固定床渣油加氢处理技术
一、技术名称
固定床渣油加氢处理技术
我国于1992年在中国石化齐鲁分公司引入CLG公司技术建成投产国内首套固定床渣油加氢装置，后改造为上流式/固定床（UFR-VRDS ）联合渣油加氢装置。1998年，FRIPP完成了具有独立知识产权的固定床渣油加氢成套技术(S-RHT®)开发，填补了我国在含硫原油加工技术领域的一项空白，摆脱了对国外技术的依赖，为加工进口高硫劣质原油提供了技术支撑。1999年12月31日，依托S-RHT®技术设计建成的茂名200万吨/年渣油加氢处理装置开汽成功。工业装置运行和标定结果表明，各项技术性能达到国际先进水平。该技术荣获国家科技进步一等奖。
FRIPP始终致力于固定床渣油加氢技术提升，结合FZC系列渣油加氢处理催化剂研发及三十余年的工业应用实践，进行了S-RHT®渣油加氢处理技术持续创新与突破。新技术的开发本着“高效、稳定、低成本”的理念，使得催化剂体系具备适应长周期稳定运转能力。
二、先进性阐述
目前固定床渣油加氢装置主要用途是给催化裂化装置提供原料，也是生产低硫重质船用燃料油的主力装置。渣油加氢的主要目标为脱除金属、硫、氮等杂质、实现残炭前身物加氢转化和提高氢含量，有助于降低催化裂化剂耗和增加催化裂化装置轻油收率，从而实现石油资源的清洁、高效利用。
FRIPP新一代固定床渣油加氢技术的创新主要包含了催化材料创新、载体制备技术创新、活性金属组分负载技术创新、新的催化剂级配技术创新以及工艺技术创新等，并形成了一套行之有效的长效运行机制，能够根据现有工业装置运行要求和原料油性质的特点，有针对性地为企业提供催化剂使用方案及运行方案。在长效运行机制指导下实现装置高效运行，较好地适应了当前渣油加氢技术发展的新形势，有效解决了渣油加工过程面临的诸多难题，最终实现催化剂性能与装置长周期运转之间的平衡。
新一代固定床渣油加氢技术技术优势明显：
催化剂容金属能力高：较上一代催化剂提高30%以上
--催化剂孔容大
--催化剂大孔比例高
--渣油大分子扩散阻力低
--催化剂整体利用率高
--金属沉积沿物流方向分布合理
催化剂床层压降低：床层压降较国内外同类参比技术低30%以上
--高空隙率颗粒外观形状设计
--较低的颗粒间沉积
催化剂体系加氢性能高：脱杂质率提高约5个百分点
--高效的载体孔结构设计
--高效的活性金属负载技术
--高效的催化剂级配技术
装置运行周期长：较参比技术延长30%以上
--集成催化剂技术和工艺技术有效降低压降与金属沉积等因素对装置运行周期的负面影响
--行之有效的工业装置长效运行机制
三、案例分享
本技术主要涉及到渣油加氢技术领域。FRIPP新一代固定床渣油加氢技术已在中国（大陆）中国石化、中石油、中海油、中化及地炼企业进行持续工业应用。
案例一
国内某400万吨/年固定床渣油加氢装置，该装置主要特点是原料硫和金属含量高，脱金属苛刻度高，反应温升高，第一和第二反应器底部沉积金属反应负荷较大。大量金属沉积在反应器底部，堵塞催化剂孔道导致压降升高。因此，第一和第二反应器压降问题是影响长周期运转的关键因素。
FRIPP针对该装置运行特点，采用了S-Fitrap体系。工业运行结果表明，FRIPP系列压降长期处于较低水平，第一和第二反应器压降仅分别为0.10MPa和0.20MPa。该装置运行至9个月时掺炼了某种原油，导致参比列压降急速上升并达到压降设计值而停工撇头。而FRIPP列的一、二反压降只有小幅上涨。当停止加工该油种后压降保持稳定，没有继续上涨的趋势，说明催化剂体系原料适应性强且耐原料波动的冲击。
案例二
国内某200万吨/年渣油加氢处理装置采用S-RHT®技术设计建设，加工减压渣油及部分蜡油，为下游350万吨/年催化裂化装置提供合格进料。该套装置渣油加氢装置第一周期累计运行618天，共加工原料375.8万吨，平均253.4t/h，掺炼渣油212.5万吨，平均143t/h，掺炼率达到56.54%。该装置掺渣率长期在均值56.54%以上，停工前6个月内掺渣率更是接近60%，负荷达到100%以上，充分发挥了催化剂的活性，实现了效益最大化。
该装置加工原料金属(Ni+V)含量平均值为68.6ppm，，加氢常渣金属(Ni+V)含量平均值为12.3ppm，平均脱金属率为83.5%。整个运转周期内容金属（Ni+V）量约为215.54t（金属镍58.45t、金属钒157.09t），容Fe量约为20.17t，容Ca量约为6.12，容Na量约为1.29t，合计容金属（Ni+V+Fe+Ca+Na）量约为243.12t，创造了迄今为止200万吨/年渣油加氢装置最大的容金属能力的记录。
案例三
国内某渣油加氢装置分为平行两个反应系列，两列可同开同停。每系列配置五台反应器，包括一台上流式（UFR）反应器和四台固定床反应器。其中一个系列采用FRIPP研制的FZC系列渣油加氢催化剂。在某周期运行中，装置运转超过800天。与参比列相比，FRIPP列各反应器压降较低。在进料相同时，总压降低于参比列最大0.4MPa，且随着运转时间的延长，FRIPP列各反应器压降变化相对平缓，为装置长周期稳定运行奠定良好基础。
四、关于中国石化大连石油化工研究院
中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院 （以下简称“大连院”）前身为成立于1953年的中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，有着辉煌的历史和优良的传统。 作为国内最早从事石油炼制研究的科研单位，从为解决国家人造石油炼制技术而成立， 到培育催化重整、尿素脱蜡和加氢催化剂“五朵金花”，再到研究领域涵盖石油化工产业链主体技术，走出了一条创业、跨越、加速、开拓的创新发展之路，完成了大量科技攻关项目，取得了丰硕自主创新成果，解决了系列关键技术问题，成就了一个又一个“中国第一”，在经济领域为我国石化行业创新发展、改善人民生活质量和提高人民生活水平作出了科技支撑引领的突出历史贡献。
在集团公司党组关怀下，2011年5月11日党组决定设立大连院，2017年9月26日正式入驻启用。大连院现有16个研发部门，拥有石油化工环境污染防治技术国家地方联合工程研究中心、国家石油产品检验实验室、国家石蜡质量监督检验中心、全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油蜡类产品和方法标准化归口单位、中国石化人工智能技术联合研发中心、中国石化环境监测总站、中国石化生物燃料及生物化工重点实验室、中国石化炼油特殊产品应用技术中心、辽宁省精细石油化工重点实验室等20个国家和省部级挂靠机构，并设有博士后工作站及硕士研究生工作站。围绕“建设世界一流能源化工科学研究院”愿景目标和“矢志成为洁净能源解决方案引领者”“十四五”时期奋斗目标，大连院全面实施“绿色低碳、价值引领、客户唯先、变革创新、融合攻坚、人才强院”六大发展战略，重点发展五大技术领域，即以经济、高效生产清洁油品为目标的清洁炼油技术领域，以节能、环保、长周期运行为目标的公用技术领域，以绿色、低碳、高附加值为目标的新兴能源资源技术领域，以高端、特色、延伸产业链为目标的石化新材料技术领域，以泛在、智慧、支撑新业态为目标的新一代信息技术领域。并将全院研究方向重点聚焦在重劣质原料的加工和利用、清洁油品生产和化工转型、环保、新能源、新型化工材料、单体与可降解材料、高端碳材料、碳中和以及人工智能与智能化炼厂技术等9个二级技术领域。
截至2020年底，院累计获国家科技进步奖和发明奖24项，省部级科研成果奖446项。申请中国专利8532件、获得授权5754件，申请国外专利443件、获得授权302件，获中国专利金奖2项、中国专利优秀奖15项。拥有中国石化专有技术364项。 科研成果应用于俄日韩中亚等“一带一路”多个国家和地区以及全国30个省市自治区的780余套生产装置，成为国内领先、国际知名的优质炼化技术供应商。 其中，系统内近520套装置应用，为增强中国石化综合实力提供了坚强的科技支撑；国内民营企业110余套装置应用，助力民营经济快速发展；为域内企业提供技术支持，合计产能近3000万吨/年，为推动新时代东北全面振兴全方位振兴发挥积极作用。
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