中文名 | 移动床加氢工艺 | 外文名 | Moving bed hydrogenation process |
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学 科 | 石油炼制工程 | 提出公司 | 壳牌 |
原 理 | 料斗式反应器的应用 | 缺 点 | 结构复杂,未广泛应用 |
第一套移动床渣油加氢转化装置建于荷兰的壳牌Pernis炼油厂(Shell Netherland Refining in Pernis ,Netherlands)其HDM反应器采用了料斗式反应器技术,设计处理量为4000t/d,处理的原料为Mays减压清油,金属含量为760μg/g。该装置具有平行的两个系列,每个系列有五个反应器,前三个反应器都是料斗式反应器,装填小球状HDM催化剂,后两个反应器为固定床反应器,装填加氢转化催化剂。
由于实际进料的金属含量低于设计值,为减少催化剂消耗,实际操作时将第三个反应器改为固定床反应器。装置运转过程中遇到了一系列问题,大部分是机械和过程控制问题,也有些是过程本身的问题。后来,由于第三个反应器结焦污染以至造成堵塞,装置不得不停工关闭。催化剂分析发现,造成堵塞的原因是渣油中的一些细的含铁粉末通过料斗式反应器(在此并没引起任何麻烦)排出,聚集在第一个固定床反应器的催化剂床层上,从而造成了堵塞。解决这一问题的措施是第三个反应器按设计时的要求改回了料斗式反应器。
但是,由于料斗式反应器的结构复杂,移动床渣油加氢脱硫过程的工业应用并不广泛。 2100433B
在正常操作条件下,它可以连续地加入和取出催化剂,从而维持催化剂一定的活性水平。料斗式反应器结合了固定床反应器的优点(活塞流)和沸腾床、浆液床技术的优点(易于更换催化剂)。料斗式反应器的示意图如图1所示。
其主要特点可归纳如下:
①特殊设计的反应器内部结构可使催化剂床层随着进料自上而下进行移动,反应器设有装料阀、卸料阀和催化剂输送管或转移催化剂的转移阀,催化剂床层处于在反应器内使床层移动的两个锥形嵌入物之间。
②反应器内装有一个筛子使催化剂和过程流体分开。
③具有一个全自动的催化剂处理系统,它包括高压循环泵,特殊的旋转星阀和油浆排泄系统。
④用料斗式反应器技术可使HDM催化剂维持高的活性,且避免床层堵塞,同时可处理高金属含量的减压渣油或重油。
移动床生物膜反应器技术研究现状与进展
序批式生物膜移动床反应器在污水处理工艺设计 一、绪论 序批式生物膜移动床反应器( Sequencing Batch Moving-bed Biofilm Reactor, SBMBBR )是序批式活性污泥法( SBR)的变形。由于在 SBMBBR 中投加了一 定比例的填料,使得活性污泥以生物膜的形式附着于填料上, 填料在处理过程中 随水流在反应器中呈现流化态, 因此,SBMBBR 除了具备 SBR 的优点外,还具 备以下突出优势: (1)微生物含量高、生物相多样化,可有效控制污泥膨胀; (2) 硝化效果好、传质效率高、氧利用率高; (3)剩余污泥产量少; (4)基建费用少; (5) 抗冲击负荷能力强。 SBMBBR 适用条件广泛,不仅可用于中小型污水处理厂新建和现有污水处理厂 改扩建,也适合于与城镇污水水质类似的工业废水处理。但 SBMBBR 目前缺乏 相关的工艺设计规定, 因此限制了该项
根据加氢目的的不同,裂解碳九加氢主要采用两种绝热固定床工艺:一种是两段加氢工艺,类似于裂解汽油两段加氢工艺;另一种是单段深度加氢工艺,除去易聚合双烯及最大限度地饱和烯烃。
裂解碳九两段加氢工艺包括原料预处理、一段加氢、二段加氢、馏程切割等过程。裂解C9-I~C9-III和闪蒸油均存在组分复杂、胶质含量高、毒物含量高或机械杂质多等问题。因此,原料预处理工艺是整个工艺的技术关键之一,脱除杂质及一些重组分后,切取一定的馏分来使用。
一段加氢将易生胶的二烯烃转化为单烯,将链烯基芳烃转为烷基芳烃。燕山石油化工公司 采用中国科学院山西煤炭化学研究所镍基催化剂技术。二段加氢将单烯烃饱和并脱除硫、氮、氧、氯和重金属等化合物。催化剂采用Co-Mo、Ni-Mo、Ni-Co-Mo等金属硫化物催化剂,类似于裂解汽油二段加氢精制催化剂。 据报道,燕山石油化工公司采用石油化工科学研究院RN-10加氢催化剂或燕山石油化工研究院开发的BY-5加氢精制催化剂作为二段加氢催化剂。馏程切割是在一台填料精馏塔中采用多侧线切割技术对加氢产品进行馏分切割。
裂解碳九单段深度加氢工艺[42-43,46-48]亦是采用绝热固定床法,在较低的入口温度、液体空速和较低的氢油体积比下,将物料中双烯值降至0~0.1g I2/100 g,溴价降为12.0~16.0 g Br2/100 g。专利CN1948441A公开了一种裂解碳九鼓泡床加氢工艺。该工艺采用将压力热聚后的闪蒸油和连续负压蒸馏后的精馏碳九相混合,得到一种混合碳九原料。加氢处理采用并流式绝热鼓泡床反应器,可确保在较低空速下,处理高含量不饱和组分原料时,反应器内气液分布合理,不产生沟流和局部过热,抑制了反应过程中聚合生焦反应的发生。
裂解碳九一段选择加氢工艺和单段深度加氢工艺适合各种碳九原料,均为气液固三相反应,其中气相主要是氢气。提高反应压力有利于增加液相溶解氢的能力,降低液相反应物向催化剂表面的扩散阻力,反应压力一般控制在2.0~5.0 MPa。适当降低反应温度可降低结焦,但催化剂活性也会降低。反应入口温度主要取决于进口原料的不饱和度,以控制绝热温升80~140 ℃为宜。裂解碳九不饱和组分多,加氢难易程度不一,一般控制新鲜油空速在0.5~2.0 h-1。根据裂解碳九原料的不同,适当控制氢烃比、回流比和催化剂床层稀释比等也是该工艺的重点。二段加氢精制催化剂及工艺与较为成熟的裂解汽油二段加氢精制催化剂及工艺类似。
采用加氢工艺,分别是加氢裂化、加氢异构脱蜡和加氢补充精制,与传统的一段加氢工艺存在本质的不同。由于非环烷基原油含有大量的直链烷烃,如果采用传统的加氢工艺,将不能有效降低变压器油的倾点,低温流动性差,这也是一直以来非环烷基原油没有受到重视的主要原因。
通过本研究的加氢裂化可使原油中的直链烷烃转化为短链烷烃,使烯烃和芳烃饱和,改善基础油的勃温性能以及有效降低基础油的硫、氮、氧等杂质含量。而异构脱蜡的优点是在基础油倾点相同时,收率高于溶剂脱蜡,同时突破了受原油种类限制的瓶颈,能够以非环烷基原油为原料,炼制出性能优良的基础油,大幅度降低了变压器油的倾点。同催化脱蜡相比异构脱蜡副产品少,润滑油收率和勃度指数高。最后一段的加氢补充精制可进一步去除变压器油中的硫氮化合物,达到改善油品质量的目的。同时,由于本工艺采用全段加氢,不需采用碱液和脱酸剂,不会产生酸渣、碱渣,属于环境友好型工艺。
该工艺是将煤焦油中的重油部分通过延退焦化生成轻馏分油和焦炭,然后把煤焦油的轻馏分油和延迟焦化生成的轻馏分油共同加氢精制或加氢精制加氢改质,用来生产石脑油和柴油产品。其优点是把一部分重质煤焦油转化成了轻油产品,缺点是工艺流程比较复杂,井且把一部分煤焦油转化成了焦炭,没有充分利用好煤焦油资源 。