【摘 要】近年來，重質(zhì)原料油加工領(lǐng)域的技術(shù)日新月異，加氫裂化技術(shù)在當(dāng)前的加工領(lǐng)域中有著非常關(guān)鍵性的應(yīng)用，尤其是在催化劑工藝以及設(shè)備方面有著極大的提高。最常見的應(yīng)用技術(shù)是渣油固定床加氫裂化技術(shù)以及沸騰床加氫裂化技術(shù)。但兩者的加工條件反應(yīng)較為苛刻，并且前期的投資成本過高，所以在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)只能作為下游裝置的原料。懸浮加氫裂化技術(shù)能夠處理難度較高的加工原料，在應(yīng)用中前景十分廣闊，但投資的成本較高，應(yīng)用于百萬噸級以上的大規(guī)模處理工程還有待突破。

　　【關(guān)鍵詞】重油加工;蠟油;渣油;固定床加氫裂化;沸騰床加氫裂化;懸浮床加氫裂化

　　引言：

　　基于原料構(gòu)成的角度進(jìn)行分析。加強(qiáng)煉化技術(shù)可以分為蠟油加氫煉化以及渣油加氫裂化技術(shù)不同技術(shù)的使用要求和加工的難度具有顯著差異，對于殘?zhí)驾^多的原料和金屬含量較高的原料進(jìn)行處理，與難度一般的加工原料處理技術(shù)有顯著不同。如果按照反應(yīng)器的方式進(jìn)行劃分，加氫裂化技術(shù)能夠劃分為加氫裂化，移動床加氫裂化，沸騰床加氫裂化等技術(shù)。在平時(shí)的應(yīng)用中，固定床加氫裂化技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。

　　1.加氫裂化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.1渣油沸騰床加氫裂化

　　沸騰床的加氫裂化技術(shù)是為了適用于重油高溫氯化反應(yīng)，能夠?qū)⒋蠓肿油ㄟ^自由基分解為小分子，或者可以使小分子與其他的自由基進(jìn)行結(jié)合，形成為其他的分子類型。我國的加氫裂化技術(shù)應(yīng)用過程中已經(jīng)取得了良好的成效，形成了較為完整的應(yīng)用體系。從上個(gè)世紀(jì)六十年代以來加氫裂化技術(shù)就一直在工業(yè)的生產(chǎn)中有著十分普遍的應(yīng)用，該技術(shù)在應(yīng)用中溫度可以達(dá)到440度～450度。但是由于渣油沸騰床的加氫裂化技術(shù)流碳含量比較高，所以只能夠作為下游裝置的原料加工。

　　1.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　上個(gè)世60年代末，沸騰床加氫裂化技術(shù)開始研發(fā)，并有著較為成功的應(yīng)用，該技術(shù)是通過采用氣體和液體以及硫化劑顆粒進(jìn)行三相硫化反應(yīng)。氫氣以及原料油可以提升催化劑的反應(yīng)速度，并使得催化劑的床層膨脹為硫化狀態(tài)。硫化劑床層的高度能夠通過循環(huán)流油量進(jìn)行有效控制。

　　該工藝具有良好的反混性能，沸騰床反應(yīng)器能夠使反應(yīng)器內(nèi)部的整體性能保持恒定，同時(shí)在整個(gè)工藝的運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)可以保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。和固定床反應(yīng)器有很大不同的是沸騰床反應(yīng)器的整體運(yùn)轉(zhuǎn)周期與催化劑的運(yùn)轉(zhuǎn)周期不存在函數(shù)關(guān)系。沸騰床反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)周期是由煉油廠的確定的，一般來說，計(jì)劃周期通常為24個(gè)月至36個(gè)月。。沸騰床反應(yīng)器在使用中存在著物返混的問題，所以加氫產(chǎn)品的性質(zhì)比固定床反應(yīng)器的性質(zhì)要差一點(diǎn)。

　　但是沸騰床反應(yīng)器的反應(yīng)溫度較高，較為劣質(zhì)的原料也可以采用該技術(shù)進(jìn)行加工，能夠深度實(shí)現(xiàn)渣油的轉(zhuǎn)化。當(dāng)前我國大多數(shù)的工業(yè)沸騰床裝置溫度>538 ℃，渣油體積轉(zhuǎn)化率為50%～75%，脫硫率達(dá)到70%～85%。

　　但是在轉(zhuǎn)化時(shí)，由于轉(zhuǎn)化率過高，可能會存在成渣，致使反應(yīng)器和下游設(shè)備出現(xiàn)結(jié)焦，這時(shí)常會使得沸騰床裝置的操作受到限制。沸騰床反應(yīng)器所采用的小顆粒催化器，可以幫助反應(yīng)其中的催化劑時(shí)刻處于硫化狀態(tài)。而催化劑的活性金屬成分分為Co、Mo或Ni、Mo。對這些催化劑的抗磨損能力要求較高，以避免使用過程中有太多的細(xì)粉生成。

　　2.渣油懸浮床加氫裂化技術(shù)

　　2.1應(yīng)用現(xiàn)狀

　　懸浮床(漿態(tài)床)加氫裂化技術(shù)歷史悠久，但在工業(yè)裝置中應(yīng)用并不廣泛。中國煤或煤油的加工裝置主要用于漿態(tài)床技術(shù)，撫順石油化工研究院、石油化學(xué)和三環(huán)保公司有限責(zé)任公司等等單位都逐漸開發(fā)了加氫裂化漿態(tài)床可加工金屬含量高達(dá)240 μg / g的高硫高金屬原料，且在實(shí)際建設(shè)中正在開展探索示范工業(yè)裝置，在應(yīng)用中具有較高的轉(zhuǎn)化率，主要是柴油和石蠟油，石蠟油產(chǎn)量低，產(chǎn)品含硫量高，含氮量高，產(chǎn)品分布和特點(diǎn)相比焦化裝置而言較為類似，但是需要進(jìn)一步加工，可作為原料對于固定床加氫裂化，以及在原料沒有被轉(zhuǎn)化的情況下，由于金屬的富集，需要進(jìn)行特殊處理。

　　2.2國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　漿態(tài)加氫裂化技術(shù)也稱為液體流化技術(shù)，是三相反應(yīng)，整個(gè)過程在工藝的使用中，催化劑受到運(yùn)動的氣體和液體的推動，從而呈現(xiàn)出了流化狀態(tài)，該技術(shù)所采用的催化劑尺寸較小，外表面很大。單位體積的液體介質(zhì)中，催化劑的顆粒數(shù)很多。顆粒之間的距離較小，這能夠進(jìn)一步的抑制產(chǎn)生聚合反應(yīng)，所以可以明顯的減少所需要的催化劑數(shù)量。

　　我國當(dāng)前采用的懸浮床加氫電化技術(shù)，主要是由中國石油大學(xué)研發(fā)的UPC技術(shù)、煤炭科學(xué)研究總院研發(fā)的煤焦油懸浮床/漿態(tài)床加氫工藝及配套催化劑技術(shù)以及三聚環(huán)保有限公司開發(fā)的超級懸浮床技術(shù)(MCT)。UPC技術(shù)在應(yīng)用中能夠?qū)τ诓煌牧喜捎貌煌募庸ぬ幚矸绞剑绻诩庸さ倪^程中輸入催化劑的量為0.01%時(shí)，那么原料油在轉(zhuǎn)化的過程中，一次性轉(zhuǎn)化率能夠高達(dá)90%。漿態(tài)床加氫技術(shù)可以先將煤油切割成重油和輕餾分油，當(dāng)輕餾分油脫酚以后，可以作為加氫的原料，重油和粉狀催化劑循環(huán)油混合，作為反應(yīng)器的進(jìn)料，用于制備輕餾分油和重油。MCT技術(shù)在當(dāng)前的處理工藝中，比較適合應(yīng)用于分子量較大和分子較高的原料油。加工過程中整體的單位轉(zhuǎn)化率能夠最高達(dá)99%，吸收率能夠達(dá)到95%，該工藝已經(jīng)在當(dāng)前的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了普及化和工業(yè)化。

　　3.未來展望

　　在未來的技術(shù)應(yīng)用中，渣油加氫裂化技術(shù)將應(yīng)用于重質(zhì)餾分油的組分過程中，能夠達(dá)到實(shí)現(xiàn)重油性質(zhì)改善和重油性質(zhì)改變的目的。隨著加氫裂化技術(shù)應(yīng)用的不斷普及，同時(shí)加氫裂化技術(shù)也有著明顯的質(zhì)量性提高，在今后加氫裂化煉化的應(yīng)用速度將超過催化重整和熱加工等二次加工技術(shù)的應(yīng)用增長。

　　目最常用的液化技術(shù)為固定床加氫裂化技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的成功開發(fā)，能夠使固定床加氫裂化技術(shù)取得明顯性的質(zhì)量突破，同時(shí)可以進(jìn)一步明顯提升催化劑雜質(zhì)脫除率。采用催化劑分級填裝，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的長期運(yùn)轉(zhuǎn)，在反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)建的應(yīng)用可以明顯的改善物料的分布狀況。

　　該技術(shù)與固定床加氫煉化的反應(yīng)機(jī)理有所差異，沸騰床的加氫裂化技術(shù)與懸浮床加氫裂化技術(shù)的不同主要是在高溫的環(huán)境下，使重油發(fā)生裂化反應(yīng)。與此同時(shí)，能夠通過自由基使的大分子逐漸分成為小分子，然后將這些小分子自由組合，形成自由基的結(jié)合形態(tài)。催化劑在過程中的應(yīng)用作用是促進(jìn)了轉(zhuǎn)化過程中抑制焦炭的生成進(jìn)度，能夠試裝置在合理的狀態(tài)下長期運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　4.結(jié)束語

　　如今，加氫裂化技術(shù)在應(yīng)用的過程中面臨著更多的挑戰(zhàn)，同時(shí)也面臨著更大的機(jī)遇。隨著我國工業(yè)化技術(shù)水平的不斷提升，加氫裂化技術(shù)需要有更大的質(zhì)量突破，才能夠順應(yīng)我國工業(yè)化飛速發(fā)展的進(jìn)程。此外，激烈的市場競爭也加速了相關(guān)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)進(jìn)度，促進(jìn)了我國加氫煉化工程技術(shù)的不斷發(fā)展。因此今后我國應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步重視加氫裂化技術(shù)的應(yīng)用，有效促進(jìn)我國工業(yè)化的可持續(xù)性發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]任文坡，李振宇，李雪靜，金羽豪.渣油深度加氫裂化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及新進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2016，35(08)：2309-2316.

　　[2]張慶軍，劉文潔，王鑫，蔣立敬，耿新國.國外渣油加氫技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2015，34(08)：2988-3002.

　　[3]范建鋒，張忠清，姚春雷，全輝.中溫煤焦油加氫生產(chǎn)清潔燃料油試驗(yàn)研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，2013，38(10)：1868-1872.

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