石油炼制中的加氢技术问题探析

赵太奇

摘 要：本文从石油炼制中应用加氢技术的原理出发，对石油炼制中应用加氢技术常见的技术问题进行了分析，并提出了提高加氢技术应用成效的几点对策和建议，以尽可能地确保石油炼制技术成效的提升。

关键词：石油炼制；加氢技术；问题

1 加氢技术应用于石油炼制的原理

在原油中加入以氢气为主要成分的催化剂，产生的大量氢原子与原油中原有的烯炔发生加成作用，受金属催化剂，例如镍、铂影响，生成相应的烷烃。常见的石油加氢冶炼方式有两种：第一种，将一氧化碳或其他有机化合物与氢进行混合，发生化学反应；第二种，将有机化合物与氢混合，此时与化学反应同时发生的现象还包括化学键断裂，也就是常说的氢解反应。

2 石油炼制中加氢技术应用常见的技术问题分析

在石油炼制中应用加氢技术时，常见的技术问题主要体现在装置、技术和催化劑三个方面。就加氢装置而言，这方面的技术问题主要是经常出现原料过滤器过滤能力不足、在线处理不及时等问题，较为突出，尤其是在柴油炼制中，这类问题较为突出。就加氢技术而言，这方面的技术问题主要是汽油收率损失大，且汽油的辛烷值较低。就加强催化剂而言，由于存在诸多因素对催化剂的活性带来影响，尤其是在不同的反应功能下，分子筛、基质和助剂的性能等，均会对催化剂的活性带来影响，进而导致石油炼制效果带来影响。

3 石油炼制中加氢技术的具体应用

3.1 渣油加氢脱硫技术

在对石油进行冶炼时，渣油同样会得到相应的冶炼，资源利用效率自然会得到大幅度提升。针对渣油开展的加氢脱硫工作，不仅具有清洁产品的效果，还能够清洁生产的整个过程。针对渣油加氢催化剂所开展研究的重点落在催化剂寿命及活性这两个方面。围绕着渣油开展的加氢脱硫作业，主要是应用脱硫装置完成渣油的加氢处理工作，为重油催化及裂化提供所需原料，并生产一定数量的轻质原油。适用于渣油处理的加氢催化技术面临着诸多难点，例如，如何提高催化剂利用率，如何消除积碳，如何平衡催化剂、活性结构和沥青加氢转化的关系等，导致加氢催化剂利用率受到干扰的原因主要是：渣油黏度较高且含有大量大分子。因此，在对渣油加氢技术进行改进时，有关人员应当将重点放在降低渣油黏度、控制大分子扩散这两个方面。

3.2 石油炼制中的加氢裂化技术

在利用加氢技术对石油炼制过程精细化处理时，还能需要通过加强裂化强化对其的处理，才能更好地确保石油炼制的纯度提升。在加氢裂化技术中，其主要是对传统催化裂化技术进行的改进，且临氢条件催化裂化时，对催化裂化中的脱氢缩合反应进行有效的抑制，从而有效的预防其被碳化。在利用其进行石油炼制时，其压力在6.5～13.5MPa，温度在340～420℃，从而得到的产品不含有烯烃的高品位产品，使得液体可以完全回收。也就是在炼制石油时，由于其压力与温度较高，所以氢气在催化剂的作用下，将重质原油进行加氢和裂化以及异构化反应之后，将其转换成轻质油。相较于催化裂化，其不同点就在于不仅要催化裂化，而且还要伴随着烃类加氢反应，将加氢与催化裂化进行有机的结合，从而人确保重质原油在催化裂化之后形成轻质油品，达到炼制的目的。

3.3 沸腾床渣油加氢技术

这是一种十分高效的劣质渣油加氢工艺技术，可应用于多种场景，在较低转化率的条件下，它可以生产低硫分的燃料油或者合成燃料；在较高转化率的条件下，它可以将优质的渣油进行转化得到馏分油。沸腾床渣油加氢技术可以很好的解决固定床渣油加氢技术的若干不足，比如原料的适应性、运行周期、催化剂床层热点、反应器压力降。通过将沸腾床和固定床进行技术组合，不仅可以延长固定床渣油加氢装置寿命两到三年，而且还可以大大提高固定床渣油加氢装置的掺渣比。其中微球催化剂技术也越来越成熟，相比以过去UFR颗粒催化剂的容纳金属能力，微球催化剂容纳金属的能力高达100%。此外沸腾床还可以与多种加氢工艺进行组合，比如和FCC进行组合，得到的加氢常压渣油可以直接作为催化裂化的原料；和焦化工艺以及溶剂脱沥青工艺进行组合，实现渣油的高效转化等等。这种新型加氢工艺技术不仅适用场景多，而且操作灵活，有较强的原料适应性。此外，由于不涉及到各种高温高压循环泵，因而在生产过程中有效避免了因循环泵故障而导致的系统停工，系统的运行可靠性更可控。

3.4 柴油加氢改质异构降凝技术

我国境内的油田开采的石油大多为石蜡基石油，因其中含有的石蜡物质较高，所以其凝固点较高，在我国北方地区冬季的寒冷天气中通常无法使用。因此，石油化工人员逐步开始研制低凝固点柴油，但传统的工艺方法在实现降低凝固点的同时极大的影响了柴油的正常产量，其质量也很难得到保证。柴油加氢改质异构降凝技术通过使用非金属物质实现对这一加氢过程的催化，通过高度脱硫脱氮、芳烃结构饱和、降低油品密度、减少油品馏分过程等途径，在提升产品十六烷值的同时完成对油品凝固点的降低。这一工艺技术最重要的优势在于几乎不会影响柴油产量，并且其工艺流程所得的其他产物在石油催化重整过程中可作为催化剂加入反应，实现其他产物的有效再利用。

4 结语

虽然使用加氢技术能够对石油资源紧缺的程度加以缓解，但是如果想要从根本上解决这一问题，最行之有效的方法就是对高性能、高质量的催化剂加以应用，保证石油使用量的降低，希望文中讨论的内容可以在某些方面为从事相关研究工作的人员提供帮助。

参考文献：

[1]史迎军，杨丽艳.加氢工艺和加氢技术分析[J].石化技术，2017（07）：76.