石油煉制中的加氫技術(shù)問(wèn)題探析

趙太奇

摘 要：本文從石油煉制中應(yīng)用加氫技術(shù)的原理出發(fā)，對(duì)石油煉制中應(yīng)用加氫技術(shù)常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了提高加氫技術(shù)應(yīng)用成效的幾點(diǎn)對(duì)策和建議，以盡可能地確保石油煉制技術(shù)成效的提升。

關(guān)鍵詞：石油煉制；加氫技術(shù)；問(wèn)題

1 加氫技術(shù)應(yīng)用于石油煉制的原理

在原油中加入以氫氣為主要成分的催化劑，產(chǎn)生的大量氫原子與原油中原有的烯炔發(fā)生加成作用，受金屬催化劑，例如鎳、鉑影響，生成相應(yīng)的烷烴。常見(jiàn)的石油加氫冶煉方式有兩種：第一種，將一氧化碳或其他有機(jī)化合物與氫進(jìn)行混合，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；第二種，將有機(jī)化合物與氫混合，此時(shí)與化學(xué)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象還包括化學(xué)鍵斷裂，也就是常說(shuō)的氫解反應(yīng)。

2 石油煉制中加氫技術(shù)應(yīng)用常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題分析

在石油煉制中應(yīng)用加氫技術(shù)時(shí)，常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題主要體現(xiàn)在裝置、技術(shù)和催化劑三個(gè)方面。就加氫裝置而言，這方面的技術(shù)問(wèn)題主要是經(jīng)常出現(xiàn)原料過(guò)濾器過(guò)濾能力不足、在線處理不及時(shí)等問(wèn)題，較為突出，尤其是在柴油煉制中，這類問(wèn)題較為突出。就加氫技術(shù)而言，這方面的技術(shù)問(wèn)題主要是汽油收率損失大，且汽油的辛烷值較低。就加強(qiáng)催化劑而言，由于存在諸多因素對(duì)催化劑的活性帶來(lái)影響，尤其是在不同的反應(yīng)功能下，分子篩、基質(zhì)和助劑的性能等，均會(huì)對(duì)催化劑的活性帶來(lái)影響，進(jìn)而導(dǎo)致石油煉制效果帶來(lái)影響。

3 石油煉制中加氫技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 渣油加氫脫硫技術(shù)

在對(duì)石油進(jìn)行冶煉時(shí)，渣油同樣會(huì)得到相應(yīng)的冶煉，資源利用效率自然會(huì)得到大幅度提升。針對(duì)渣油開(kāi)展的加氫脫硫工作，不僅具有清潔產(chǎn)品的效果，還能夠清潔生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。針對(duì)渣油加氫催化劑所開(kāi)展研究的重點(diǎn)落在催化劑壽命及活性這兩個(gè)方面。圍繞著渣油開(kāi)展的加氫脫硫作業(yè)，主要是應(yīng)用脫硫裝置完成渣油的加氫處理工作，為重油催化及裂化提供所需原料，并生產(chǎn)一定數(shù)量的輕質(zhì)原油。適用于渣油處理的加氫催化技術(shù)面臨著諸多難點(diǎn)，例如，如何提高催化劑利用率，如何消除積碳，如何平衡催化劑、活性結(jié)構(gòu)和瀝青加氫轉(zhuǎn)化的關(guān)系等，導(dǎo)致加氫催化劑利用率受到干擾的原因主要是：渣油黏度較高且含有大量大分子。因此，在對(duì)渣油加氫技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將重點(diǎn)放在降低渣油黏度、控制大分子擴(kuò)散這兩個(gè)方面。

3.2 石油煉制中的加氫裂化技術(shù)

在利用加氫技術(shù)對(duì)石油煉制過(guò)程精細(xì)化處理時(shí)，還能需要通過(guò)加強(qiáng)裂化強(qiáng)化對(duì)其的處理，才能更好地確保石油煉制的純度提升。在加氫裂化技術(shù)中，其主要是對(duì)傳統(tǒng)催化裂化技術(shù)進(jìn)行的改進(jìn)，且臨氫條件催化裂化時(shí)，對(duì)催化裂化中的脫氫縮合反應(yīng)進(jìn)行有效的抑制，從而有效的預(yù)防其被碳化。在利用其進(jìn)行石油煉制時(shí)，其壓力在6.5～13.5MPa，溫度在340～420℃，從而得到的產(chǎn)品不含有烯烴的高品位產(chǎn)品，使得液體可以完全回收。也就是在煉制石油時(shí)，由于其壓力與溫度較高，所以氫氣在催化劑的作用下，將重質(zhì)原油進(jìn)行加氫和裂化以及異構(gòu)化反應(yīng)之后，將其轉(zhuǎn)換成輕質(zhì)油。相較于催化裂化，其不同點(diǎn)就在于不僅要催化裂化，而且還要伴隨著烴類加氫反應(yīng)，將加氫與催化裂化進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而人確保重質(zhì)原油在催化裂化之后形成輕質(zhì)油品，達(dá)到煉制的目的。

3.3 沸騰床渣油加氫技術(shù)

這是一種十分高效的劣質(zhì)渣油加氫工藝技術(shù)，可應(yīng)用于多種場(chǎng)景，在較低轉(zhuǎn)化率的條件下，它可以生產(chǎn)低硫分的燃料油或者合成燃料；在較高轉(zhuǎn)化率的條件下，它可以將優(yōu)質(zhì)的渣油進(jìn)行轉(zhuǎn)化得到餾分油。沸騰床渣油加氫技術(shù)可以很好的解決固定床渣油加氫技術(shù)的若干不足，比如原料的適應(yīng)性、運(yùn)行周期、催化劑床層熱點(diǎn)、反應(yīng)器壓力降。通過(guò)將沸騰床和固定床進(jìn)行技術(shù)組合，不僅可以延長(zhǎng)固定床渣油加氫裝置壽命兩到三年，而且還可以大大提高固定床渣油加氫裝置的摻渣比。其中微球催化劑技術(shù)也越來(lái)越成熟，相比以過(guò)去UFR顆粒催化劑的容納金屬能力，微球催化劑容納金屬的能力高達(dá)100%。此外沸騰床還可以與多種加氫工藝進(jìn)行組合，比如和FCC進(jìn)行組合，得到的加氫常壓渣油可以直接作為催化裂化的原料；和焦化工藝以及溶劑脫瀝青工藝進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)渣油的高效轉(zhuǎn)化等等。這種新型加氫工藝技術(shù)不僅適用場(chǎng)景多，而且操作靈活，有較強(qiáng)的原料適應(yīng)性。此外，由于不涉及到各種高溫高壓循環(huán)泵，因而在生產(chǎn)過(guò)程中有效避免了因循環(huán)泵故障而導(dǎo)致的系統(tǒng)停工，系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性更可控。

3.4 柴油加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝技術(shù)

我國(guó)境內(nèi)的油田開(kāi)采的石油大多為石蠟基石油，因其中含有的石蠟物質(zhì)較高，所以其凝固點(diǎn)較高，在我國(guó)北方地區(qū)冬季的寒冷天氣中通常無(wú)法使用。因此，石油化工人員逐步開(kāi)始研制低凝固點(diǎn)柴油，但傳統(tǒng)的工藝方法在實(shí)現(xiàn)降低凝固點(diǎn)的同時(shí)極大的影響了柴油的正常產(chǎn)量，其質(zhì)量也很難得到保證。柴油加氫改質(zhì)異構(gòu)降凝技術(shù)通過(guò)使用非金屬物質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)這一加氫過(guò)程的催化，通過(guò)高度脫硫脫氮、芳烴結(jié)構(gòu)飽和、降低油品密度、減少油品餾分過(guò)程等途徑，在提升產(chǎn)品十六烷值的同時(shí)完成對(duì)油品凝固點(diǎn)的降低。這一工藝技術(shù)最重要的優(yōu)勢(shì)在于幾乎不會(huì)影響柴油產(chǎn)量，并且其工藝流程所得的其他產(chǎn)物在石油催化重整過(guò)程中可作為催化劑加入反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)其他產(chǎn)物的有效再利用。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然使用加氫技術(shù)能夠?qū)κ唾Y源緊缺的程度加以緩解，但是如果想要從根本上解決這一問(wèn)題，最行之有效的方法就是對(duì)高性能、高質(zhì)量的催化劑加以應(yīng)用，保證石油使用量的降低，希望文中討論的內(nèi)容可以在某些方面為從事相關(guān)研究工作的人員提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]史迎軍，楊麗艷.加氫工藝和加氫技術(shù)分析[J].石化技術(shù)，2017（07）：76.