探索石油炼制中的加氢技术问题

靳聪聪 刘青菊

【摘 要】经过多年的发展，我国的石油化工产业取得了是十足的进步，随着科学技术的发展，我国的石油炼制技术也得到相应的提高。石油在炼制的过程中会产生大量的有毒有害物质，这些有毒有害物质对于我们的环境造成了恶劣的影响，这也和我国的环境保护政策背道而驰，近年来，如何降低石油炼制中有毒有害物质的产生，提升石油炼制的环保性已经被我国大部分石油化工企业所重视。目前石油炼制加氢可以有效降低有毒硫化气体的产生，把石油炼制过程中的污染程度降到最低。文章主要对石油炼制中的加氢技术应用进行探讨。

【关键词】工艺；发展方向；问题研究

一、国内石油炼制技术现状及趋势研究

1.1石油炼制工艺

目前我国石油炼制大致分为以下几类：原油蒸馏。利用减压或者是常压蒸馏的方法，将原油中多种沸点不同的组分分离成馏分。二次加工。此工艺是指由于从原油中得到的轻馏分是极其有限的，因此，大多数重馏分或者是渣油都应该进行深加工，从而得到更多种类的轻质油品。其中此工艺主要包含催化裂化、重整与焦化等，加工工程主要是进行化学反应。

1.2石油炼制工艺分析

1.2.1 催化裂化工艺

通过使用硅酸铝等催化剂，将重质油进行裂化反应，从而将其分解成汽油、柴油等轻质的产品。此反应就是催化裂化工艺。催化裂化反应装置大致可分为三大类，即固定床、移动床以及流化床。但是，对于流化裂化反应来说，指的是将裂化反应与催化剂的再生呈流化状态进行，结合流化状态的基本特点，可以分成床层与提升管。

1.2.2 催化重整

重整指的是将分子结构加以重新排列与整理。对于催化重整工艺来说，指的是在铂催化剂的作用下，把汽油馏分的烷烃转变为芳香烃与结构不同的烷烃，从而得到高辛烷值汽油与苯类物质。目前，我国的重整工艺分为固定半床再生与移动床连续再生。

1.2.3 延迟焦化

焦化指的是将减压渣油以及二次加工的尾油加以深度热裂化与缩合的过程，除生成汽油、柴油等轻质产品外，还可以生成石油焦。而对于延迟焦化来说，必须要在加热炉中进行加热，再送到焦炭塔中生焦，以便进行生成。

1.2.4 催化裂解

比催化裂化温度高，又比蒸汽裂解低得多的操作情况下，通过催化反应把重质油选择性的烈火城低碳烯烃的过程。此工艺是我国自主研发的，并且已出口，曾经荣获国家发明奖。在石油炼制过程中，将重质原料生产丙烯的催化技术得到学术界广泛的关注。现如今，通过大量的实践证明，我国拥有多套工业生产装置，有些技术已经出口到国外，可以说，石油炼制技术已趋于稳定状态，对石油行业的发展有巨大的影响。

1.3石油炼制技术今后发展的方向

1.3.1 开发清洁汽油生产技术

现如今，我国汽油调和组分中汽油占有的比例偏高，通过重整或者是烷基化得到汽油的产量较低，这样一来，会造成成品汽油中高辛烷值占有的比例偏低，使得烯烃与硫含量过高。为了满足环保法对各种成分的要求，石油炼制行业任务非常艰巨，开发新技术的难度系数将更大，因此，我们应该从石油炼制的生产工艺、汽油组分、添加剂的使用等开发出适合我国国情的石油炼制技术。

1.3.2 清洁柴油技术

提高柴油烷值，降低柴油密度技术。以劣质原油为生产原料，生产出比较清洁的柴油技术，不仅要求提高柴油的烷值，而且还要降低柴油的密度，使柴油质量的收率超过95%，目前，已经广泛应用到工业生产中。中压加氢裂化技术，以蜡油作为生产原料，在中等压力作用下，使用加氢裂化技术将蜡油转变成轻质油产品，当前，也已经应用到石油工业炼制中。生物脱硫技术。降低柴油中硫的含量，通过利用加氢与生物脱硫技术可以实现，生物脱硫技术成为工业石油炼制发展的主要趋势，因此，我们必须进行深入的研究。

1.3.3 重油与渣油的转化技术

近年来，由于超重质原油的开发与资源的利用，对重油的开发和利用成为新世纪的主要能源，并且渣油炼制技术成为主要的炼制技术。其中，我们以加氢裂化技术为例进行研究。当前，开发成功的重质馏分油、催化剂、保护剂等得到了广泛推广；进一步研发高活性、低反应温度等优势的催化剂，改善加氢裂化反应装置，这样一来，确保反应装置可以安全可靠的运行下去；大大提高现有反应装置的产品运转率与负荷率[1-3]。

二、石油炼制中的催化剂问题研究

重质化的方向发展，石油中的碳氢比不断增大，然而市场中需求的石油产品主要以轻质油品为主，并且需求量在急剧增加，这就要求石油中的碳氢比必须有所下降。如何利用现有的石油资源满足市场不断增长的需求，现已成为石油炼制企业亟待解决的问题之一。经过人们大量的实践证明，催化剂对降低石油中的碳氢比有着十分显著的效果。为此本文就石油炼制中的催化剂问题进行研究。

2.1催化裂化在石油炼制中的作用及地位

在石油炼制过程中，催化裂化是一项较为重要的加工程序，起着深度转化的作用，能够有效地提高石油炼制企业的经济效益。有经过常減压蒸馏处理以后，能够得到10%-40%的轻质油品，其中主要包括煤油、汽油和柴油，剩余的部分为残渣油以及种植馏分油，对于这部分油而言，如不经过二次深加工处理，其仅仅只能被当做重质燃料油及润滑油原料。此外，随着近年来内燃机压缩比的不断提高，对汽油的辛烷值也提出了更高的要求，这也在一定程度上促进了催化裂化过程的发展。催化裂化是一种能够将重油、重质馏分油以及油渣等转化为汽油、柴油、气体、焦炭以及重质油的生产过程，前提条件是需要有催化剂的存在，并且温度要在460～530℃这一范围内，压力则为0.1～0.3MPa之间，然后经过裂解等化学反应，最后生成上述物质。通常情况下，催化化反应主要是在催化剂的表面完成的，通过分解反应生成柴油、汽油和气体等分子结构较小的产物，它们离开催化剂后则会进入到产品回收系统当中，而由缩合反应生成的焦炭，将会沉积在催化剂上，在这一过程中其活性会慢慢降低，为确保反应能够不间断地行，必须将催化剂表面上的积碳及时烧掉，以此来使其恢复活性，我们一般将这个过程称之为再生。

催化裂化的整个过程主要由反应再生、分馏、吸收稳定以及能量回收这四个系统完成，有些新装置中还设有油品精致系统。

2.2导致催化剂失活的原因分析

催化剂根据功能通常含有以下三种组分：第一种是分子筛。该组分是催化剂活性的主要来源之一，一般采用的是HSY；第二种是基质。其属于分子筛活性稀释剂，它的作用是能够有效地提高催化剂本身的机械强度，其中大孔活性基质可以增加油渣的裂化性能；第三种为助剂。用于改善催化剂的选择性、钒钝性、活性及捕获性。在实际生产过程中，经常会发生催化剂失活的情况。

2.3石油炼制中加氢催化剂的具体应用

催化剂实质上就是一种能够在特定条件改变物质化学反应速度的一种物质。其不仅能够使某些物质的反应速度加快，而且也能够对一些反应起到抑制的作用，催化剂是不会对在热力学上没有可能进行反应的物质起任何作用的。同时对于可逆反应而言，催化剂可以相等地对正向及逆向反应进行加速，也就是说它不会对反应的平衡性进行改变。

三、总结

近年来，多种石油炼制技术被我国的科研工利用，与国外90年代的技术水平比较接近，为从而使我国石油工业得到快速的发展。在步入新世纪后，我们必须要展望未来，研发出更新的石油炼制技术，使我国炼油行业再次取得突破性的进展。