MCT 悬浮床加氢技术简述
本项目所用装置于 2018 年 6 月 21 日经中国石油和化学工业联合会组织鉴定,该装置由北京三聚环保新材料股份有限公司、北京华石联合能源科技发展有限公司、福州大学、武汉金中石化工程有限公司、鹤壁华石联合能源科技有限公司联合开发,经鉴定, MCT 悬浮床加氢技术成果,突破劣质重油悬浮床技术难题,开发了悬浮床加氢新工艺、高效催化剂、新型反应器等专有设备。该装置获得授权发明专利 24 项,实用新型专利3 项,主要创新点有:
(1) 发明了以新型纳米铁基和以铝土矿为载体具有加氢、裂化和承接生焦前驱物性能的悬浮床加氢裂化催化剂,实现了较缓和反应条件的高转化率。
(2) 发明了具有传质效率高,梯级内循环的高效裂化加氢反应器,具有催化剂浓度可调,反应速率和反应深度可控,可实现劣质重油的深度加氢、高效转化。
(3) 开发了具有防结焦防堵塞功能的含固浆液加热炉和立式换热器,开发了催化剂的浆液配置、连续加注、排出与分离工艺、以及高压差含固液体能量释放区块安全系统,形成了自主知识产权的MCT 悬浮床加氢成套工艺包。
该技术的各项指标均处于国际领先水平,对推动我国劣质重油加工的技术进步具有重要意义。
2.1.1.1 加氢技术对比分析
随着我国煤化工产业的快速发展,近年来先后开发出多种加氢技术。根据各种技术的特点,可归纳为 4 类,第一类是煤焦油加氢精制加氢处理技术;第二类是延退焦化
-加氢裂化联合工艺技术;第三类是煤焦油的固定床加氢裂化技术;第四类是煤焦油的悬浮床/浆态床加氢裂化技术。本项目采用最新技术第四类悬浮床/浆态床加氢裂化技术,该技术最突出的特点是:对原料油的适应性广,提高煤焦油资源利用率;产品收率高,质量好。各类生产技术及特点见表 2.8-1。
表 2.8-1 各类加氢工艺的技术对比一览表
序号 |
工艺指标 |
煤焦油加氢精制/加 氢处理技术 |
延退焦化-加氢裂 化联合工艺技术 |
煤焦油的固定床加 氢裂化技术 |
悬浮床/浆态床加氢 裂化技术 |
1 |
反应器类型 |
固定床 |
移动床 |
固定床 |
悬浮床 |
2 |
反应器温度 |
300~450℃ |
300~450℃ |
300~450℃ |
320~480℃ |
反应压力 |
5.0~19Mps |
6.0~20Mps |
5.0~19Mps |
8.0~22Mps |
|
3 |
主要产品 |
石脑油、轻质燃料油 |
石脑油、燃料油、焦炭 |
石脑油、燃料油、沥青 |
石脑油、燃料油、酚油 |
4 |
产品收率 |
30% |
65% |
45% |
80~90% |
5 |
优点 |
工艺流程相对比较简单、投资和操作费用相对较低 |
把一部分重质煤焦油转化成轻油产品 |
把大部分煤焦油的重油转化成轻油馏分,提高了清油产品的收率和煤焦油 的资源利用率 |
对原料的适应性广, 煤焦油资源利用率 高,轻油产品质量好 |
6 |
缺点 |
石脑油和燃料油的收率较低 |
工艺流程比较复杂, 并且把一部分煤焦 油转化成了焦炭,未充分利用好煤焦油 资源 |
工艺流程相对复杂,并对原料油有一定的限制 |
反应压力大 |
本项目煤焦油加氢选用悬浮本加氢技术,优点为:一是在加氢之前脱除酚类化合物,即得到一部分酚产品,又能降低后续加氢过程的氯耗;二是把几乎全部的煤焦油重油加氢化成了轻油产品,最大限度地提高轻油收率;三是在悬浮床加氢裂化过程中,粉状颗粒催化剂悬浮在煤焦油中,可以承裁反应过程中缩聚生成的少量大分子焦炭,避免这些焦炭沉积在反应系统面影响设备的正常运行;四是所得燃料油产品质量好,十六烷指数在 40 以上。
本次技改项目悬浮床煤焦油加氢技术,生产条件得到优化,产品种类多,燃料油收率高,而且催化剂活性较好,设备投资省,操作费用低,是目前国内先进的生产工艺。因此,本项目生产工艺属于较为清洁的加氢生产工艺。