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当期目录

2021年 第52卷 第3期    刊出日期:2021-03-12
基础研究
催化裂化汽油重馏分中烯烃结构及其加氢性能对重汽油馏分辛烷值的影响
曹丽媛 董立霞 赵亮 张宇豪 高金森 徐春明
2021, 52(3):  1-7. 
摘要 ( 448 )   PDF  
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采用计算和试验相结合的手段,研究了催化裂化汽油重馏分(HCN)中烯烃的结构、碳数及含量对汽油辛烷值的影响规律以及烯烃组分加氢性能对HCN辛烷值的影响规律。结果表明:当不同碳数烯烃的转化量相同时,碳数对HCN辛烷值的影响程度由大到小的顺序为C8>C7≈C9>C10;综合考虑烯烃含量时,也得出相同的结论。对烯烃加氢活性的研究表明,相同工艺条件下,随着烯烃碳数增大,烯烃的加氢饱和率降低,加氢难度增加,HCN 辛烷值的损失主要是由C8烯烃的加氢饱和引起的。
气液并流上行式反应器中分配器压降特性
艾涛 王少兵 朱振兴
2021, 52(3):  8-16. 
摘要 ( 460 )   PDF  
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在冷模试验装置中对气液并流上行式反应器中两种分配器的压降特性进行研究,考察了气体流量和液体流量对分配器压降的影响,结果表明:采用基准气液分配器和新型气液分配器时,分配器压降都随着气体流量的增大而先减小后增大,随着液体流量的增大而增大;在相同条件下新型气液分配器的压降高于基准分配器。针对两种气液分配器分别建立压降模型,压降计算值包括气液分配器的下部入口压降、中部上升管压降和顶部出口压降三部分,模型计算及验证结果表明:基准气液分配器压降中顶部压降占比最大,下部压降和中部压降占比较小,而中部压降中重力压降占比最大,加速压降可忽略不计;压降的模型计算值与试验值随液相流量变化的趋势基本一致,但是在相同条件下压降的计算值大于试验值,且二者的偏差随着液相流量的增大而逐渐增大,其原因是实际分配器中气液两相的流型会发生变化,导致模型计算值偏差变大。
沸腾床加氢-焦化组合工艺制备低硫石油焦
仝玉军 杨涛 孙世源 葛海龙 孟兆会 刘玲
2021, 52(3):  15-20. 
摘要 ( 348 )   PDF  
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对沸腾床加氢-焦化组合工艺制备高品质石油焦的工艺路线进行研究,探究沸腾床未转化油(UCO)的焦化规律。结果表明:渣油沸腾床加氢反应过程中,提高温度或降低空速有利于渣油转化率和杂质脱除率提高;同样的操作区间内,渣油转化率的变化明显大于杂质脱除率;随着渣油转化率增加,UCO硫含量先降低再升高。UCO焦化过程中原料中60%左右的硫转移到焦炭中,明显高于渣油焦化过程中硫转移到焦炭的比例(约42%);相比于渣油直接焦化得到的焦炭,较低硫含量的UCO制备的石油焦品质明显提升。UCO焦化所得石油焦收率和硫含量分别与UCO的残炭值和硫含量呈现良好的线性关系,可根据所需低硫焦牌号来指导沸腾床加氢过程的工艺优化。
催化裂化装置提升管内剂油比实时检测方法的研究
贺娇 王迪 孙立强 王江云 魏耀东
2021, 52(3):  21-23. 
摘要 ( 211 )   PDF  
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为了控制催化裂化装置(FCCU)提升管内油气流率与催化裂化反应的深度,需要对提升管内剂油比进行实时检测和调节。针对FCCU提升管出口T型弯头结构,提出了一种基于T型弯头压降与颗粒质量流率关系进行提升管内剂油比的检测方法。该检测方法不改变提升管结构,直接利用T型弯头的阻力特性,测量过程安全简单;通过试验装置进行考察的结果表明,该检测方法具有可行性和测量数据的可信性。
不同馏分及渣油在临氢热改质过程中供氢能力研究
吉顺峰
2021, 52(3):  24-28. 
摘要 ( 255 )   PDF  
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为了考察重油在临氢热改质过程中的供氢能力,将委内瑞拉原油切割为3个馏分及渣油作为油样,蒽作为夺氢探针,分别研究了氢气、油样以及油样临氢体系的供氢能力,采用反应叠加法分析了临氢热改质过程中油样与氢气之间的协同效应,间接考察了油样组成结构对氢分子活化的影响。结果表明:油样中烷烃、环烷烃以及环烷、芳香结构对油样的供氢能力有积极影响;临氢条件下,整个反应体系的供氢能力较油样和氢气单独供氢能力之和提升一倍左右,可见油样与氢气之间存在着积极的协同效应。另外,从油样性质的差异性角度分析,油样组成,如多环芳烃、硫、金属等,对氢分子的活化有着促进作用。
催化剂
毫米级Al2O3-ZSM-5小球载体的研制及负载Ga催化剂芳构化性能
刘建良 刘洪全 王国成 马爱增
2021, 52(3):  29-33. 
摘要 ( 385 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
针对现有工艺制备的分子筛小球强度低、磨损率高等缺点,研究了拟薄水铝石粉、ZSM-5分子筛与酸溶液胶溶制备溶胶,再经热油柱成型制备毫米级Al2O3-ZSM-5小球方案的可行性。通过优化原料、胶溶剂与胶凝剂之间的比例,溶胶液滴在热油柱中收缩为小球,成球后具有足够的强度,便于后续水洗、干燥和焙烧,所制备的Al2O3-ZSM-5小球的压碎强度高于39 N/粒,堆密度为0.59~0.70 g/cm3,磨损率低于2%,满足移动床工艺的要求。以所制Al2O3-ZSM-5小球为载体,负载活性组分Ga后制备催化剂,考察其对异丁烷芳构化反应的催化性能,相比于未负载Ga的催化剂,最佳Ga负载量催化剂作用下的干气产率降低2.48百分点、芳烃收率提高26.72百分点。
加工工艺
催化重整生成油加氢脱烯烃技术的工业应用
郭田 王耀伟 袁文博
2021, 52(3):  34-37. 
摘要 ( 431 )   PDF  
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介绍了山东京博石油化工有限公司连续重整装置配套生成油加氢脱烯烃技术的工业应用情况。采用加氢脱烯烃HER工艺和TORH-1催化剂,以溴指数大于5 000 mgBr/(100 g)的重整生成油为原料,加氢生成油、脱戊烷塔塔底油的溴指数均小于100 mgBr/(100 g),脱烯烃转化率均在98%以上;脱戊烷塔塔顶油和芳烃抽提抽余油的溴指数均满足生产要求,苯、甲苯、二甲苯产品指标稳定合格。工业应用结果表明,加氢脱烯烃技术可替代现有的白土精制工艺或者大幅度延长白土的运行寿命,经济及环保效益明显。
催化裂化汽油加氢改质技术GARDES-II的开发及应用
张永泽 向永生 王廷海 姚文君 李景锋 常晓昕 高海波 王高峰
2021, 52(3):  38-45. 
摘要 ( 280 )   PDF  
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采用大孔氧化铝载体及Mo(W)杂化纳米晶活性金属前躯体新材料,应用氧化铝晶面调控技术、分子筛原位复合法及创新催化剂制备方法,完成了催化裂化汽油(简称催化汽油)加氢改质GARDES-II技术配套的3个主催化剂的升级换代。2017年8月在中国石油宁夏石化分公司1.2 Mt/a催化裂化汽油加氢装置上开展了新一代催化剂GDS-22,GDS-32,GDS-42的工业应用试验,结果表明:与第一代GARDES技术相比,GARDES-II技术及配套催化剂表现出了更强的超深度脱硫、降烯烃和保持辛烷值的综合能力。GARDES-II技术又相继在中国石油呼和浩特石化分公司(简称呼石化)等5家企业的汽油加氢装置实现工业应用,装置总处理能力达到6.5 Mt/a,其中呼石化混合汽油的硫质量分数降低至6.5~8.0 μg/g,博士试验通过,烯烃体积分数降幅为7.0~11.0百分点,汽油辛烷值损失1.1~1.3,出装置汽油通过全厂调合满足国Ⅵ(A)清洁汽油标准。
环烷基减四线馏分油加氢精制-糠醛萃取制备环保橡胶增塑剂的研究
于恩强 李明
2021, 52(3):  46-49. 
摘要 ( 240 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
以SZ36-1环烷基减四线馏分油为原料,考察加氢精制-糠醛单段萃取以及加氢精制-糠醛两段萃取两种组合工艺制备高芳烃含量环保橡胶增塑剂的技术可行性。结果表明:采用两种组合工艺均可以制得满足国家标准指标要求的橡胶增塑剂产品,加氢精制-糠醛单段萃取可以制得环保橡胶增塑剂A1220产品,在产品收率上更具优势;加氢精制-糠醛两段萃取可以制得环保橡胶增塑剂A1820产品,在产品的芳碳率上更具优势。
催化裂化装置粗汽油作急冷油进提升管回炼改质效果及其影响分析
王慧
2021, 52(3):  50-55. 
摘要 ( 325 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
为降低稳定汽油烯烃含量,中海油惠州石化有限公司4.8 Mt/a催化裂化装置将部分粗汽油走急冷油线进提升管回炼改质。研究了粗汽油回炼对产品分布、产品性质、能耗、油气线路压力分布等的影响。结果表明:粗汽油回炼量达15 t/h时,稳定汽油烯烃体积分数降低了1.3百分点;与粗汽油回炼前相比,粗汽油回炼后转化率由76.07%增加到76.12%,焦炭产率由7.29%增加到7.74%,总液体收率略有下降,硫传递系数由2.89%降至2.28%,汽油产品中苯在芳烃中的占比由4.07%降低至3.93%;轻柴油密度(20℃)由948 kg/m3升至951 kg/m3;粗汽油回炼后,该装置能耗增加90 MJ/t以上,旋流式快分系统(VQS)罩外至气压机入口的压降增加2.5 kPa。粗汽油回炼还能够缓解分馏塔顶部塔盘和塔顶循环系统结盐问题。
Par-Isom C5/C6异构化技术及其工业应用
李天明
2021, 52(3):  56-61. 
摘要 ( 361 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
中国石油庆阳石化分公司为配合产品质量升级,使出厂汽油的性能满足国Ⅵ车用汽油排放标准,采用UOP公司的Par-Isom C5/C6异构化技术及“脱异戊烷塔+异构化反应”工艺流程,以重整拔头油和芳烃抽余油为原料生产高辛烷值的C5/C6异构烷烃。工业应用结果表明,采用Par-Isom 异构化技术,产品密度小,不含烯烃、芳烃和硫,异构化汽油收率为98.42%,研究法辛烷值达到83.3,比原料提高7.3,硫质量分数为0.34 μg/g,饱和蒸气压为110~120 kPa,产品质量合格,达到装置技术控制指标要求,提高了汽油的辛烷值,优化了汽油池辛烷值的分布。
催化裂化装置未气化油的产生、影响和抑制措施
杨文慧 郝希仁 刘艳苹
2021, 52(3):  62-68. 
摘要 ( 255 )   PDF  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
从催化裂化反应系统结焦物的组成出发,确定了未汽化油的存在;对未汽化油在反应系统中的产生、浓集过程进行讨论,分析未汽化油的危害及其产生的条件;选取6套装置,通过比较反应汽化段温度和原料露点判断原料汽化程度,并从微观角度分析造成未汽化油产生的原因;最后对应未汽化油的产生原因,提出了抑制措施,为生产提供指导。分析发现,重油催化裂化装置出现未汽化油是很难避免的,其对大多数装置的运行影响不大,但在特定情况下会产生反应系统结焦、烟机结垢等危害,因此应尽量减少未汽化油的生成。
油品与添加剂
微量水对含清净剂油品抗磨减摩性的影响究
聂莉娟 水琳 文彦龙 刘卜瑜
2021, 52(3):  69-76. 
摘要 ( 180 )   PDF  
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利用高频往复试验机研究了被微量水污染的含清净剂油品的抗磨减摩性能变化及其作用机理。结果表明:试验选用的5种清净剂均能增强润滑油基础油的抗磨减摩性;碱值高的清净剂C对基础油的润滑性改善效果最好,摩擦因数仅为0.10;但是水对分别添加清净剂A,B,E的油品抗磨性能影响较小,对分别添加清净剂C和D的油品抗磨性能影响较大;当油品中清净剂C加入量(w)为2.0%、水加入量(w)分别为0.1%和0.3%时,往复试验钢球的平均磨斑直径分别增至410.0 μm和416.0 μm,油品抗磨性明显变差。含有相同有机酸基质类型的清净剂,过剩碱性组分的水溶性越强,相应油品测试时钢球的磨斑直径越大;含有相同金属类型,不同有机酸基质清净剂的油品试验时的摩擦因数和钢球磨斑形貌变化趋势不同。
特征真菌对喷气燃料性质的影响
苏鹏 牛明明 熊云 谷科城 许天瑜 韩森
2021, 52(3):  77-82. 
摘要 ( 238 )   PDF  
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为探索喷气燃料中微生物污染对喷气燃料性质的影响,构建了以喷气燃料为唯一碳源的混合特征真菌培养体系,系统研究了喷气燃料特征真菌对喷气燃料外观、总酸值、银片腐蚀、水反应试验以及表面张力等指标的影响,结合三磷酸腺苷(ATP)生物荧光检测法,考察了微生物污染总量与喷气燃料质量指标之间的关系。结果表明:特征真菌在生长繁殖过程中会产生酸性物质和表面活性物质,使喷气燃料酸值上升、表面张力下降,引起喷气燃料外观不符合标准要求,在试验周期内对喷气燃料水反应试验、银片腐蚀等指标无显著影响;当喷气燃料中ATP含量大于5 500 RLU/L时,喷气燃料总酸值超标,导致质量不合格。
控制与优化
基于流程模拟对脱硫醇装置纤维膜结垢倾向预判
李凯 张苡源 杨磊 曲铭卿 郝永杰
2021, 52(3):  83-86. 
摘要 ( 253 )   PDF  
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中国石化青岛炼油化工有限责任公司(简称青岛炼化)液化气精制系统采用纤维膜脱硫醇技术,液化气中的H2S及小分子硫醇与碱液接触反应生成硫化钠和硫醇钠并溶解于碱液中,实现H2S和硫醇的脱除。实际生产运行中纤维丝表面有明显的结垢倾向,纤维丝表面的结垢物缠连会导致碱液无法均相分散,出现液化气“短路”的情况,致使碱液和液化气相间接触不充分,极易造成精制液化气硫醇含量超标。通过对纤维丝表面垢样进行溶液电位滴定以及X射线光谱分析,发现结垢物的主要组成为Na2CO3。为了对脱硫醇装置纤维膜结垢倾向进行预判,应用Aspen Plus软件对脱硫醇系统的运行工况模拟,寻找脱硫醇系统的操作优化方案,以保证纤维膜接触器的长周期运行。
基于开源技术的FCC装置产品收率预测BP神经网络模型
刘洋 苑丹丹 李浩 高雪颖
2021, 52(3):  87-92. 
摘要 ( 326 )   PDF  
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装置产品收率的估算是前期全厂方案设计的重要环节,利用神经网络技术进行装置收率预测的效率高于传统的人工估算,也是石化项目前期设计信息化的发展方向之一。基于开源语言Python和PHP的石化项目设计前期神经网络系统,建立了一个适用于石化项目设计前期阶段的MIP工艺流化床催化裂化(FCC)装置产品收率预测的组合模型,结果表明,其预测结果与FCC产品收率一致。
减压转油线气液两相流动的流程模拟
许孝玲 刘子楠 刘艳升
2021, 52(3):  93-98. 
摘要 ( 319 )   PDF  
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应用流程模拟软件PROII,基于压降模型和多级闪蒸模型,对减压蒸馏装置转油线(简称减压转油线)内的气液两相流动过程进行模拟,预测转油线中的压力、温度以及油气汽化率和气液体积比的变化。结果表明:压降、温降以及油气汽化率和气液体积比的变化主要发生在转油线的过渡段和衔接处;与高速转油线工况相比,低速转油线工况下的压降和温降均明显降低;在减压塔内油气汽化率一定的条件下,低速转油线工况下的入口温度更低,且能量的传递效率更高;同时,低速转油线工况下的油气汽化率和气液体积比的变化较为缓和,更有利于减少减压蒸馏塔进料段的雾沫夹带。所建模型的预测结果与工业数据较为一致。
技术经济
大型芳烃联合装置在炼化一体化加工方案中的优化设计
张方方
2021, 52(3):  99-104. 
摘要 ( 268 )   PDF  
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通过对芳烃联合装置C8芳烃资源的加工方案进行分析,优化了大型芳烃联合装置中C8芳烃异构化装置的设计;利用芳烃联合装置的工艺特点,综合利用超高压蒸汽及低温余热,优化全厂蒸汽平衡,实现全厂蒸汽梯级利用,降低了炼化一体化加工方案的操作成本。通过对芳烃联合装置中C8芳烃资源的综合分析、节能方案的讨论以及新技术的评估,提出优化思路,为进一步提高装置经济性、降低操作成本、增强企业竞争力提供建议,芳烃联合装置新技术的使用对进一步降低芳烃装置的能耗是可行的。
C4加氢产物作乙烯原料的研究及经济性分析
刘剑 朱丽娜 赵辉 代跃利 颜子金 辛颖
2021, 52(3):  105-109. 
摘要 ( 317 )   PDF  
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利用自制催化剂,以C4馏分(简称C4)为原料,在小型固定床装置上进行加氢试验,结果表明,经加氢处理后,C4中的烯烃质量分数降至2.32%。经蒸汽裂解模拟评价,加氢C4裂解的三烯(乙烯+丙烯+丁二烯)收率达到48.16%~50.94%。对加氢C4作为乙烯原料进行了简单的经济性分析,就三烯收率而言,1 t 加氢C4与0.917 t乙烯原料油相当,表明加氢C4是较好的乙烯原料。
综述
影响焦炭塔内泡沫层形成的因素及抑制方法
王玮 申海平 范启明 阎龙
2021, 52(3):  110-116. 
摘要 ( 365 )   PDF  
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从焦炭塔内泡沫层形成及衰变理论机制出发,分析了渣油原料组成、焦化产物以及操作条件对泡沫层的影响,提出了抑制泡沫层的方法并展望了延迟焦化焦炭塔中泡沫层的研究前景。延迟焦化装置的进料组成可决定泡沫层性质,焦化反应产物和操作条件对泡沫层也有至关重要的影响。