石油炼制中的加氢催化剂及技术分析

2021-01-08陈裕雷中海石油宁波大榭石化有限公司浙江宁波315800

化工管理 2021年6期

陈裕雷(中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江宁波 315800)

0 引言

石油是世界上的重要能源，具体划分为轻质油和重质油，重质油中含有比较多的碳氢化合物，不利于在石油市场的推广，轻质油是世界上应用最为广泛的石油产品。而随着各个国家的深入发展，轻质油的数量在不断减少，人们开始寻求一种先进的技术形式加工重质油。加氢催化剂技术就是改进重质油的重要技术形式，通过使用加氢催化剂技术能够降低原油中碳氢化合物的比例，提高石油资源的冶炼水平。为此，文章现就加氢催化剂在石油炼制中的应用问题进行探究。

1 石油炼制内涵和发展现状

1.1 石油炼制内涵

石油炼制工作开展的关键是为了能够更好地获得石化产品而不断调整馏分氢碳比例的现代化油气资源生产加工方式。从当前石油资源生产管理发展实际情况来看石油炼制工艺具体可以划分为脱碳、加氢两个部分。脱碳的目的是在石油炼制中降低碳元素的含量，提高氢元素的含量。加氢操作的目的是提升剩余产品中的碳氢比例。

1.2 石油炼制发展现状

近几年，伴随社会经济的发展，石油炼制过程中也开始暴露出各类的社会问题，特别是碳氢比例的失衡让石油的质量越来越差，这一问题也成为影响石油生产加工质量的重要因素。经过一段时间的调查研究之后发现，石油燃料燃烧污染是人们生活中的常见污染，且在世界范围内占据比较大的比重。在环境保护理念深入人心的背景下，如何提高石油产品的品质，减少石油生产加工对周围环境的危害成为相关人员需要思考和解决的问题。发展要求下石油炼制企业发展所面临的重要问题是如何利用现有的生产资料，使用科学的生产技术和加工工艺来提高石油炼制品质，减少石油炼制生产对周围环境的不利影响。

2 加氢催化剂技术工作机理

加氢催化剂也就是加氢裂化催化剂，是一种具备加氢、裂化功能的高活性催化剂。加氢催化剂在发生化学反应的过程中会分解出氢分子，氢分子在金属催化剂的作用下会出现放热反应，由此生成烷烃。

3 加氢催化剂在石油炼制中的应用

3.1 在汽油炼制中的应用

首先，结合催化裂化装置共组原理将汽油中的硫元素、烯烃按照一定比例指出来，之后根据不同燃料、产品的使用目的和汽油产品功能设置分流点，将其中的杂质和原料彻底分离。其次，利用选择性加氢脱硫装置进行汽油炼制，借助加氢单元、分馏单元、脱硫单元来实现对原油产品的保护和过滤，在一系列的脱硫处理之后得到高纯度的轻汽油、重汽油。最后，将轻重汽油混合在一起得到最终高质量的汽油产品。

3.2 在石油资源开发中的应用

伴随资源减少和环境污染问题的日益严重，在石油炼制生产的过程中，人们对能源使用的环保性提出了更高的要求，即在生产加工石油的时候不仅要采取措施提升原油的利用率，而且还需要确保油气资源的生产加工不会对周围环境造成污染。

加氢催化剂技术的核心是加氢，因而在反应的过程中会使用到分馏点切割方法。分馏点切割方法对碳元素、氢元素、氧元素、硫元素的含量都有着比较高的要求，在具体实施的时候分馏切割方式应用各个元素之间的构成比例对反应物进行切割分离，从而降低反应物饱和度。

3.3 在柴油炼制中的应用

工业化进程的加快使得人们加大了对柴油的需求，而柴油的开发利用往往会对周围环境造成不利的影响。为此，在柴油资源开发利用的过程中如何减少污染的产生成为相关人员需要思考和解决的问题。

加氢催化剂技术在柴油炼制中的应用能够降低柴油体系空速效果。从实际操作上来看，化学反应的发生离不开催化剂的支持，通过催化剂加温能够有效降低反应生成物的饱和度，在温度低的饱和环境下实施加氢操作能够有效减轻环境污染。

伴随加氢催化剂在柴油炼制中的使用，人们研制出了柴油加氢装置。虽然原油生产加工过程中对环境带来的污染是无法规避的，但是通过使用柴油加氢装置则是能够有效降低污染气体和废弃物生成的，并实现柴油加工生产过程中技术的进步，在确保柴油顺利生产的同时为维护生态平衡做出重要的贡献。

在柴油炼制的过程中需要积极思考如何降低柴油中的硫元素含量，结合加氢催化剂的基本性能，可以采取以下几个方式来降低硫元素的含量：第一，在柴油炼制的过程中需要使用高性能的加氢脱硫催化剂，借助这种新型催化剂来提升脱硫的活性；第二，使用现有的催化剂来提升反应温度，在反应温度达到一定数值的时候就会减少硫元素的产生。另外，从实际生产情况来看，氢化合物在实际应用的过程中会产生比较多的芳烃物质，这些物质会危害到环境。基于这个问题需要在以往基础上加快加氢脱硫技术RTS的开发，即将第一反应区设定为适度高温反应区，在这个反应中完成硫化物的脱离处理，之后在第二反应区(低温反应区)将剩余的硫化物进行去芳烃处理。

3.4 在油渣开发中的应用

原油资源在冶炼加工的过程中往往会产生比较多的残留物，这些残留物中就包含一些油渣和渣油。其中，油渣是指原油蒸馏之后产生的固体杂质，和渣油相比油渣是不能够被二次作为燃料使用的。伴随时代的发展进步一些冶炼单位会安排专门的装置来开发油渣，目的是减少残留污染的出现，提高油气企业的生产效率。但是随着油价的增长，人们对石油的需要不断增加，如何提高油气资源的高效率生产成为相关人员需要思考和解决的问题。加氢催化剂技术在油渣加工利用中的应用能够有效消除油渣中的有毒有害物质。同时，加氢催化剂在使用的过程中还能够实现各个催化剂的互相制约，在元素的平衡下维持油渣中原来的高密度、大分子元素结构。

加氢脱硫剂在油渣加工中应用的时候会将劣质渣油作为基本原料，在经过加氢处理之后能够为下游重油催化裂化设备提供原材料支持。加氢脱硫剂作用下的渣油处理工作效率比较高，且整个生产全过程不会产生额外的污染，对环境危害较小。比如在加工的时候使用直馏蜡油作为稀释油，在使用催化裂化生产加工设备的时候会实现对油气资源的循环开发利用，进而有效提升油气资源的综合利用率。回炼油操作中的重要成分是多环芳烃，这类物质在催化的作用下会发生变化，由此伴随衍生出多种气体和焦炭，对催化反应不利，在加工反应的过程中需要相关人员着重注意关注和限定这一加工生产条件。