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1、SRH液相循环加氢技术 开发与工业应用,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10g/g以下，美国2006年限制车用柴油的硫含量在15g/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2000g/g，城市车用柴油国家标准GB-T19147-2003参照
2、欧洲类标准制定，其硫含量要求小于500g/g，2011年7月1日参照欧标准执行硫含量小于350g/g。北京、上海等城市已率先执行参照欧制定的京标C、沪标准，即要求硫含量小于50g/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。,S
3、RH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
4、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
5、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,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,SR
6、H液相循环加氢技术的开发,表2 直馏柴油SRH液相循环加氢试验结果,SRH液相循环加氢中试研究,SRH液相循环加氢技术的开发,表3 混合柴油及单组分油品性质,SRH液相循环加氢中试研究,SRH液相循环加氢技术的开发,表4 SRH液相循环加氢技术/常规加氢技术对比试验结果,SRH液相循环加氢技术的开发,SRH液相循环加氢稳定性试验结果 以混合柴油考察了SRH液相循环加氢技术的稳定性。装置运转至200小时、1000小时和2000小时在反应压力5.5MPa、反应温度350、新鲜进料体积空速3.2h-1、循环比3:1的条件下，采样分析，考察装置稳定性。,SRH液相循环加氢中试研究,表5 SRH液相循环
7、加氢稳定性试验,SRH液相循环加氢技术的开发,SRH液相循环加氢中试研究,SRH液相循环加氢技术的工业应用,长岭20万吨年SRH液相循环加氢装置在改造前已使用30多年，装置硬件条件差，反应压力和温度受限，给工业应用试验带来很多不利条件。但是工业生产证明SRH液相循环加氢技术以煤油为原料可以生产合格的3#喷气燃料；以常二柴油、催化柴油和常二柴油、焦化柴油的混合油为原料可以生产满足国柴油质量标准的优质柴油；以常二线柴油为原料，可以生产满足国柴油质量标准的优质柴油；该装置长期稳定运行表明SRH液相循环加氢技术和关键设备成熟可靠，同时在装置建设投资和操作费用等方面具有明显竞争优势。,长岭分公司20万吨
8、/年柴油加氢装置改造为SRH装置,SRH液相循环加氢技术的工业应用,表6 航煤加氢工业试验条件及产品主要性质,SRH液相循环加氢技术的工业应用,表7 常二线柴油加氢工业试验条件,SRH液相循环加氢技术的工业应用,表8 混合柴油加氢工业试验条件,SRH液相循环加氢技术的工业应用,SRH液相循环加氢技术是利用油品中溶解氢来满足加氢反应的需要，以油品里氢浓度的变化作为反应的推动力。液相加氢反应和催化剂床层接近等温操作，消除了催化剂的润湿因子影响，反应效率高、催化剂寿命长。同时装置能耗、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。,结论,大量中试装置试验证明，SRH液相循环加氢技术可以在适宜的工艺条件下加工处理各种柴油，对原料适应性强、产品质量好，为成功工业化奠定了扎实基础。 工业试验结果证明，SRH液相循环加氢技术成熟可靠，设备运行稳定，在装置建设投资和操作费用方面具有明显竞争优势。同时能够明显降低操作能耗，满足了低成本柴油产品质量升级的需要。,结论,