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托普索:助推煤焦油加氢产业升级


2016年06月23日 12:12:16 稿源: 中化新网 李小亮 钱江腾 发表评论
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资料图片

目前,我国煤焦油加氢装置普遍存在催化剂寿命短、压降高、结焦快且严重、设备频繁因堵塞而停车、管道设备选材不合理而导致腐蚀,及工艺设计不合理而导致运行能耗高且负荷低等瓶颈。这些问题怎么破解?记者近日在天津召开的“2016年托普索煤焦油加氢技术交流会”上了解到,经过几年努力,丹麦公司托普索在煤焦油加氢预处理、反应器内构件、加氢裂化等方面取得重要成果,形成了一整套完整的加氢技术,可有效解决上述问题,助推我国煤焦油加氢产业升级。

中国的煤焦油加氢行业在经历数年快速发展之后,随着油价的的下跌,市场的热度也快速降温,直至冰点。目前,由于各种技术问题导致煤焦油加氢行业开工率不足40%。在低油价背景下,实现装置的长周期高负荷运行,无疑是提高企业经济效益的有效途径之一。

据了解,煤焦油中含有Fe、As、Ca、Mg等金属杂质,如果不脱除这些金属杂质,床层压降将升高,催化剂将快速失活和结碳。一般传统的过滤预处理工艺只能脱除部分颗粒物和灰;水洗工艺则只能脱除无机盐,且脱除金属的效率均不高(低于20%),这是因为大部分金属是以有机物的形式溶于煤焦油中的。托普索RUB研发总经理Rasmus在会上介绍到,托普索世界首创的酸洗预处理工艺,采用成熟的混合分离技术,可用较低的运营成本,有效脱除90%以上的Fe、Ca等金属杂质和抑制反应的有机氮,同时对C、H分子无影响,整个预处理过程对煤焦油的损失极小,且可适用于不同的煤焦油。与此同时酸洗处理可以脱除煤焦油中50%左右的有机氮,这样不仅降低了加氢难度,同时减少了加氢催化剂装量。

同时,记者在会上得知,通过三年对中低温煤焦油全馏分加氢方案的潜心研究,托普索在不断的优化和完善全馏分加氢工艺方案。在确保长周期运行,高质量产品指标的基础上,相对于大多数采用加压蒸馏,或延迟焦化的工艺,产品收率大幅提高20%以上。

煤焦油加氢装置运行过程中会有焦粉、催化剂粉末、铁、盐、大碳质颗粒等外部固体污染物产生,辅以反应产物的聚集,会造成催化剂床层的积垢,使反应器压力降低,严重者将影响装置运行。原料过滤、积垢篮等通用做法并不能有效去除这些杂质。记者在采访中了解到,托普索独家推出的“级配”方案可有效降低固定颗粒及其他污染物,对煤焦油非常有效。“级配催化剂”是托普索35年前发明的,主要原理是某种反应或工艺需要采用多种催化剂或不同尺寸、形状和活性的催化剂进行匹配、配合使用,解决某单一催化剂的局限性或使用单一催化剂带来的副产物等。至今,托普索已有超4000批次级配催化剂走向市场,在全世界超350家炼油企业中得到应用。

托普索新能源部经理吴穹笑介绍到,目前市场上催化剂在生产中要求大量补硫,而托普索基于自身催化剂的性能和加氢反应的条件分析包括实际工业装置运行数据分析。托普索的催化剂在生产过程中不需要进行补硫,这带来直接益处是每年节省数以百万计的补硫成本,同时大幅降低含硫污水的处理量。

会上,一位与会的行业专家认为,解决催化剂补硫的问题,对煤焦油加氢技术将是一个划时代的提升。

托普索基于自身催化技术的优势,通过酸洗预处理、级配催化剂的应用以及反应器塔内件的合理配置使用等手段实现了煤焦油加氢关键指标质的飞跃。比如,在中低温全馏分解决方案中可以把主产品柴油的十六烷指数提高到45以上,密度减低到0.85。针对高温煤焦油的馏分油,如蒽油/洗油等,对高含氮(7000-10000ppm),高芳烃(95%以上)的原料进行充分的脱氮(降至10ppm以下)和芳烃饱和(降至20-30%以下),进而采用选择性好的裂化剂进行处理。相对现有的工艺,柴油收率可以提高5%以上,总液收可以提高2-5%,密度可以大幅下降0.05kg/l。

托普索NBU全球销售总监苏仁德(SorenSelde Enevoldsen)认为,虽然目前是煤焦油加氢行业的低谷期,但也是煤焦油加氢技术更新换代期。行业需要在反思审视的基础上进行创新,需要对既有的技术进行发展,对存在问题进行彻底的解决。做好煤焦油加氢会为中国煤的分级/提质利用行业发展奠定一个重要基础。

据了解,目前,托普索已经在煤焦油原料的基础研究,煤焦油预处理和长周期运行,加氢工艺的中试和优化,煤焦油加氢催化剂机理研究和开发,工业化应用等各个领域都取得了长足的进步。其首个工业化应用案例客户——河北新启元对托普索的催化剂和技术服务给予了充分的肯定。

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