固定床渣油加氢催化剂失活的原因分析及对策

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关于加氢裂化催化剂失活的原因分析

关于加氢裂化催化剂失活的原因分析

关于加氢裂化催化剂失活的原因分析【摘要】近二十年来,我国的加氢裂化催化剂不断发展,步入了一个新的发展阶段。

本文通过回顾加氢裂化工艺的发展路程,着重介绍研究开发的催化剂的应用情况,以此来分析加氢裂化催化剂失活的原因。

求得解决方法使其得以恢复。

【关键词】加氢裂化催化剂失活1 前言加氢裂化发展迅猛的主要原因就是所需的加工原料应用范围广泛,大致包括重质柴油、焦化蜡油、减压馏分油、脱沥青油、重油催化裂化轻循环油和常压渣油等等,涉及了从石脑油到渣油的范围。

数字显示,1998年加工能力分布,世界为200Mt/a,占原油蒸馏能力的5%;我国为13.68 Mt/a,占原油蒸馏能力的5.6%。

关于加氢裂化催化剂失活的问题,要在生产中采取相应措施恢复催化剂活性,保证装置的正常运作。

本文最后还通过分析我国汽油、柴油、煤油和润滑油的发展需求,讨论加氢裂化催化剂在今后的发展方向和动力。

2 加氢裂化催化剂失活原因催化剂失活是一种催化剂反应率与时间增长呈现反比例的现象。

催化剂失活的三种类型主要是:催化剂中毒失活、催化剂烧结失活和催化剂阻塞失活。

催化剂的中毒失活是指一些有害物质堵塞孔道导致催化剂活性和选择性下降的过程。

催化剂烧结失活是指由于高温造成催化剂烧结,在其表面形成炭质,活性组织被载体包围覆盖,孔道被结焦现象阻塞,这就导致了反应物分子难以进入活性中心。

催化剂积碳失活是因为催化剂的使用使其表面产生了碳的沉积物,因此导致催化剂的活性下降。

对于上面三种失活方式,在现实的加氢裂化装置中得到了体现。

在一些加氢裂化装置投产时加入了加氢裂化催化剂,一段时间后产生的现象是第一床层没有升温,起初大家认为是因为温度没有达到活性炭的要求。

但长时间之后温度不断升高,入口最高温度竟然到达了376℃,这足以说明第一床层的催化剂失活。

几年后发现第二床层的催化剂升温速度减慢,催化剂活性降低。

经调查分析,所研究的中国石油吉林化学股份公司炼油厂所用的是大庆油,油质好,生产反应平稳,排除结焦和烧结的原因。

渣油加氢装置运行中存在问题及措施

渣油加氢装置运行中存在问题及措施

渣油加氢装置运行中存在问题及措施1. 引言1.1 渣油加氢装置运行中存在问题及措施渣油加氢装置是炼油厂中的重要设备,主要用于将重质石油产品转化为高质量的轻质产品。

在运行过程中,我们发现了一些问题以及相应的应对措施。

设备老化导致温度控制不稳定是一个常见问题。

为了解决这个问题,我们需要加强设备的维护和保养,定期检查设备的工作状态,及时更换老化部件,确保设备的正常运行。

氢气流量异常波动也是一个需要关注的问题。

为了避免这种情况的发生,我们需要严格控制氢气流量,确保氢气的稳定供应,避免对反应器的影响。

废催化剂处理不当可能会引发堵塞问题。

为了解决这个问题,我们需要加强废催化剂的处理工艺,确保其能够及时清理,并保持通畅。

原料质量的不稳定也会影响反应效果。

为了保证稳定的原料质量,需要加强对原料的质量控制,确保原料符合要求。

加氢反应器内部结焦严重会影响装置的运行。

为了解决这个问题,需要强化加氢反应器内部的清洗工作,及时清除结焦物质,保持设备的正常运行。

加强设备维护保养、严格控制氢气流量、加强废催化剂处理工艺、加强原料质量控制、以及强化加氢反应器内部清洗是解决渣油加氢装置存在问题的有效措施。

只有通过不断优化设备管理和操作措施,才能确保装置的安全稳定运行。

.2. 正文2.1 设备老化导致温度控制不稳定设备老化是渣油加氢装置运行中常见的问题之一,其主要表现在温度控制不稳定上。

随着设备的运行时间延长,设备中的热效率逐渐降低,导致温度控制不再精准,温度波动增多。

这种情况会严重影响加氢反应的效果,甚至可能导致设备停产。

出现温度控制不稳定的问题,首先需要对设备进行全面的检查和评估,查找可能引起问题的部位。

可能需要更换老化严重的部件,修复受损的管道,增加或更新温度控制系统等措施。

加强设备的日常维护保养工作,定期清洗设备,定期更换易损件,延长设备的使用寿命。

还需要加强设备运行人员的培训和监督,提高他们对设备运行情况的观察和反馈能力,及时发现问题并进行处理。

探究渣油加氢装置运行中存在问题及应对措施

探究渣油加氢装置运行中存在问题及应对措施

探究渣油加氢装置运行中存在问题及应对措施发布时间:2021-05-17T07:10:29.823Z 来源:《中国科技人才》2021年第8期作者:吴琼[导读] 随着科学技术的不断进步,炼油技术也从传统的高耗能技术逐步地向更加科学环保的技术过渡,炼油工业发展过程中的渣油加氢工艺以及渣油加氢设备对油品质量有着非常重要的作用,采用渣油加氢设备对渣油进行深度加工,能够使人们得到更加优质的石油产品。

中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司广西钦州市 535000摘要:随着科学技术的不断进步,重工业行业想要继续发展就必须采用一些新的发展技术,炼油工业也是如此,渣油加氢工艺以及其装置设备作为关键所在对整个行业发展都有着非常重要的作用,油品质量的好坏取决于渣油深度加工质量的好坏,深加工过程中的渣油加氢装置能够优化油品的质量,因此,渣油加氢装置的优化运行能够进一步提升油品的质量。

关键词:渣油加氢工艺;装置运行;问题及应对措施前言随着科学技术的不断进步,炼油技术也从传统的高耗能技术逐步地向更加科学环保的技术过渡,炼油工业发展过程中的渣油加氢工艺以及渣油加氢设备对油品质量有着非常重要的作用,采用渣油加氢设备对渣油进行深度加工,能够使人们得到更加优质的石油产品。

但是在现实中的渣油加氢工艺的运用中还存在着很多问题,这些问题限制了加氢设备发挥其本身对于油品优化的作用,分析这些渣油加氢装置运行中的问题并找到问题的解决方式,能够很好地提升油品的质量。

1.渣油加氢装置的概念渣油加氢装置采用的原料主要是常减压蒸馏装置常压渣油、减压渣油、过气化汽油以及焦化蜡油的混合原料,最终的产物占比最多的是经过加氢脱硫、脱氮、脱金属、脱残碳处理之后的精制渣油[1]。

这些渣油若不加以转化利用,则大大降低了生产产品率。

但是通过渣油加氢装置的处理之后能够为催化裂化装置提供原料,在传统的渣油处理方式下,很难提升油品收率,采用加氢装置对渣油进行处理之后,能够降低生焦量进而提升催化裂化装置下油品的收率。

渣油加氢催化剂失活原因探讨及再生性能研究

渣油加氢催化剂失活原因探讨及再生性能研究

渣油加氢催化剂失活原因探讨及再生性能研究孙素华;刘靖;付会娟;关明华;谭涓;赵愉生;朱慧红【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2006(35)5【摘要】对S-RHT工业装置使用后的渣油加氢处理催化剂进行剖析.采集了S-RHT反应器不同位置运转后的催化剂样品:利用XRD、ASAP2400物理吸附仪和红外光谱法,对催化剂的性能变化进行了研究.结果表明:使用后的渣油加氢催化剂沉积大量重金属硫化物,再生后,催化剂上生成了大量的V2O5,使Al2O3"骨架"破坏,并"熔"于载体微孔内,使催化剂比表面和机械强度大幅度降低;活性金属聚集严重(生成大量的β-NiMoO4),红外总酸大量损失.因此,长期运转后的渣油加氢处理催化剂已经不具有再生价值.【总页数】3页(P326-328)【作者】孙素华;刘靖;付会娟;关明华;谭涓;赵愉生;朱慧红【作者单位】大连理工大学,辽宁,大连,116024;中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁,抚顺,113001;大连理工大学,辽宁,大连,116024;中国石油集团工程设计有限责任公司抚顺分公司,辽宁,抚顺,113006;中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁,抚顺,113001;大连理工大学,辽宁,大连,116024;中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁,抚顺,113001;中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院,辽宁,抚顺,113001【正文语种】中文【中图分类】TE624.9+3【相关文献】1.渣油加氢脱金属催化剂失活动力学模型的研究 [J], 葛海龙;杨涛;刘建锟;孟兆会2.燃煤电厂SCR脱硝催化剂失活及其再生性能研究 [J], 刘红辉;刘伟;黄锐;袁鹏;席文昌;黄新竹;王刚3.沸腾床渣油加氢处理催化剂失活研究 [J], 刘杰;朱慧红;金浩;王刚;孙素华;杨光4.丁腈橡胶非均相加氢催化剂失活原因及再生性能研究 [J], YIN Yixuan; CHENG Tingting; BAO Xiaojun; YUAN Pei5.微球形沸腾床渣油加氢催化剂失活研究 [J], 朱慧红;金浩;孙素华;杨光;刘璐;吕振辉;王继锋;杨涛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

催化装置催化剂失活与破损原因分析及解决措施

催化装置催化剂失活与破损原因分析及解决措施

催化装置催化剂失活与破损原因分析及解决措施张志亮薛小波随着全厂加工原油结构的改变,为了平衡全厂重油压力,今年以来催化装置持续提高掺渣比,目前控制在25%左右。

催化原料的重质化、劣质化,对催化装置催化剂造成较大影响。

出现了催化剂重金属中毒加剧、失活严重、破损加重等现象,从而导致装置催化剂单耗上升、产品收率下降、各项经济指标下降。

通过在显微镜下研究催化剂的颗粒度分布、粒径的大小及形状,找到影响催化剂失活和粉碎的主要原因,通过采取多种措施,调整操作、精细管理等方式,提高装置催化剂活性、降低催化剂破损,保证装置在高掺渣率条件下,优质良好运行。

1、催化剂失活原因分析催化剂失活主要分为两种:一、暂时性失活;二、永久性失活。

暂时性失活主要由于催化剂孔径和活性中心被焦炭所堵塞,可在高温下烧焦基本得到恢复。

而永久性失活是指催化剂结构发生改变或者活性中心发生化学反应而不具有活性,其中包括催化剂重金属中毒和催化剂水热失活。

1.1 催化剂的重金属中毒失活原料中重金属浓度偏高很容易使催化剂发生中毒而破裂,尤其是钠、钒和镍。

由于钠离子和钒离子在催化剂表面易形成低熔点氧化共熔物,这些共熔物接受钠离子生成氧化钠,氧化钠不仅能覆盖于催化剂表面减少活性中心,而且还能降低催化剂的热稳定性;其中重金属中Ni对催化剂的污染尤为突出,平衡剂中Ni含量每上升1000ppm,催化剂污染指数上升1400ppm。

图1 2012年与2011年平衡催化剂性质分析对比从图1中可以看出:2012年平衡剂与2011年同期对比,平衡剂活性有所下降,从同期的62%降至今年的60%左右。

金属Fe、Na、Ca含量基本持平,V的含量下降了37%,但是Ni浓度大幅上升,上升了55%。

对比污染指数:2011年为8840ppm,2012年为11970ppm,同比上升了35.4%,从而导致催化剂活性下降了2~3个百分点。

因此,目前催化剂活性下降的重要原因是Ni含量大幅上升。

渣油加氢处理催化剂加氢脱硫、脱金属失活动力学的研究

渣油加氢处理催化剂加氢脱硫、脱金属失活动力学的研究
-1
1.6
1.8
2.0
2.2
LHSV/h
内扩散的估算
• 随着金属硫化物在催化剂上的孔道内沉积,
催化剂孔道的逐渐变窄,反应物扩散到催 化剂内表面的活性中心愈发困难,内扩散 有效因子逐渐减小,内扩散的影响逐渐增 强。故完全消除内扩散的影响是很难办到 的,也没有必要。为此引入内扩散有效因 子η 。
内扩散的估算
试验流程
• 新鲜催化剂装入反应器后,先进行气密试验,维
持24h试漏合格后,将反应器温度升至设定温度, 进行恒温干燥。此阶段的主要目的是除去催化剂 吸附的水分。干燥结束后,进行催化剂的预硫化。 硫化条件按照操作规程进行,3% CS2的重柴油作 硫化剂,经硫化后的催化剂由氧化态大部分转化 成了硫化态。催化剂预硫化完成后,开始掺入渣 油进行过渡,逐步增加渣油的比例。完成过渡后, 全部进渣油反应。
装置流程
• 在小型固定床加氢装置上进行了渣油的加氢处理
反应。该反应器由盐浴保温,恒温段的有效装填 体积为1000 ml。该装置的流程如下:原料油经油 泵增压并与氢气混合后预热,然后从上至下进人 反应器,汽液混合物在滴流床操作状态下进行加 氢反应。反应产物从反应系统流出后进人高压分 离器进行气液分离,分离出来的气体产品经冷高 分冷却分离出少量轻组分,经水洗后放空,液体 产品经氢气汽提后进入产品罐,流程见下图:
) / LHSV ]
渣油加氢脱金属模型
• 渣油加氢脱金属动力学大多数是考虑总镍
和总钒建立的。根据金属含量和转化程度, 反应动力学可以用一级或二级反应方程式。 在低转化率下,可以用一级动力学描述; 在较高转化率下,用二级反应方程式描述, 还有采用一级加内扩散因子、简单n级的形 式。
渣油加氢脱金属模型

渣油加氢处理催化剂失活的探讨

渣油加氢处理催化剂失活的探讨
失 活 , 生 于 大量 焦 炭 和 金 属 的沉 积 而 引 起 的孔 阻塞 1 产 。
d c e s fn r s a t i d h c e s e e t fn e n l i u i n A e n t e n t e a g t l e o i e r a e i t n i r c i t a e n r a e f f c i t r a f so . th do h , h r e o i ce vyn t i o o d f t e f r u l mea p st d s
堵塞造成的最后 阶段 的快速失活。 积炭失活与许多因素有关 , 包括原料油的性质 , 催化剂性质 , 工艺条件。金属硫化物在催化剂 上 的沉积会造成催化剂本征活性 的降低及内扩散阻力的增加。最后阶段的快速失活 的原因是大量金属与积炭堵塞 了孔道。
关 键词 : 渣油加氢处理; 失活; 积炭; 金属沉积
a dc k r to a a tv t0 yp r l g n . n o ef ma inl dt de ci ai nb o ep ug i g o e o
Ke r s r sd e h d or a i g c tl s; e cia i n c k ; tld p s y wo d : e i u y r te t aay t d a t t ; o e me a e o i n v o t
在不 同的运转 阶段 , 催化剂 的失 活规律也 不一样 。一般 认为 , 在催 化剂的运转过程 中催 化剂逐渐失 活 , 其失活 经历 三个阶段 , 即初期的快速失 活 , 是 由于易生焦物质在催 化 这 剂表面的吸附并进一 步生成焦炭 而引起的 ;中期 的缓 慢失 活, 在这 一阶段焦炭在催化剂 上的沉积达到 了平衡 , 活主 失 要由于金属硫化物在催化剂上的沉积所致 ; 最后阶段的快速

加氢处理催化剂活性降低的原因分析

加氢处理催化剂活性降低的原因分析

加氢处理催化剂活性降低的原因分析摘要:随着科学技术的发展,我国的加氢技术有了很大进展,现阶段加氢技术已经成为炼油工业不可或缺的技术,加氢能力成为炼化企业现代化水平的重要标志。

作为加氢技术的核心,加氢催化剂的开发和应用受到广泛关注。

介绍了国内外馏分油及渣油加氢处理催化剂发展概冴,提出通过优化加氢处理催化剂制备技术,改善其加氢反应性能,以满足对油品质量快速升级更新的需求。

关键词:石油;加氢处理;催化剂引言加氢处理催化剂根据加工原料油性质主要可归纳为两大类:第一类是馏分油加氢处理催化剂,主要包括石脑油、中间馏分油、蜡油加氢处理催化剂;催化重整、催化裂化、加氢裂化原料加氢预处理催化剂;较重质原料(如LCO和焦化蜡油)加氢处理催化剂。

第事类是渣油加氢处理催化剂,主要包括固定床渣油加氢处理催化剂、沸腾床渣油加氢处理催化剂、悬浮床渣油加氢处理催化剂。

1超活性加氢处理催化剂未来炼油厂要想在竞争更加激烈和环境要求更加严格的情况下,保持或提高盈利能力,面临许多挑战,例如满足硫含量的要求、满足石化原料如石脑油增加的需求、加工机会原料和改质渣油。

UOP公司推出了一组加氢处理和加氢裂化新催化剂。

这种用于Unionfining工艺的催化剂,有更好的柴油加氢处理和加氢裂化原料加氢预处理的性能,特别是加工裂化的原料组分。

在典型应用中,这种催化剂能与常规高性能催化剂组合使用,用于加工挑战性原料的柴油加氢处理装置的性能脱瓶颈。

在活性最低的原料组分中,转化最慢的化合物如4,6-二甲基苯并噻吩和1,8-二甲基咔唑,与装填的催化剂中加氢活性最高的新催化剂接触。

在每种污染物物种中两个芳环中的一个,第一步就被加氢,在第二步加氢裂解脱除污染原子。

多环芳烃物种加氢平行出现,加氢的程度受热力学平衡限制。

在加氢裂化装置预处理部分,必须实现足够的加氢脱氮(HDN)以及减压瓦斯油(VGO+)与柴油馏分的转化(至少一部分),以保证产品质量目标及产品收率目标。

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改质的重要手段, 能处理 杂质含量高的 中东减压
渣油 , 为重 油催 化裂化 提供 优质 的原 料 , 高产 品 提 的质 量及轻 油 收率 , 时也 减 缓 了下 游装 置 设 备 同 的腐蚀 。而渣油 加氢 装置 投资 大 , 产成 本 高 , 生 尤 其 是催 化剂 的用 量多 , 价格 昂贵 , 占生 产成 本 费用 的 1% , 4 因此合 理 使 用 催 化 剂 , 长催 化 剂 的 使 延 用 寿命是 降低 加 工 成本 的关 键 , 化 剂 的使 用 寿 催 命 也是 制约 渣油加 氢装 置长 运转周 期 的瓶 颈 。影
响催化剂 失 活 的因 素很 多 , 中 国石 油 化 工股 份 从 有 限公 司茂 名 分 公 司 ( 称 茂 名 石 化 ) 简 固定 床 渣 油加 氢装 置两 周期 催 化 剂 的使用 情 况 , 析催 化 分 剂失 活 的原 因 , 而 探讨催 化 剂 的级 配装 填 、 化 进 硫
作者简介 : 曾松 , 高级 工程 师 ,97年毕业于抚顺石 油学院石 18 油加工 专业 , 长期 从 事 石 油炼 制工 作 。Ema :e gog — i znsn @ l
y a n t e h. e 。
第 9期
曾 松. 固定床渣油加氢催化剂失活的原 因分析及对策
对 比茂名 石 化第 二 周 期 和 第 一 周 期催 化 剂 , 活性 组分 含量 有较 大 的变 化 , 护 剂 的活性 组 分 保 增加 了 , 而其它 剂 的 活性 组 分 却 有 不 同程度 的 降
低 。第二 周 期 催 化 剂 装 填 总 量 比第 一 周 期 少
2 1 年 9月 01
炼 油 技 术 与 工 程 P T O E M E I E YE GN E I G E R L U R FN R N I E R N
第 4 卷 第 9期 1
固 定 床 渣 油 加 氢 催 化 剂 失 活 的 原 因分 析 及 对 策
曾 松
( 国石油化工股份有限公司茂名分公 司, 东省茂名市 55 1) 中 广 20 1
高原 油深度 加 工 能力 , 中渣 油 加 氢 技 术是 重 油 其
20 年 1 01 O月 1日( 一 周 期 )I R 0 第 . 11反 应 器 中
部床层温度开始 出现异常波 动, 间最高温度 曾 期
达到 49℃ 。1 月 1 2 1 1日该反 应 器 中部床 层 温度
在经 过小 幅度 波 动 后 突 然 迅 速 上 升 , 6 h内最 在 高温 度升 至 4 4o 经采 取 紧急措 施后 , 度恢 复 8 C, 温
12 废 旧催 化剂 剖析 .
渣 油加 氢装 置一反 床层 压力 降 制约着 装 置的
运转 周期 , 导致 其 上 升 的 原 因 主要 是 焦 炭 和 金 而
属在 床层 内的沉 积 , 催 化 剂 床层 的流 通 面积 减 使
少 。一反催 化 剂 处 于反 应 前 段 , 首先 与 原 料 油 接
摘 要: 固定床渣油加氢技术是重油改质的重要手段 , 是优化重油催化裂化装 置原料 的主要 措施 , 固定 床渣油 而 加氢装 置催化剂 的价格 昂贵 、 使用周期短且不具 再生使 用性 , 因此 探讨 固定床渣油加 氢催化 剂失活 的原 因并采 取 相应 的对策 , 对延长催化剂的使用周期有积极的意义。通过对 固定 床渣 油加氢装 置催化剂末 期运行 的现象 、 旧 废 催化剂化学组成等方面的分析 , 发现导致固定床渣 油加氢装置催化剂失活 的主要原因是积炭 和金属沉积 。同时分 析催化剂级配装填的 比例 、 催化剂硫化 、 原料油的性质 和反应温度 的分布 等因素对 固定床渣 油加氢催 化剂失 活的 影 响, 出了采用抗积炭和容垢能力高的催化剂 提 进行 合理 的催 化剂级配 装填 , 制好 原料 的性质 , 整各床层 反 控 调 应温度的 匹配分布和控制好催 化剂开工条件等措施 , 可有效延长催化剂的使用寿命 。
关键词 : 油加氢 渣
催化剂
失活
级配
硫 化
随着 原油 日益 重质 化 、 劣质 化 和 轻 油 需 求 量 的不 断增 加 , 高原 油 加 工 深度 已是 企 业 提 高经 提 济效 益 的必 由之路 。各 企业根 据 自身 的特点 采用 延迟 焦化 或渣 油加 氢一催 化裂 化 等工艺 路线 来提
出现 以下 特点 : ①各 反应 器床 层压 力差 较低 , 压力 差 最高 的脱金 属反应 器 只有 0 5 a 设 计值 为 .6MP (
0 7MP ) ② 第 一 反 应 器 ( 反 ) 生 热 点 温 度 。 . a ; 一 产
收 稿 日期 :0 1 7— 6 2 1 —0 2 。
触 , 料油 中的大 部 分 金 属 沉积 在 其 中 的催 化剂 原 上 , 沉量 见 表 1 其 。大 量 金 属 的 沉 积 导 致 催 化 剂
床 层 出现偏 流 , 床 层 出现 热 点 , 进 结 焦反 应 。 使 促
和操 作等 因素对 催化 剂失 活 的影 响并 寻 找对 策 。
正常 。20 03年 3月 2 0日( 第二 周期 )I- 0 上 、 R11
下部 均 出现 热 点 。由 于一 反 出现 了热点 , 迫 限 被
制其入 口温度 不超 过 35o ③ 装 置 运 转 至末 期 6 C; 产 品质 量 出现 明显 下 降 , 氢 常 渣 的硫 含 量呈 指 加 数 上升 , 出现 明显 拐点 。
1 催化 剂 失活分 析 1 1 催 化剂 运转末 期 的现 象 .
F C1 ,Z .3 F C2 F C3 Z 一6 F C1 ,Z - 0,Z .1积 炭 较 严 重 , 金 属 钒在 F C1 ,Z -3 F C2 Z 一6 F C1 ,Z 一0沉积量 也 较多 。
茂名 石化 渣油 加氢装 置 运转 至末 期时催 化 剂
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