諸多難題。一．技術(shù)背景

重油脫碳輕質(zhì)化技術(shù)【目前重油加工主要途徑】（主要）加熱爐管結(jié)焦傾向嚴(yán)重;劣質(zhì)高硫焦產(chǎn)率高;焦炭質(zhì)量差;

輕質(zhì)油收率低;

產(chǎn)品質(zhì)量差?！炯庸ち淤|(zhì)重油】

原料殘?zhí)恐怠?0

wt%一．技術(shù)背景劣質(zhì)重油性質(zhì)目前的重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)不能適用于劣質(zhì)重油的加工！——重金屬含量和殘?zhí)恐颠^(guò)高！項(xiàng)目委內(nèi)瑞拉超重油加拿大油砂瀝青遼河減壓渣油密度，kg/m310091020993.8殘?zhí)恐?，wt%15.513.619.0重金屬含量，g/g580400257硫含量，wt%3.95.66.1瀝青質(zhì)含量，wt%9.421.22.3劣質(zhì)重油流化催化熱接觸加工技術(shù)FTC一．技術(shù)背景一．技術(shù)背景AnUpgradingProcessforDecarbonizingHi-ViscousResiduebyFluidThermo-Cata-ContactingConversionFTC技術(shù)一種劣質(zhì)重油預(yù)處理改質(zhì)的方法【申請(qǐng)?zhí)?200910080113.6】一．技術(shù)背景劣質(zhì)重油利用具有適宜活性和特殊結(jié)構(gòu)接觸劑，借助FCC工藝，促進(jìn)其發(fā)生脫殘?zhí)?、脫重金屬、脫瀝青質(zhì)反應(yīng)的同時(shí)，進(jìn)行適度裂化反應(yīng)，保持較高的液體產(chǎn)物收率，減少干氣產(chǎn)率和焦炭產(chǎn)率。劣質(zhì)重油流化催化熱接觸加工技術(shù)FTC二．技術(shù)說(shuō)明1．FTC工藝流程【兩大技術(shù)核心】快速床+提升管專用接觸劑高床層顆粒密度大劑油比催化活性中心密度高脫碳改質(zhì)專用接觸劑1具有特殊孔道及表面結(jié)構(gòu)，促進(jìn)液體渣油迅速吸收、擴(kuò)散；同時(shí)具有良好的容炭、容金屬能力及良好的熱容性；適宜催化活性中心，調(diào)控裂化深度，減少干氣和焦炭?！敬龠M(jìn)脫殘?zhí)?、脫雜質(zhì)，保證淺度反應(yīng)】二．技術(shù)說(shuō)明2．FTC工藝原理

2．FTC工藝原理二．技術(shù)說(shuō)明2【降低干氣+焦炭產(chǎn)率】快速床：提高床層顆粒密度，劑油比和催化活性中心密度，促進(jìn)渣油汽化和裂化反應(yīng)；提升管：短停留時(shí)間(相對(duì)延遲焦化)，控制轉(zhuǎn)化深度，降低干氣和焦炭產(chǎn)率。組合反應(yīng)器原料液滴接觸劑原料蒸汽2.渣油液滴與劑接觸混合；二．技術(shù)說(shuō)明2．FTC工藝原理轉(zhuǎn)化過(guò)程3【提高目的產(chǎn)品產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量】原料：沸點(diǎn)高反應(yīng)條件下難氣化1.霧化液滴進(jìn)入反應(yīng)器；3.渣油分子在接觸劑孔道內(nèi)能夠迅速擴(kuò)散、吸附、鋪展成膜。二．技術(shù)說(shuō)明2．FTC工藝原理1、強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)；擴(kuò)散、吸附鋪展成膜2、消除“籠蔽”效應(yīng)，抑制了自由基與稠環(huán)芳烴之間的相互作用，從而使生焦反應(yīng)顯著減少。反應(yīng)特點(diǎn)液膜反應(yīng)氣相反應(yīng)1、正碳離子反應(yīng)改善產(chǎn)品質(zhì)量2、特殊孔道結(jié)構(gòu)吸附雜原子轉(zhuǎn)化過(guò)程3【提高目的產(chǎn)品產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量】多介孔結(jié)構(gòu)接觸劑，使渣油在內(nèi)外表面迅速成膜；強(qiáng)化傳熱、傳質(zhì)，消除液相反應(yīng)的“籠蔽”效應(yīng)；催化+熱反應(yīng)，脫碳脫雜質(zhì)同時(shí)減少干氣和焦炭產(chǎn)率；快速床+提升管，實(shí)現(xiàn)渣油快速汽化和大劑油比接觸反應(yīng)；流態(tài)化連續(xù)反應(yīng)—再生，操作方便，有利于處理量。二．技術(shù)說(shuō)明3．FTC工藝特點(diǎn)

二．技術(shù)說(shuō)明4．FTC工藝關(guān)鍵裝備再生劑冷卻系統(tǒng)組合反應(yīng)器系統(tǒng)中試實(shí)驗(yàn)裝置三．應(yīng)用效果進(jìn)料量：2.0kg/h液體反應(yīng)溫度：350~650℃反應(yīng)壓力：略高于常壓再生溫度：650~760℃預(yù)熱溫度：50~300℃劑油比：3~20反應(yīng)時(shí)間：0.5~4.0s1．實(shí)驗(yàn)裝置項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)密度（20℃），kg·m-3993.8金屬含量，g·g-1粘度（80℃），mm2·s-15357.85Ni79.4殘?zhí)?，wt%17.82V88.1族組成，wt%Fe40.5飽和烴21.13Na3.8芳香烴35.33Mg2.8膠質(zhì)37.51Al4.7瀝青質(zhì)6.03Ca55.8硫，wt%1.10Cu<0.1氮，wt%1.03Pb<0.1表1原料性質(zhì)分析【遼河減壓渣油】三．應(yīng)用效果2．原料性質(zhì)三．應(yīng)用效果項(xiàng)目FTC?技術(shù)延遲焦化*干氣3.246.50液化氣10.281.54汽油27.4910.65柴油17.5645.52350-500℃25.2511.43C3-500℃80.3769.14焦炭16.1823.95焦炭產(chǎn)率/原料殘?zhí)恐?.911.75表2產(chǎn)物分布，wt%3．產(chǎn)物分布液收率（C3~500℃餾分）比延遲焦化高10個(gè)百分點(diǎn)以上，焦炭產(chǎn)率與原料殘?zhí)恐抵扔裳舆t焦化的1.6~2.2降低為0.9~1.0！*原料殘?zhí)恐禐?3.67wt%三．應(yīng)用效果表3氣體產(chǎn)物組成干氣，wt%液化氣，wt%項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)氫

氣5.45丙

烷1.18異

丁

烯17.83甲

烷31.30丙

烯39.12反-2-丁烯7.59乙

烷27.62異

丁

烷11.30丁

二

烯0.44乙

烯35.63正

丁

烷2.90乙

炔1.11合

計(jì)100順-2-丁烯10.81合

計(jì)1001-丁

烯7.72C4烯

烴44.39總

烯

烴83.504．產(chǎn)物組成液化氣的烯烴含量高達(dá)80wt%以上，有利于進(jìn)一步進(jìn)行精細(xì)化工利用，而延遲焦化僅為35wt%左右。三．應(yīng)用效果表4汽油餾分性質(zhì)項(xiàng)

目數(shù)據(jù)項(xiàng)

目數(shù)據(jù)密度（20℃），kg·m-3792.9RON（實(shí)測(cè)）95.0酸度，mg(KOH)/ml0.69餾

程，℃PONA組成，wt%IBP36.4NP3.4010%64.0IP13.9250%146.0O34.8890%191.0N6.54FBP203.8A39.93硫含量，wt%0.3

D（未鑒定組分）1.32氮含量，g·g-12005．產(chǎn)物性質(zhì)汽油餾分RON在95以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于延遲焦化汽油餾分RON的60左右，徹底解決了焦化汽油出路尷尬的局面。三．應(yīng)用效果表5柴油餾分性質(zhì)項(xiàng)

目數(shù)據(jù)項(xiàng)

目數(shù)據(jù)密度（20℃），kg·m-3918.3十六烷值（實(shí)測(cè)）19酸度，mg(KOH)/ml38.7餾

程，℃閃點(diǎn)，℃96IBP36.4凝點(diǎn)，℃-3010%64.0粘度，mm2·s-14.4350%146.0硫含量，wt%0.8890%191.0氮含量，wt%0.23FBP203.85．產(chǎn)物性質(zhì)柴油餾分性質(zhì)與FCC柴油性質(zhì)類似。三．應(yīng)用效果表6蠟油餾分性質(zhì)項(xiàng)

目數(shù)據(jù)項(xiàng)

目數(shù)據(jù)密度（20℃），kg·m-3990.8氮含量，wt%0.51閃點(diǎn)，℃236堿氮，g·g-1413凝點(diǎn)，℃14餾

程，℃粘度，mm2·s-186.12IBP346硫含量，wt%0.9910%360金屬含量，g·g-150%428Ni<0.190%485V<0.1FBP5045．產(chǎn)物性質(zhì)蠟油餾分堿性氮含量也為焦化蠟油的16%左右，非常有利于作為后續(xù)催化裂化或加氫裂化工藝的原料。四．技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)焦炭產(chǎn)率僅為原料殘?zhí)恐档?.9~1.0倍（延遲焦化為1.6~2.2倍）液收率比延遲焦化高10個(gè)百分點(diǎn)以上；蠟油餾分為催化裂化和加氫裂化的優(yōu)質(zhì)原料。對(duì)于殘?zhí)繛?6~25wt%、金屬含量800g·g-1劣質(zhì)重油：金屬脫除率≥96％瀝青質(zhì)脫除率≥95％殘?zhí)棵摮省?0％硫脫除率≥50％氮脫除率≥60％改質(zhì)油品四．技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目延遲焦化FTC?技術(shù)產(chǎn)率差值%差價(jià)（元/t）產(chǎn)物分布/wt%單價(jià)（元/t）產(chǎn)物分布/wt%單價(jià)*（元/t）干氣6.5022603.242260-3.26-74液化氣1.54445710.284457+8.74+390汽油10.65605327.496066+16.84+1023柴油45.52494317.564760-27.96-1414重油11.43282025.252820+13.82+390焦炭23.9585016.18燒焦-23.95-204損失0.4122600.02260-0.41