青島百利達環保科技有限公司
QingDao Brator Environmental Pratection Technology Co .Ltd

中國石化石科院石油煉制技術

經過多年的建設和發展,石科院已經成為科研力量雄厚、裝備齊全,石油煉制與石油化工科研開發、技術許可、技術咨詢和技術服務相結合的綜合性研究開發機構。在不同的歷史時期,石科院均研發出對中國煉油工業發展具有舉足輕重意義和推動作用的重大技術。


一、潤滑油高壓加氫RHW技術


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


RHW技術是用環烷基原油生產高檔潤滑油基礎油、橡膠填充及光亮油等產品的高壓加氫處理技術,是將加氫處理、臨氫降凝和加氫補充精制三個技術進行集成而開發的“加氫處理-臨氫降凝/加氫后精制”聯合加氫處理技術(RHW技術)。該技術操作設計壓力18.0MPa。以環烷基原油減二線、減三線和輕脫油為原料,可生產HVI 150BS光亮油、KN4006、KN4010橡膠填充油等環烷基潤滑油產品。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


我國一直利用大慶原油,通過溶劑脫瀝青和“老三套”工藝生產光亮油產品,能耗高,并且脫出的瀝青產品質量不好,難以利用,光亮油產品顏色深,質量也不理想,效益差,國內煉油廠家基本上停開以生產光亮油為目的的溶劑脫瀝青裝置。因此,我國每年都有一定量150BS光亮油進口。


利用環烷基原油通過,通過溶劑脫瀝青和RHW技術生產光亮油,不僅大大縮短了產品加工流程,節約加工成本,而且大幅度提高了光亮油的收率和質量,該產品達到國外同類產品水平,并在國內大量使用,為廠家獲得了巨大的經濟效益,并為國家節約了外匯。


另一方面,我國SBS年消費量為17萬噸左右,且呈明顯上升趨勢,而年生產能力只有大約7萬噸。以前國內生產的充油SBS橡膠黃變嚴重,與臺灣同類產品競爭處于劣勢。以RHW技術生產的SBS光亮油填充的膠料,具有很好的耐黃變性能,可與進口同類產品比高低。按充油量30%計,年需求量為5萬噸以上,采取優質原料,研究、生產、應用相結合方式,同樣可以達到頂替進口,節約外匯的目的。


因此利用寶貴的環烷基原油資源,可生產特殊的高粘度基礎油及特種石油化工產品的市場很大,發展前景看好。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


二、MIP工藝技術專用催化劑


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


基于較系統的有關“雙反應區催化裂化反應化學”的基礎研究,從MIP工藝中催化裂化反應歷程上看,MIP工藝屬于分區反應過程,不同反應區進行的裂化反應的側重點不同。因此,MIP專用催化劑總的設計思路是兼顧MIP工藝各反應區的反應特點,強化各反應區反應的作用。


針對MIP工藝第一反應區強調大分子裂化反應,專用催化劑一方面選擇了性能優化的Y型分子篩組合物,并在催化劑制備過程中引入有效的金屬氧化物功能組元加以改性,控制生焦反應。另一方面,采用活性中心利用率高的改性基質提高活性組分酸中心的可接近性,從空間效應上進一步對重油裂化性能進行優化。


針對第二反應區強調二次反應的作用,新開發了具有良好烯烴芳構化和異構化性能的新催化材料。通過催化芳構化新材料的作用,將烯烴化合物轉化成高辛烷值的芳烴組分,從而在汽油產物大幅度地降低烯烴含量的同時,還能維持辛烷值不變。因此,專用催化劑在配方設計上強化了兩個反應區各次的催化裂化反應。


在制備工藝上,針對國內催化劑廠現有生產設備的實際狀況,專用催化劑采用了優化的制備流程,保證了生產過程和產品質量的穩定性,并提高了生產效率。工業放大與試生產試驗順利實現了專用催化劑的制備流程,產品質量合格,表明專用催化劑配方合理,制備工藝優化,無特殊環保問題。


在高橋分公司140萬噸/年MIP裝置工業試驗結果表明,使用專用催化劑后汽油烯烴含量進一步下降5個百分點左右,芳烴含量增加5個百分點左右,汽油研究法辛烷值和馬達法辛烷值均有所增加,總液收基本不變。可見,與常規裂化催化劑相比,MIP專用工藝催化劑更能突出MIP新工藝的技術特點和優點。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


MIP工藝作為石油化工科學研究院開發的一項擁有我國自主知識產權的生產清潔汽油組分的新技術,其在高橋分公司已成功地實現了工業化,標志著我國催化裂化技術水平又邁上了一個新的臺階。隨著國家對汽油質量指標的嚴格控制,MIP新工藝也會在全國范圍內不斷地推廣應用。為了最大限度地挖掘MIP工藝的技術潛力,配合MIP技術的全面推廣,RMI專用催化劑也將作為它的配套技術逐步實現系列化和量體裁衣化。因此,RMI專用催化劑具有廣闊的應用前景。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


該技術已申請中國專利(專利號:1072030C;1417295A),具有自主知識產權。


三、中壓加氫裂化(RMC)技術


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


石油化工科學研究院開發的中壓加氫裂化(RMC)技術與常規加氫裂化相比,投資和操作費用降低約20~30%,在中等壓力下將重質、劣質原料進行加氫裂化,得到高芳烴潛含量的石腦油,優質、量大的中間餾分油和BMCI值低的尾油。


在適宜的工藝條件下,RMC技術能生產合格的3號噴氣燃料。


RMC技術采用一段串聯一次通過或循環的工藝流程,以高加氫脫氮活性RN系列精制催化劑,和裂化活性高、選擇性好和抗氮能力強中間餾分油選擇性好和抗氮能力強的RT系列加氫裂化催化劑組合,兩種催化劑串聯裝填在一個反應器或兩個反應器。


RMC技術所使用的催化劑具有活性高、選擇性好,反應溫度低、空速高、氫油比低,液體產品收率高,氣體產品少,產品質量好等特點,達到或超過國外同類技術水平。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


目前為止,RMC技術已先后成功應用于北京燕山分公司130萬噸/年、上海石化150萬噸/年、揚子石化100萬噸/年和湛江東興煉油120萬噸/年等四套中壓加氫裂化裝置,累計加工能力500萬噸/年。RMC技術的開發成功和推廣應用,為加工高硫原油、生產優質化工原料的企業提供了強有力的技術支持,同時可降低投資和操作費用,從而提高企業的經濟效益。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


四、生產汽油組分滿足歐Ⅲ排放標準


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


CGP工藝包括反應再生系統、分餾系統和吸收穩定系統,其技術創新在于獨特的反應系統以及與工藝參數相適應的專用催化劑,具有如下的特點:

(1)采用串聯提升管反應器型式的新型反應系統,優化催化裂化的單分子反應和雙分子反應,從而減少干氣和焦炭產率,有利于產物分布的改善。


(2)設計兩個反應區,第一反應區是以單分子裂化反應為主,第二反應區是以氫轉移反應和異構化反應為主,適度雙分子裂化反應。


(3)相對于MIP工藝,CGP的第一反應區反應溫度更高,反應時間更長,第二反應區反應溫度略高,主要以增加反應時間來促進雙分子反應。在雙分子裂化反應和氫轉移反應協同作用下,汽油中的烯烴轉化為丙烯和異構烷烴,汽油中的烯烴大幅度地下降,同時汽油的辛烷值保持不變或略有增加。


(4)催化劑具有不同的孔結構和活性組元,從而強化了不同反應區的功能,更好地滿足了該工藝的生產方案要求。


(5)調變工藝條件和催化劑組成,以控制雙分子裂化反應活性和氫轉移反應活性,以增加液化氣的產率和液化氣中的丙烯含量或者降低汽油烯烴,從而達到調變丙烯增加幅度和汽油烯烴降低幅度的目的。


CGP新工藝的主要用途是生產清潔汽油組分,而且生產重要的化工原料?丙烯。該工藝的原料油適用性廣泛,其氣體組成可以作為烷基化裝置、MTBE醚化裝置和疊合裝置的原料。CGP裝置與這些裝置耦合可以生產更多高辛烷值和低烯烴汽油,以滿足未來汽車對高品質汽油的需求。與同類技術相比較,CGP工藝技術具有改造簡便、操作靈活、能耗較低及經濟和社會效益顯著等優點,因而它在市場份額上占有絕對的優勢。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


目前CGP工藝技術成功應用于燕山分公司200萬噸/年催化裂化裝置、滄州分公司120萬噸/年催化裂化裝置以及石家莊分公司100萬噸/年催化裂化裝置上。此外,還有青島大煉油等項目即將采用CGP技術。由于CGP工藝給各煉廠帶來了顯著的經濟和社會效益,它必將在催化裂化領域內得到全面的推廣和應用。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


該項技術獲中石化集團科學技術進步一等獎,國家科學技術進步二等獎。


該技術到目前為止共申請國內外專利22篇,已授權7篇。


五、提高液化氣中丙烯濃度的催化裂化助劑


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


助劑的研究開發主要包括四個方面:


(1)進行中孔分子篩酸性調變增加裂化活性,在保持分子篩優異的水熱活性穩定性的同時,通過適度增強小分子直鏈烴的裂化能力和脫氫能力,達到提高丙烯濃度的目的;


(2)開發高分散度分子篩的助劑組裝技術,增加助劑顆粒中分子篩的利用率,減少油氣分子在分子篩孔道中的停留時間,盡可能減少異構化反應和氫轉移反應的發生;


(3)通過助劑中分子篩孔道的擇形作用,限制易生焦組分的進入,減少在助劑顆粒上的生焦,防止孔堵塞,提高分子篩的有效利用率,最大限度的發揮助劑中分子篩的裂化作用,促進小分子的脫氫反應;


(4)尋求與分子篩相匹配的基質,合理控制基質的孔分布和酸分布,以減少異構化反應和氫轉移反應,使易生焦的大分子化合物不能在助劑顆粒的內表面進行裂化,在主劑上進行初步裂化后,再在助劑上進行進一步裂化,保持輕質油收率不降。


助劑的評價結果表明:以大慶油VGO摻30%VR為原料,以降烯烴催化劑為主劑,摻入4%和8%的助劑,丙烯產率均有所提高。HPA-10助劑丙烯產率凈增幅為0.68-1.54m%,液化氣產率凈增幅1.39-1.45m%,對其他產品分布影響不大;開發的MP031提高液化氣中丙烯濃度助劑對丙烯生成具有較好的選擇性,明顯優于助氣劑,而且對主劑也具有很好的適應性。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


2003年5月在金山分公司催化裂化裝置(100萬噸/年加工能力)使用MP031提高丙烯濃度助劑,占裝置藏量5%左右的MP031助劑對裝置的催化劑流化和輸送無影響;試驗的統計結果表明,使用5%左右的MP031助劑,液化氣中丙烯濃度增加3.29個體積百分點,丙烯收率增加0.77個重量百分點;使用5%左右的MP031助劑,液化氣增幅較小,僅增加了0.58個重量百分點,而輕質油收率和總輕烴液收分別增加1.86個百分點和2.44個百分點;使用5%左右的MP031助劑,汽油烯烴有所增加而硫含量基本不增加,汽油辛烷值有所提高。


從九十年代開始,國內外丙烯市場的需求不斷攀升,牽動了丙烯價格的上漲,使得增產丙烯成為了各煉廠增加經濟效益的新的增長點。采用增產丙烯的催化裂化助劑,不需要對裝置進行改造,操作靈活方便,從技術上可以達到液化氣增加的幅度較小時增加丙烯,因此提高液化氣中丙烯濃度助劑MP031必將受到煉廠的普遍歡迎,將具有廣闊的應用前景。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


六、催化柴油深度加氫處理(RICH)技術


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


RICH技術是為了滿足國內煉油企業生產低硫、高十六烷值清潔柴油燃料以及提高柴汽比而開發的。


RICH技術在中等壓力下操作,采用單段單劑、一次通過的流程(與傳統加氫精制相一致)。所選用的主催化劑專門針對劣質催柴特點而設計開發,具有加氫脫硫、加氫脫氮、烯烴芳烴飽和以及開環裂化功能。該催化劑對氮中毒不敏感,操作上具有良好靈活性。


采用RICH技術,以劣質催柴(或混合部分直柴)為原料,在保持高柴油收率的前提下,不僅可以大幅度降低產品硫氮含量、改善產品色度和安定性,而且還可以通過改變產品烴族組成較大幅度提高產品柴油十六烷值,副產的少量石腦油具有高芳烴潛含量,可作為良好重整料或化工料。


RICH技術不僅適用于新建的柴油加氫裝置,而且非常適合傳統柴油加氫精制裝置的技術升級改造。在柴油硫含量和十六烷值全廠平衡較困難的煉廠推廣使用RICH技術,將帶來較大的社會效益和經濟效益。


進料 催化柴油或其與直柴的混合油


氫分壓,Mpa 5.0~8.0


反應溫度,℃ 330~380


體積空速,h-1 0.5~2.0


氫油比,Nm3/m3 500-700


產品分布,m% 柴油收率可達95%以上,總液體收率達99%以上


產品性質 柴油產品十六烷值提高8~10單位以上,硫含量降至300ppm以下


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


RICH技術已先后于2001年在中石化洛陽分公司80萬噸/年、2004年中石化燕山分公司100萬噸/年和中石油錦州分公司120萬噸/年加氫裝置上得到了成功應用。該技術的開發成功和推廣應用,為企業提高柴油產品質量提供了良好的技術支撐。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


七、新一代增產丙烯催化裂解催化劑


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


本項目屬石油煉制技術中的特種催化裂化催化劑,目的是以重油為原料,通過催化裂解過程多產化工原料特別是丙烯。


石油化工科學研究院在上個世紀九十年代初研制開發成功了催化裂解技術(DCC),以重質石油烴為原料,在510~580℃下采用專門的催化劑生產以丙烯為主的低碳烯烴,目前該技術處于國際領先水平。國內外共有8套DCC裝置,均使用石科院開發的MMC-2催化裂解催化劑,為中石化集團公司創造了好的經濟效益。本項目所開發的DMMC-1催化劑是實現DCC家族催化劑升級換代的新技術產品,與MMC-2催化劑相比,進行催化劑制備技術創新和催化材料創新的DMMC-1催化劑重油裂化能力提高,丙烯收率增加,汽油質量有所改善,汽油烯烴含量降低,芳烴含量增加,RON和MON均有提高。

新一代增產丙烯催化裂解催化劑DMMC-1具有技術創新性,工業應用經濟效益顯著,達到國際先進水平,使工業上已經處于領先地位的DCC技術得到進一步提升和發展。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


國內目前共有四套DCC裝置,分別在中石化的安慶分公司和荊門分公司,中國化工藍星公司的沈陽蠟化公司和大慶工業園。


a、安慶分公司65萬噸/年DCC裝置自2006年7月開始長周期使用該項目新開發的DMMC-1催化劑至今,目前裝置加工量穩步提高,從原來的1800噸/天增加到現在的接近1900噸/天,創歷史最高水平,精制丙烯產量在原料油性質基本不變的情況下達到歷史最高產量310~320噸/天。


b、荊門分公司80萬噸/年DCC裝置使用新一代增產丙烯催化裂解催化劑RMMC-1,目前正處于應用期間,LPG和丙烯收率有所增加,總液收有所上升。


c、藍星公司大慶工業園50萬噸/年DCC裝置自2007年5月使用DMMC-1催化劑至今,丙烯收率、汽油收率增加,產品分布得到改善。


d、藍星公司沈陽蠟化50萬噸/年DCC裝置已確定將現用的DCC催化劑換為DMMC-1開展應用。


目前DCC技術在國際上發展形勢十分迅速,新一代增產丙烯催化裂解催化劑在國際市場具有很好的推廣和應用前景。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


已申請專利兩項,申請號為200710118011.X、03147987.1。專有技術四項。


八、非晶態合金催化劑與磁穩定床加氫技術


1、技術特點(技術用途、適用范圍、主要技術經濟指標或與國內外同類技術的比較)


磁穩定床己內酰胺加氫精制新技術具有加氫效果好,催化劑耗量低,開停車便利,操作彈性大,勞動強度低等優點。該技術與高錳酸鉀氧化精制工藝相比,己內酰胺收率提高1%,無廢渣排放,環境友好;與攪拌釜加氫精制工藝相比,加氫效果好、產品質量高(PM值為40s的己內酰胺水溶液,經磁穩定床工藝加氫后PM值大于2000s,經攪拌釜工藝加氫后PM值僅為300-400s),催化劑耗量降低30%。


2、推廣應用實施情況(技術的工業實施規模和推廣應用情況)


2001年,在中石化石家莊化纖有限責任公司,苯甲酸加氫過程中SRNA-5部分替代Pd/C加氫催化劑,使Pd/C催化劑用量減少40%。磁分離技術工業應用于SRNA-5與Pd/C的分離。2001年,在中石化巴陵分公司建成6kt/a SRNA與磁穩定床己內酰胺加氫精制工業示范裝置,加氫效率比釜式反應器提高5-10倍、催化劑消耗減少70%。2003年,在石家莊化纖有限責任公司建成65kt/a的SRNA與磁穩定床己內酰胺加氫精制工業化裝置,該裝置達到示范裝置的技術水平,反應空速達到40h-1。2005年,在中石化巴陵分公司建成70kt/a的SRNA與磁穩定床己內酰胺加氫精制工業裝置。


非晶態合金催化劑在制藥、精細化工、石油化工等領域都有廣泛的應用前景,并具有較大的市場容量。磁穩定床己內酰胺加氫精制技術可在國內外己內酰胺生產企業推廣應用。


3、知識產權情況(專利/專有技術等知識產權情況)


非晶態合金磁穩定床己內酰胺加氫精制技術獲2001和2003年度中國石化集團公司技術發明一等獎,獲2005年度國家技術發明一等獎。非晶態合金磁穩定床己內酰胺加氫精制技術已申請多項中

國發明專利,并已授權,擁有自主知識產權。


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