我国加氢裂化技术的发展与思考

FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考我国加氢裂化技术的发展与思考中国石油化工股份有限公司CHINAPETROLEUM&CHEMICALCORPORATION抚顺石油化工研究院胡永康曾榕辉关明华FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考主要内容•1.概述•2.我国加氢裂化技术的现状–2.1催化材料的研究开发取得突破性进展–2.2催化剂的制备技术多样化–2.3加氢裂化催化剂形成系列化–2.4加氢裂化工艺技术及工业应用–2.5高压热壁反应器技术达到国际先进水平•3.对我国加氢裂化技术发展的思考和建议–3.1新催化剂材料的研究开发–3.2加强对催化剂的制备研究–3.3重点抓好高中油型、轻油型和灵活型裂化催化剂开发–3.4新的工艺与工程技术开发FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•2l世纪上半叶，石油资源仍可满足需求，石油仍将是主要能源之一，汽油、煤油和柴油还是主要的运输燃料，炼油工业仍将不断发展1.概述FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•重油深度加工的清洁生产工艺•重质、劣质原料直接生产优质马达燃料和化工产品的唯一技术•二十一世纪炼油工业重油轻质化的最主要技术之一加氢裂化技术1.概述FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考加氢裂化技术特点•催化剂活性高、选择性好、运转周期长并可再生使用•原料适应性强•进料可全部转化•液体产品收率高•产品方案灵活•产品质量好杂质含量低、燃烧清洁、安定性好FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考原料•减压蜡油•FCC轻循环油和回炼油•焦化蜡油•热裂化油料•脱沥青油•直馏和二次加工石脑油•直馏粗柴油产品•液化石油气•车用汽油•催化重整进料•喷气燃料•柴油•取暖用油•乙烯装置进料•润滑油料•FCC进料加氢裂化FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考世界燃油规范规格II类III类IV类欧盟2000年(Ⅲ)欧盟2005年(待批)中国GB17930-1999硫，ppm≤200305-1015050800苯,v%≤2.51.01.01.01.02.5芳烃,v%≤403535423540烯烃,v%≤201010181835氧，m%≤2.72.72.72.72.32.7国内外车用汽油标准FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考国内外车用柴油标准世界燃油规范欧盟2000年（Ⅲ）欧盟2005年（待批）中石化Q/SHR006-2000规格II类III类IV类硫，ppm≤300305-1035050500芳烃,v%≤251515稠环芳烃，v%≤5.02.02.0111十六烷值≥53555551584890%点,℃≤34032032035595%点,℃≤355340340360340365FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•目前世界主要国家加氢裂化装置总加工能力已达200Mt/a以上，约占原油一次加工能力的5%•1995年至2000年，世界原油加工能力提高9.55m%，加氢裂化加工能力提高31.29m%•五年间我国原油加工能力提高27.96m%，加氢裂化加工能力提高21.50m%•目前，我国加氢裂化的总加工能力已达到1800万吨/年，约占原油加工能力的6.2%1.概述加氢裂化技术FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考2.我国加氢裂化技术的现状•我国是世界上最早掌握加氢裂化技术的少数几个国家之一•五十年代初–为配合抚顺石油三厂恢复生产，组织研制了硫化钼/白土、硫化钼/活性炭催化剂，以页岩轻油为原料，通过加氢裂化生产了汽油、煤油和柴油，并解决了加氢裂化工业装置初次开工的技术关键问题FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考2.我国加氢裂化技术的现状•六十年代初开始进行馏分油加氢裂化的研究–研制成功了以无定形硅铝为担体，氧化钼-氧化镍为加氢组分的催化剂，以大庆直馏重油为原料，可生产车用汽油、喷气燃料和低凝柴油等产品•1966年由我国自行开发、设计和建造的第一套40万吨/年现代馏分油单段加氢裂化工业装置在大庆石油化工总厂建成投产FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•七十年代开发了多种用于生产润滑油基础油的加氢裂化和催化脱蜡含分子筛催化剂和工艺技术–以大庆减二、减三VGO及加氢裂化尾油为原料，生产出了轻、中质（低凝）润滑油基础油，并用这些基础油调制出了汽油机油、柴油机油等10多种润滑油产品•进入八十年代以后–随着我国国民经济的快速发展和环保法规的日愈严格，国家对优质清洁马达燃料和石油化工原料的需求大幅度增长。为了适应这一需要，我国炼油工业在大力发展催化裂化等加工技术的同时，也加快了加氢裂化技术的开发步伐2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在加氢裂化催化剂开发方面–抚顺石油化工研究院（FRIPP）研制成功超稳Y沸石，继而开发了灵活型3824、轻油型3825以及用于缓和加氢裂化的3882三种含分子筛催化剂，并先后在工业装置上进行成功应用–FRIPP在加氢裂化催化剂领域的开发进入了蓬勃发展阶段2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在加氢裂化催化剂开发方面–FRIPP加氢裂化催化剂已形成了多个系列三十余种催化剂品牌，其中有二十多种牌号的加氢裂化催化剂在国内五十余套（次）工业装置上进行成功应用–北京石油化工科学研究院（RIPP）也先后开发成功了RN-2、RN-20、RT-1、RT-5、RT-25和RT-35等加氢裂化催化剂,有的已在工业装置上应用2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在加氢裂化工艺技术开发方面–FRIPP除高压加氢裂化技术进行不断完善和革新外，同时还相继开发了适合我国国情的各种加氢裂化组合工艺技术和中压加氢裂化技术–RIPP也先后开发成功了中压加氢改质、中压加氢裂化（RMC）和最大限度提高劣质柴油十六烷值的RICH工艺技术2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在大型加氢裂化装置的设计与建设方面–由FRIPP提供设计基础数据、洛阳石油化工工程公司（LPEC）设计的国内首套大型加氢裂化装置-镇海80万吨/年单段串联全循环大型高压加氢裂化装置于1993年建成投产–随后，LPEC、北京设计院（SEI）与FRIPP、RIPP合作又设计建设了10余套（含目前正在建设）处理量为60万吨/年～150万吨/年大型加氢裂化装置2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在大型加氢裂化设备制造方面–我国已经可以设计制造内径超过4.2米和重量超过1000吨的大型加氢裂化反应器以及与大型加氢裂化装置配套的原料油泵、新氢压缩机和循环氢压缩机等大型动设备2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•通过几代炼油工作者的不懈努力，我国加氢裂化技术已取得巨大进步并得到广泛应用•当前，加氢裂化技术已达到国际先进水平2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考2.1催化材料的研究开发取得突破性进展2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在七十年代之前，加氢裂化催化剂基本都是采用无定型载体–活性低，起始反应温度高，催化剂使用周期短•六十年代中叶开始开发含分子筛的加氢裂化催化剂–于八十年代初开发成功了超稳Y沸石（USY）–又先后开发成功了含稀土脱铝Y沸石（REDAY）、硅取代的Y沸石（SSY）、NTY（NitrogenTolerantYZeolite）沸石、DAY（DealuminatedYZeolite）沸石、MUY（ModifiedUltrahydrophobicYZeolite）沸石等改性Y沸石、β沸石和ZSM-5沸石2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考–大孔氧化铝、小孔氧化铝–活性更高、中间馏分油选择性更好的无定型硅铝载体•目前，已经可以根据不同催化剂的需要，灵活调整载体的硅铝比、比表面积、孔径大小、孔分布及酸强度等载体的主要性质，制备不同活性、选择性、适用于不同加氢裂化工艺流程及生产目的的加氢裂化催化剂和加氢裂化预精制催化剂2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考2.2催化剂的制备技术多样化2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•加氢裂化催化剂的制备技术–影响催化剂的制造成本–影响催化剂的反应性能及使用周期•我国的研究工作者，在研究开发高性能加氢裂化催化剂的同时，也十分重视催化剂制备技术的研究与开发工作2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•在催化剂的制备方法方面–掌握了共沉法、打浆法、混捏法、浸渍法和离子交换法等技术•在催化剂成型方面–掌握了抹板、压片、滚球、油氨柱成球和挤条等技术2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考2.3加氢裂化催化剂形成系列化2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•经过50年的不懈努力，我国加氢裂化催化剂已经形成系列化，总体上已达到国外同类催化剂的先进水平2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•解决我国原油的轻油收率低，而化工石脑油（催化重整原料）需求量大的矛盾•加氢裂化活性高，可以在较高的体积空速和较低的反应温度条件下，将VGO全部转化为石脑油馏分2.我国加氢裂化技术的现状2.3.1最大量生产化工石脑油的轻油型催化剂系列FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考★最大量生产化工石脑油的轻油型系列催化剂：●第一代：3825●第二代：3905●第三代：3955●第四代：FC-24最大化工石脑油收率（65～177℃）：65～69m%2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•反应活性适中，既可以以多产化工石脑油的方式操作，也可以以多产中间馏分油（喷气燃料和柴油）的方式操作•具有较大的生产灵活性，用户可以通过改变操作方式，最大限度满足市场对不同产品的需求2.我国加氢裂化技术的现状2.3.2灵活生产中间馏分油和化工石脑油的灵活型催化剂系列FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考★以灵活生产化工石脑油和中间馏分油为主要目的的中油型系列催化剂:●第一代：3824●第二代：3903●第三代：3971、3976生产方案重整料m%中间馏分m%生产化工原料为主：30-3550-55生产中间馏分为主：15-2060-652.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•反应活性适中•中间馏分油收率高•产品质量好，可直接生产优质3＃喷气燃料和高十六烷值、低芳烃含量的“无硫”清洁柴油2.我国加氢裂化技术的现状2.3.3最大量生产中间馏分油的高中油型催化剂系列FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考★以最大量生产中间馏分油为主要目的的高中油型系列催化剂：●第一代：3901●第二代：3974●第三代：FC-16、FC-26最大中间馏分油收率：70-75m%2.我国加氢裂化技术的现状FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化技术的发展与思考•无定型、含常量分子筛和含微量分子筛三大类：–无定型催化剂的优点是中间馏分油收率高，而且中间馏分油中的柴油馏分产率可达40m%以上–不足之处是裂化活性较低（在典型操作条件下，其起始平均反应温度一般都高于410℃）2.我国加氢裂化技术的现状2.3.4用于单段加氢裂化工艺过程催化剂（无定型、含分子筛型）系列FRIPP，SINOPEC我国加氢裂化