托普索：助推煤焦油加氫產業(yè)升級
目前，我國煤焦油加氫裝置普遍存在催化劑壽命短、壓降高、結焦快且嚴重、設備頻繁因堵塞而停車、管道設備選材不合理而導致腐蝕，及工藝設計不合理而導致運行能耗高且負荷低等瓶頸。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交流會”上了解到，經過幾年努力，丹麥公司托普索在煤焦油加氫預處理、反應器內構件、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，可有效解決上述問題，助推我國煤焦油加氫產業(yè)升級。
中國的煤焦油加氫行業(yè)在經歷數年快速發(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。目前，由于各種技術問題導致煤焦油加氫行業(yè)開工率不足40%。在低油價背景下，實現裝置的長周期高負荷運行，無疑是提高企業(yè)經濟效益的有效途徑之一。
據了解，煤焦油中含有Fe、As、Ca、Mg等金屬雜質，如果不脫除這些金屬雜質，床層壓降將升高，催化劑將快速失活和結碳。一般傳統(tǒng)的過濾預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物的形式溶于煤焦油中的。托普索RUB研發(fā)總經理Rasmus在會上介紹到，托普索世界首創(chuàng)的酸洗預處理工藝，采用成熟的混合分離技術，可用較低的運營成本，有效脫除90%以上的Fe、Ca等金屬雜質和抑制反應的有機氮，同時對C、H分子無影響，整個預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。在確保長周期運行，高質量產品指標的基礎上，相對于大多數采用加壓蒸餾，或延遲焦化的工藝，產品收率大幅提高20%以上。
煤焦油加氫裝置運行過程中會有焦粉、催化劑粉末、鐵、鹽、大碳質顆粒等外部固體污染物產生，輔以反應產物的聚集，會造成催化劑床層的積垢，使反應器壓力降低，嚴重者將影響裝置運行。原料過濾、積垢籃等通用做法并不能有效去除這些雜質。記者在采訪中了解到，托普索獨家推出的“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)中得到應用。
托普索新能源部經理吳穹笑介紹到，目前市場上催化劑在生產中要求大量補硫，而托普索基于自身催化劑的性能和加氫反應的條件分析包括實際工業(yè)裝置運行數據分析。托普索的催化劑在生產過程中不需要進行補硫，這帶來直接益處是每年節(jié)省數以百萬計的補硫成本，同時大幅降低含硫污水的處理量。
會上，一位與會的行業(yè)專家認為，解決催化劑補硫的問題，對煤焦油加氫技術將是一個劃時代的提升。
托普索基于自身催化技術的優(yōu)勢，通過酸洗預處理、級配催化劑的應用以及反應器塔內件的合理配置使用等手段實現了煤焦油加氫關鍵指標質的飛躍。比如，在中低溫全餾分解決方案中可以把主產品柴油的十六烷指數提高到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)的原料進行充分的脫氮(降至10ppm以下)和芳烴飽和(降至20-30%以下)，進而采用選擇性好的裂化劑進行處理。相對現有的工藝，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更新換代期。行業(yè)需要在反思審視的基礎上進行創(chuàng)新，需要對既有的技術進行發(fā)展，對存在問題進行徹底的解決。做好煤焦油加氫會為中國煤的分級/提質利用行業(yè)發(fā)展奠定一個重要基礎。
據了解，目前，托普索已經在煤焦油原料的基礎研究，煤焦油預處理和長周期運行，加氫工藝的中試和優(yōu)化，煤焦油加氫催化劑機理研究和開發(fā)，工業(yè)化應用等各個領域都取得了長足的進步。其首個工業(yè)化應用案例客戶——河北新啟元對托普索的催化劑和技術服務給予了充分的肯定。