SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用2023/11/27SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用內容提要一、SRH液相循環加氫技術的開發背景

二、SRH液相循環加氫技術開發

三、SRH液相循環加氫技術工業應用

四、結論

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫技術的開發背景

環保法規日益嚴格，柴油的硫含量標準在逐年修訂，發展和使用超低硫甚至無硫柴油是當今世界范圍內清潔燃料發展的趨勢[1]。例如歐盟法規規定2009年車用柴油的硫含量在10

g/g以下，美國2006年限制車用柴油的硫含量在15

g/g以下。我國輕柴油規格標準GB252-2000對柴油硫含量的要求是不大于2000

g/g，城市車用柴油國家標準GB-T19147-2003參照歐洲Ⅱ類標準制定，其硫含量要求小于500

g/g，2011年7月1日參照歐Ⅲ標準執行硫含量小于350

g/g。北京、上海等城市已率先執行參照歐Ⅳ制定的京標C、滬Ⅳ標準，即要求硫含量小于50

g/g。為應對新排放標準柴油的生產，開發裝置投資低、操作費用低的柴油深度加氫技術非常必要。

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用在常規氫氣循環固定床加氫工藝過程中，通常采用較大的氫油體積比。反應后富余氫氣經循環氫壓縮機增壓并與新氫混合后繼續作為反應的氫氣進料。循環氫壓縮機的投資占整個加氫裝置成本的比例較高，氫氣換熱系統能耗較大。FRIPP開發的SRH液相循環加氫技術，依靠液相產品大量循環時攜帶進反應系統的溶解氫來提供新鮮原料進行加氫反應所需要的氫氣。SRH液相循環加氫技術的開發背景

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用FRIPP開發的SRH液相循環加氫技術的優點是可以消除催化劑的潤濕因子影響，大大提高催化劑的利用效率。原料油浸泡整個催化劑床層，不需要額外工藝設備來確保氫氣與油混合、液相在催化劑上獲得良好分散循環油的比熱容大，從而使催化劑床層接近等溫操作，延長催化劑壽命，降低裂化等副反應，提高產品收率。SRH液相循環加氫技術的開發背景

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用液相循環加氫稀釋了原料中的雜質含量有機氮化物是加氫催化劑的毒物，對加氫脫氮、加氫脫硫和加氫脫芳反應有明顯的抑止作用。裝置取消了循環氫壓縮機系統、高壓換熱器、高壓空冷器、高壓分離器、循環氫脫硫塔，熱量損失小，大幅度降低裝置能耗。同時投資費用和操作費用均低，是低成本實現油品質量升級的較好技術。

SRH液相循環加氫技術的開發背景

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫技術創新點撫順石油化工研究院經過對液相循環加氫工藝技術的深入研究，已經申請了17件專利。主要創新點：開發了分兩路循環的SRH液相循環加氫工藝技術；采用反應器頂部排氣和反應器出口流量控制液位的控制系統；在反應器上部設置特殊內構件和氣體排放設施。SRH液相循環加氫技術的開發

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用研究結果表明：壓力提高氣體溶解度提高溫度提高利于氫氣溶解溫度提高不利于硫化氫、氨等氣體的溶解SRH液相循環加氫技術的開發

圖1H2在柴油中的飽和溶解度曲線圖2H2S在柴油中的飽和溶解度曲線SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用研究結果表明：氨在柴油中的飽和溶解度隨著溫度提高而降低，在高溫區壓力對飽和溶解度影響小；甲烷在柴油中的飽和溶解度隨著溫度變化影響不是很大，壓力升高溶解度增大；乙烷、丙烷及丁烷在柴油中的溶解度（圖省略）遠大于甲烷且隨著溫度提高而略降低，壓力升高溶解度增大。SRH液相循環加氫技術的開發

圖3NH3在柴油中的飽和溶解度曲線圖4CH4在柴油中的飽和溶解度曲線SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術的開發

圖5SRH液相循環加氫中型試驗裝置流程簡圖SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術的開發

工藝條件條件1條件2反應壓力，MPa1.81.8反應溫度，℃220230體積空速，h-16.68.0油品性質常一線油精制油精制油密度(20℃)/g.cm-30.78860.78810.7885餾程范圍/℃146～233142～232148～232硫/

g.g-1125810881095博士試驗通過通過硫醇硫/

g.g-199.76.59.7實際膠質/mg.100mL-1111溴價/gBr.100g-11.150.750.97冰點/℃-61-60-60化學氫耗，m％0.050.05表1直餾煤油高空速SRH加氫試驗結果SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術的開發

原料直餾輕柴油直餾重柴油工藝條件反應壓力/MPa6.46.410.0反應溫度/℃350350360體積空速(新鮮進料)/h-13.04.51.5循環比1:11:12:1生成油性質原料生成油原料生成油密度(20℃)/g

cm-30.82250.81320.81220.85690.8210餾程(ASTMD-86)/℃168-342220-379S/

g

g-1350059.51775030N/

g

g-1241.01.01401.0表2直餾柴油SRH液相循環加氫試驗結果SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術的開發

原料名稱常二柴油常三柴油焦化柴油混合柴油密度(20℃)/g.cm-30.82250.85560.87610.8557餾程/℃初餾點/10%168/214205/278152/260168/24330%/50%236/247302/316287/309274/29770%/90%259/273330/354332/360323/35795%/終餾點281/294365/374373/375373/374硫/

g.g-1346983001400011700氮/

g.g-12431818331026粘度(20℃)/mm2.s-18.0946.396實際膠質/mg.（100mL）-11591472824閃點(閉口)/℃8860十六烷指數50.551.645.049.4表3混合柴油及單組分油品性質SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術的開發

工藝條件常規工藝組合工藝二次混氫工藝氣相循環液相循環氣相循環液相循環液相循環反應壓力/MPa5.55.55.55.55.5反應溫度/℃375360365360365新鮮原料體積空速/h-10.83.21.63.22.0新鮮原料總體積空速/h-10.81.071.23循環比-3:1-3:13:1氫油體積比350-350--油品性質精制油密度(20℃)/g·cm-30.83520.84300.83500.84300.8349餾程范圍/℃163/371168/370163/369168/370163/367硫/

g·g-1131008910088氮/

g·g-11838693869十六烷指數56.254.656.954.657.0表4SRH液相循環加氫技術/常規加氫技術對比試驗結果SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫技術的開發

SRH液相循環加氫穩定性試驗結果以混合柴油考察了SRH液相循環加氫技術的穩定性。裝置運轉至200小時、1000小時和2000小時在反應壓力5.5MPa、反應溫度350℃、新鮮進料體積空速3.2h-1、循環比3:1的條件下，采樣分析，考察裝置穩定性。SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用表5SRH液相循環加氫穩定性試驗

SRH液相循環加氫技術的開發

時間/h20010002000工藝條件溫度/℃360壓力/MPa5.5新鮮原料體積空速/h-13.2循環比3:1精制油性質S/μg.g-1100810251067N/μg.g-1386390397SRH液相循環加氫中試研究

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫技術的工業應用

長嶺20萬噸／年SRH液相循環加氫裝置在改造前已使用30多年，裝置硬件條件差，反應壓力和溫度受限，給工業應用試驗帶來很多不利條件。但是工業生產證明SRH液相循環加氫技術以煤油為原料可以生產合格的3#噴氣燃料；以常二柴油、催化柴油和常二柴油、焦化柴油的混合油為原料可以生產滿足國Ⅲ柴油質量標準的優質柴油；以常二線柴油為原料，可以生產滿足國Ⅳ柴油質量標準的優質柴油；該裝置長期穩定運行表明SRH液相循環加氫技術和關鍵設備成熟可靠，同時在裝置建設投資和操作費用等方面具有明顯競爭優勢。SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用長嶺分公司20萬噸/年柴油加氫裝置改造為SRH裝置SRH液相循環加氫技術的工業應用

SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用表6航煤加氫工業試驗條件及產品主要性質

SRH液相循環加氫技術的工業應用

項目數值進料量/t·h-125循環比2.5：1R501/R502壓力/MPa4.0/4.0R501/R502入口溫度/℃290/290R501/R502補充氫/Nm3·h-1290/150油品主要性質原料產品密度/g·cm-30.80580.8038餾程(D-86)/℃145-245153-239精制油硫含量/

g·g-1865120硫醇硫含量/

g·g-1756冰點/℃<-51煙點/mm25賽氏比色/號30SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用表7常二線柴油加氫工業試驗條件

SRH液相循環加氫技術的工業應用

項目數值進料量/t·h-122.3循環量/t·h-146R501/R502壓力/MPa4.5/4.5R501/R502入口溫度/℃359/356R501/R502床層溫升/℃0.7/0R501/R502補充氫/Nm3·h-1160/332油品主要性質原料產品密度/g·cm-30.83890.8341餾程(D-86)/℃199-316203-318硫含量/

g·g-1182037堿性氮/

g·g-169.57.2十六烷值5052SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用表8混合柴油加氫工業試驗條件SRH液相循環加氫技術的工業應用

項目數值原料常二線／焦柴常二線／催柴進料量/t·h-122.524循環量/t·h-15770R501/R502壓力/MPa4.5/4.44.5/4.4R501/R502入口溫度/℃366/366353/352R501/R502床層溫升/℃2/11/2R501/R502補充氫/Nm3·h-1390/448324/420油品主要性質原料產品原料產品密度/g·cm-30.84280.83780.86780.8605餾程(D-86)/℃185-331194-333196-333203-332硫/

g·g-13229813023218堿性氮/

g·g-1238.654.498.838.9十六烷值5152SRH液相循環加氫技術開發與開發與工業應用SRH液相循環加氫技術是利用油品中溶解氫來滿足加氫反應的需要，以油品里氫濃度的變化作為反應的推動力。液相加氫反應和催化劑床層接近等溫操作，消除了催化劑的潤濕因子影響，反應效率高、催化劑壽命長。同時裝置能耗、投資費用和操作費用均低，是低