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重質油特種加氫技術

重質油特種加氫技術

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【摘要】:
本項目由加拿大卡爾加里大學化學和石油工程系宋華教授帶領的科研團隊和有志于實現瀝青變油并綜合利用的企業家共同開發

  本項目由加拿大卡爾加里大學化學和石油工程系宋華教授帶領的科研團隊和有志于實現瀝青變油并綜合利用的企業家共同開發。使用了新穎的研發思路和制備方法,并嚴格控制制備過程的條件和工序,使得最終制得的催化劑具有不同于傳統加氫催化裂化催化劑的化學組成和物理形貌,也正是由于這些特異性才使得本項目開發的催化劑能夠在溫和的反應條件(低壓和中溫)下獲得優良的反應活性。

 

重質油特種加氫技術

 

  具體創新點,體現在以下幾個方面:
  (一)液收率和汽柴油產率高
  在新華油1號和天然氣存在的條件下,重油的催化裂化反應液體產物的收率高達97.8%,將絕大部分瀝青,轉化為可以利用的液體產物。其中,汽柴油的產率高達76.7%。經過這一過程,反應產物的平均分子量,由瀝青原料的700g/mol下降到230g/mol。反應產物的密度則由瀝青原料的1.038g/cm3,下降到0.87g/cm3。瀝青向汽柴油的轉化,為高效利用瀝青資源、實現大幅盈利提供了保障。
  (二)產物雜質含量低
  在瀝青向汽柴油轉化的同時,產品中包括氧在內的雜質也被有效地脫除。在新華油1號作用下,瀝青中的酸類物質經過天然氣催化裂化過程,被轉化為水分子,使產物中的總酸值由2.6mgKOH/g,下降為0.026mgKOH/g,而水含量則由0.16%上升到0.19%,即99%以上的酸類物質被轉化為相對易于除去的水分。經單次反應,硫含量下降了76%,氮含量下降了61%。在中試裝置中,對反應產物經過數次循環,即可達到對這些雜質的徹底清除。
  (三)天然氣轉化率高
  在新華油1號的催化作用下,50個大氣壓、天然氣同瀝青體積比為10:1的條件下,天然氣的轉化率高達10.8%。與此同時,由于氫碳比較高的天然氣被轉化進入反應產物,使得反應產物的氫碳比由瀝青原料的1.52,大幅度提高到1.90。天然氣的大量轉化,是瀝青被精煉轉化為高附加值的汽柴油的重要保證,同時將廉價、應用范圍受限的天然氣向高附加值、可被廣泛使用的汽柴油轉化,使產品油的利潤更為豐厚。
 
重質油特種加氫技術
 
  (四)產品粘度低
  經過新華油1號催化作用下,瀝青經過天然氣催化裂化過程,粘度大幅下降(室溫:850000cP下降到113cP)。一般認為,石油化合物的粘度同其中所含有的瀝青質含量直接相關,瀝青質含量越高,其粘度越大。反應產物粘度的大幅下降,正是得益于天然氣催化裂化過程中,包括瀝青質在內的瀝青分子被斷裂為小分子化合物,以及隨后完成一系列烯烴飽和和雜質的去除過程。在本項目中,經過新華油1號催化下的天然氣催化裂化,瀝青中瀝青質的含量由22%下降到6.3%。得益于此,產物的粘度得到了大幅下降,一方面大幅提高了反應產物中的汽柴油的比例而增加其價值,另一方面也為反應產物的有效運輸提供了可能。
 
重質油特種加氫技術
 
  (五)產品穩定性好,生焦率低
  新華油1號對瀝青進行天然氣催化裂化的過程中,對天然氣高效活化,生產了大量活性中間體。這些中間體的存在,有效抑制了碳元素的聚合所造成的生焦,使天然氣催化裂化產物的鏈長穩定在C6到C18之間,即汽柴油組分的范圍內。因此,經穩定性測試,產品的穩定性良好,使產品的長時間穩定儲存成為可能。這一反應過程的生焦率僅為0.75%,使反應裝置可以在催化劑處于高活性狀態下長時間運轉。
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