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重质油特种加氢技术

重质油特种加氢技术

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【摘要】:
本项目由加拿大卡尔加里大学化学和石油工程系宋华教授带领的科研团队和有志于实现沥青变油并综合利用的企业家共同开发

  本项目由加拿大卡尔加里大学化学和石油工程系宋华教授带领的科研团队和有志于实现沥青变油并综合利用的企业家共同开发。使用了新颖的研发思路和制备方法,并严格控制制备过程的条件和工序,使得最终制得的催化剂具有不同于传统加氢催化裂化催化剂的化学组成和物理形貌,也正是由于这些特异性才使得本项目开发的催化剂能够在温和的反应条件(低压和中温)下获得优良的反应活性。

 

重质油特种加氢技术

 

  具体创新点,体现在以下几个方面:
  (一)液收率和汽柴油产率高
  在新华油1号和天然气存在的条件下,重油的催化裂化反应液体产物的收率高达97.8%,将绝大部分沥青,转化为可以利用的液体产物。其中,汽柴油的产率高达76.7%。经过这一过程,反应产物的平均分子量,由沥青原料的700g/mol下降到230g/mol。反应产物的密度则由沥青原料的1.038g/cm3,下降到0.87g/cm3。沥青向汽柴油的转化,为高效利用沥青资源、实现大幅盈利提供了保障。
  (二)产物杂质含量低
  在沥青向汽柴油转化的同时,产品中包括氧在内的杂质也被有效地脱除。在新华油1号作用下,沥青中的酸类物质经过天然气催化裂化过程,被转化为水分子,使产物中的总酸值由2.6mgKOH/g,下降为0.026mgKOH/g,而水含量则由0.16%上升到0.19%,即99%以上的酸类物质被转化为相对易于除去的水分。经单次反应,硫含量下降了76%,氮含量下降了61%。在中试装置中,对反应产物经过数次循环,即可达到对这些杂质的彻底清除。
  (三)天然气转化率高
  在新华油1号的催化作用下,50个大气压、天然气同沥青体积比为10:1的条件下,天然气的转化率高达10.8%。与此同时,由于氢碳比较高的天然气被转化进入反应产物,使得反应产物的氢碳比由沥青原料的1.52,大幅度提高到1.90。天然气的大量转化,是沥青被精炼转化为高附加值的汽柴油的重要保证,同时将廉价、应用范围受限的天然气向高附加值、可被广泛使用的汽柴油转化,使产品油的利润更为丰厚。
 
重质油特种加氢技术
 
  (四)产品粘度低
  经过新华油1号催化作用下,沥青经过天然气催化裂化过程,粘度大幅下降(室温:850000cP下降到113cP)。一般认为,石油化合物的粘度同其中所含有的沥青质含量直接相关,沥青质含量越高,其粘度越大。反应产物粘度的大幅下降,正是得益于天然气催化裂化过程中,包括沥青质在内的沥青分子被断裂为小分子化合物,以及随后完成一系列烯烃饱和和杂质的去除过程。在本项目中,经过新华油1号催化下的天然气催化裂化,沥青中沥青质的含量由22%下降到6.3%。得益于此,产物的粘度得到了大幅下降,一方面大幅提高了反应产物中的汽柴油的比例而增加其价值,另一方面也为反应产物的有效运输提供了可能。
 
重质油特种加氢技术
 
  (五)产品稳定性好,生焦率低
  新华油1号对沥青进行天然气催化裂化的过程中,对天然气高效活化,生产了大量活性中间体。这些中间体的存在,有效抑制了碳元素的聚合所造成的生焦,使天然气催化裂化产物的链长稳定在C6到C18之间,即汽柴油组分的范围内。因此,经稳定性测试,产品的稳定性良好,使产品的长时间稳定储存成为可能。这一反应过程的生焦率仅为0.75%,使反应装置可以在催化剂处于高活性状态下长时间运转。