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托普索:助推煤焦油加氫產(chǎn)業(yè)升級

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  目前,我國煤焦油加氫裝置普遍存在催化劑壽命短、壓降高、結(jié)焦快且嚴(yán)重、設(shè)備頻繁因堵塞而停車、管道設(shè)備選材不合理而導(dǎo)致腐蝕,及工藝設(shè)計不合理而導(dǎo)致運(yùn)行能耗高且負(fù)荷低等瓶頸。這些問題怎么破解?記者近日在天津召開的“2016年托普索煤焦油加氫技術(shù)交流會”上了解到,經(jīng)過幾年努力,丹麥公司托普索在煤焦油加氫預(yù)處理、反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件、加氫裂化等方面取得重要成果,形成了一整套完整的加氫技術(shù),可有效解決上述問題,助推我國煤焦油加氫產(chǎn)業(yè)升級。

  中國的煤焦油加氫行業(yè)在經(jīng)歷數(shù)年快速發(fā)展之后,隨著油價的的下跌,市場的熱度也快速降溫,直至冰點(diǎn)。目前,由于各種技術(shù)問題導(dǎo)致煤焦油加氫行業(yè)開工率不足40%。在低油價背景下,實(shí)現(xiàn)裝置的長周期高負(fù)荷運(yùn)行,無疑是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑之一。

  據(jù)了解,煤焦油中含有Fe、As、Ca、Mg等金屬雜質(zhì),如果不脫除這些金屬雜質(zhì),床層壓降將升高,催化劑將快速失活和結(jié)碳。一般傳統(tǒng)的過濾預(yù)處理工藝只能脫除部分顆粒物和灰;水洗工藝則只能脫除無機(jī)鹽,且脫除金屬的效率均不高(低于20%),這是因為大部分金屬是以有機(jī)物的形式溶于煤焦油中的。托普索RUB研發(fā)總經(jīng)理Rasmus在會上介紹到,托普索世界首創(chuàng)的酸洗預(yù)處理工藝,采用成熟的混合分離技術(shù),可用較低的運(yùn)營成本,有效脫除90%以上的Fe、Ca等金屬雜質(zhì)和抑制反應(yīng)的有機(jī)氮,同時對C、H分子無影響,整個預(yù)處理過程對煤焦油的損失極小,且可適用于不同的煤焦油。與此同時酸洗處理可以脫除煤焦油中50%左右的有機(jī)氮,這樣不僅降低了加氫難度,同時減少了加氫催化劑裝量。

  同時,記者在會上得知,通過三年對中低溫煤焦油全餾分加氫方案的潛心研究,托普索在不斷的優(yōu)化和完善全餾分加氫工藝方案。在確保長周期運(yùn)行,高質(zhì)量產(chǎn)品指標(biāo)的基礎(chǔ)上,相對于大多數(shù)采用加壓蒸餾,或延遲焦化的工藝,產(chǎn)品收率大幅提高20%以上。

  煤焦油加氫裝置運(yùn)行過程中會有焦粉、催化劑粉末、鐵、鹽、大碳質(zhì)顆粒等外部固體污染物產(chǎn)生,輔以反應(yīng)產(chǎn)物的聚集,會造成催化劑床層的積垢,使反應(yīng)器壓力降低,嚴(yán)重者將影響裝置運(yùn)行。原料過濾、積垢籃等通用做法并不能有效去除這些雜質(zhì)。記者在采訪中了解到,托普索獨(dú)家推出的“級配”方案可有效降低固定顆粒及其他污染物,對煤焦油非常有效?!凹壟浯呋瘎笔峭衅账?5年前發(fā)明的,主要原理是某種反應(yīng)或工藝需要采用多種催化劑或不同尺寸、形狀和活性的催化劑進(jìn)行匹配、配合使用,解決某單一催化劑的局限性或使用單一催化劑帶來的副產(chǎn)物等。至今,托普索已有超4000批次級配催化劑走向市場,在全世界超350家煉油企業(yè)中得到應(yīng)用。

  托普索新能源部經(jīng)理吳穹笑介紹到,目前市場上催化劑在生產(chǎn)中要求大量補(bǔ)硫,而托普索基于自身催化劑的性能和加氫反應(yīng)的條件分析包括實(shí)際工業(yè)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)分析。托普索的催化劑在生產(chǎn)過程中不需要進(jìn)行補(bǔ)硫,這帶來直接益處是每年節(jié)省數(shù)以百萬計的補(bǔ)硫成本,同時大幅降低含硫污水的處理量。

  會上,一位與會的行業(yè)專家認(rèn)為,解決催化劑補(bǔ)硫的問題,對煤焦油加氫技術(shù)將是一個劃時代的提升。

  托普索基于自身催化技術(shù)的優(yōu)勢,通過酸洗預(yù)處理、級配催化劑的應(yīng)用以及反應(yīng)器塔內(nèi)件的合理配置使用等手段實(shí)現(xiàn)了煤焦油加氫關(guān)鍵指標(biāo)質(zhì)的飛躍。比如,在中低溫全餾分解決方案中可以把主產(chǎn)品柴油的十六烷指數(shù)提高到45以上,密度減低到0.85。針對高溫煤焦油的餾分油,如蒽油/洗油等,對高含氮(7000-10000ppm),高芳烴(95%以上)的原料進(jìn)行充分的脫氮(降至10ppm以下)和芳烴飽和(降至20-30%以下),進(jìn)而采用選擇性好的裂化劑進(jìn)行處理。相對現(xiàn)有的工藝,柴油收率可以提高5%以上,總液收可以提高2-5%,密度可以大幅下降0.05kg/l。

  托普索NBU全球銷售總監(jiān)蘇仁德(SorenSelde Enevoldsen)認(rèn)為,雖然目前是煤焦油加氫行業(yè)的低谷期,但也是煤焦油加氫技術(shù)更新?lián)Q代期。行業(yè)需要在反思審視的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,需要對既有的技術(shù)進(jìn)行發(fā)展,對存在問題進(jìn)行徹底的解決。做好煤焦油加氫會為中國煤的分級/提質(zhì)利用行業(yè)發(fā)展奠定一個重要基礎(chǔ)。

  據(jù)了解,目前,托普索已經(jīng)在煤焦油原料的基礎(chǔ)研究,煤焦油預(yù)處理和長周期運(yùn)行,加氫工藝的中試和優(yōu)化,煤焦油加氫催化劑機(jī)理研究和開發(fā),工業(yè)化應(yīng)用等各個領(lǐng)域都取得了長足的進(jìn)步。其首個工業(yè)化應(yīng)用案例客戶——河北新啟元對托普索的催化劑和技術(shù)服務(wù)給予了充分的肯定。