浅析加氢裂化技术发展现状及展望

　　【摘 要】近年来，重质原料油加工领域的技术日新月异，加氢裂化技术在当前的加工领域中有着非常关键性的应用，尤其是在催化剂工艺以及设备方面有着极大的提高。最常见的应用技术是渣油固定床加氢裂化技术以及沸腾床加氢裂化技术。但两者的加工条件反应较为苛刻，并且前期的投资成本过高，所以在进行应用时只能作为下游装置的原料。悬浮加氢裂化技术能够处理难度较高的加工原料，在应用中前景十分广阔，但投资的成本较高，应用于百万吨级以上的大规模处理工程还有待突破。

　　【关键词】重油加工;蜡油;渣油;固定床加氢裂化;沸腾床加氢裂化;悬浮床加氢裂化

　　引言：

　　基于原料构成的角度进行分析。加强炼化技术可以分为蜡油加氢炼化以及渣油加氢裂化技术不同技术的使用要求和加工的难度具有显著差异，对于残碳较多的原料和金属含量较高的原料进行处理，与难度一般的加工原料处理技术有显著不同。如果按照反应器的方式进行划分，加氢裂化技术能够划分为加氢裂化，移动床加氢裂化，沸腾床加氢裂化等技术。在平时的应用中，固定床加氢裂化技术的应用最为广泛。

　　1.加氢裂化技术发展现状

　　1.1渣油沸腾床加氢裂化

　　沸腾床的加氢裂化技术是为了适用于重油高温氯化反应，能够将大分子通过自由基分解为小分子，或者可以使小分子与其他的自由基进行结合，形成为其他的分子类型。我国的加氢裂化技术应用过程中已经取得了良好的成效，形成了较为完整的应用体系。从上个世纪六十年代以来加氢裂化技术就一直在工业的生产中有着十分普遍的应用，该技术在应用中温度可以达到440度～450度。但是由于渣油沸腾床的加氢裂化技术流碳含量比较高，所以只能够作为下游装置的原料加工。

　　1.2国内外技术发展现状

　　上个世60年代末，沸腾床加氢裂化技术开始研发，并有着较为成功的应用，该技术是通过采用气体和液体以及硫化剂颗粒进行三相硫化反应。氢气以及原料油可以提升催化剂的反应速度，并使得催化剂的床层膨胀为硫化状态。硫化剂床层的高度能够通过循环流油量进行有效控制。

　　该工艺具有良好的反混性能，沸腾床反应器能够使反应器内部的整体性能保持恒定，同时在整个工艺的运转周期内可以保障产品质量稳定。和固定床反应器有很大不同的是沸腾床反应器的整体运转周期与催化剂的运转周期不存在函数关系。沸腾床反应器的运转周期是由炼油厂的确定的，一般来说，计划周期通常为24个月至36个月。。沸腾床反应器在使用中存在着物返混的问题，所以加氢产品的性质比固定床反应器的性质要差一点。

　　但是沸腾床反应器的反应温度较高，较为劣质的原料也可以采用该技术进行加工，能够深度实现渣油的转化。当前我国大多数的工业沸腾床装置温度>538 ℃，渣油体积转化率为50%～75%，脱硫率达到70%～85%。

　　但是在转化时，由于转化率过高，可能会存在成渣，致使反应器和下游设备出现结焦，这时常会使得沸腾床装置的操作受到限制。沸腾床反应器所采用的小颗粒催化器，可以帮助反应其中的催化剂时刻处于硫化状态。而催化剂的活性金属成分分为Co、Mo或Ni、Mo。对这些催化剂的抗磨损能力要求较高，以避免使用过程中有太多的细粉生成。

　　2.渣油悬浮床加氢裂化技术

　　2.1应用现状

　　悬浮床(浆态床)加氢裂化技术历史悠久，但在工业装置中应用并不广泛。中国煤或煤油的加工装置主要用于浆态床技术，抚顺石油化工研究院、石油化学和三环保公司有限责任公司等等单位都逐渐开发了加氢裂化浆态床可加工金属含量高达240 μg / g的高硫高金属原料，且在实际建设中正在开展探索示范工业装置，在应用中具有较高的转化率，主要是柴油和石蜡油，石蜡油产量低，产品含硫量高，含氮量高，产品分布和特点相比焦化装置而言较为类似，但是需要进一步加工，可作为原料对于固定床加氢裂化，以及在原料没有被转化的情况下，由于金属的富集，需要进行特殊处理。

　　2.2国内外技术发展现状

　　浆态加氢裂化技术也称为液体流化技术，是三相反应，整个过程在工艺的使用中，催化剂受到运动的气体和液体的推动，从而呈现出了流化状态，该技术所采用的催化剂尺寸较小，外表面很大。单位体积的液体介质中，催化剂的颗粒数很多。颗粒之间的距离较小，这能够进一步的抑制产生聚合反应，所以可以明显的减少所需要的催化剂数量。

　　我国当前采用的悬浮床加氢电化技术，主要是由中国石油大学研发的UPC技术、煤炭科学研究总院研发的煤焦油悬浮床/浆态床加氢工艺及配套催化剂技术以及三聚环保有限公司开发的超级悬浮床技术(MCT)。UPC技术在应用中能够对于不同原材料采用不同的加工处理方式，如果在加工的过程中输入催化剂的量为0.01%时，那么原料油在转化的过程中，一次性转化率能够高达90%。浆态床加氢技术可以先将煤油切割成重油和轻馏分油，当轻馏分油脱酚以后，可以作为加氢的原料，重油和粉状催化剂循环油混合，作为反应器的进料，用于制备轻馏分油和重油。MCT技术在当前的处理工艺中，比较适合应用于分子量较大和分子较高的原料油。加工过程中整体的单位转化率能够最高达99%，吸收率能够达到95%，该工艺已经在当前的应用中实现了普及化和工业化。

　　3.未来展望

　　在未来的技术应用中，渣油加氢裂化技术将应用于重质馏分油的组分过程中，能够达到实现重油性质改善和重油性质改变的目的。随着加氢裂化技术应用的不断普及，同时加氢裂化技术也有着明显的质量性提高，在今后加氢裂化炼化的应用速度将超过催化重整和热加工等二次加工技术的应用增长。

　　目最常用的液化技术为固定床加氢裂化技术，该技术的应用已经实现了关键技术的成功开发，能够使固定床加氢裂化技术取得明显性的质量突破，同时可以进一步明显提升催化剂杂质脱除率。采用催化剂分级填装，能够实现装置的长期运转，在反应器内构建的应用可以明显的改善物料的分布状况。

　　该技术与固定床加氢炼化的反应机理有所差异，沸腾床的加氢裂化技术与悬浮床加氢裂化技术的不同主要是在高温的环境下，使重油发生裂化反应。与此同时，能够通过自由基使的大分子逐渐分成为小分子，然后将这些小分子自由組合，形成自由基的结合形态。催化剂在过程中的应用作用是促进了转化过程中抑制焦炭的生成进度，能够试装置在合理的状态下长期运转。

　　4.结束语

　　如今，加氢裂化技术在应用的过程中面临着更多的挑战，同时也面临着更大的机遇。随着我国工业化技术水平的不断提升，加氢裂化技术需要有更大的质量突破，才能够顺应我国工业化飞速发展的进程。此外，激烈的市场竞争也加速了相关企业的技术研发进度，促进了我国加氢炼化工程技术的不断发展。因此今后我国应当进一步重视加氢裂化技术的应用，有效促进我国工业化的可持续性发展。

　　参考文献

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　　[3]范建锋，张忠清，姚春雷，全辉.中温煤焦油加氢生产清洁燃料油试验研究[J].煤炭学报，2013，38(10)：1868-1872.

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