石油煉制中的加氫技術問題探析

劉嘉

摘要：隨著我國經濟在快速的發展，社會在不斷的進步，加氫技術是石油煉制過程中非常重要的技術手段之一。加氫技術科學合理的利用，不僅能夠提高輕質石油的產量，而且還能夠促使石油碳氫的整個含量得到有效的控制。因此，本文針對現階段存在于加氫技術的各種問題進行分析，并且結合實際，提出有針對性的解決措施，為石油煉制的整體效果提升提供保障。

關鍵詞：石油煉制；加氫技術；存在問題；解決措施

引言

石油煉制中加氫技術為重要的應用技術，加氫技術的有效應用，對于石油煉制質量的提升，以及企業實際收益的提升發揮了重要的作用。在此過程中分析關于石油加氫技術的應用現狀，以及加氫技術應用中存在的問題，則成為當前石油化工行業發展中主要面臨的問題。

1石油加氫技術原理

目前石油的提煉過程主要指的是石油分子中氫、碳比例的調整，進而產生新產品的過程。石油的煉制大致分為脫碳、加氫兩個過程，脫碳過程主要是將一部分的石油碳含量降低，另一部分石油碳、氫比例升高，這一過程的典型就是焦化。而加氫的過程是使所有石油的碳、氫比下降。目前各國所開采的石油品質越來越低，就是因為碳、氫的比值越來越高，但是隨著國家經濟、科技的發展，對于石油煉制的品質要求越來越嚴格，這就使得石油煉制中越來越多的運用到加氫技術。目前石油大多被煉制成汽油、柴油等，其中從石油到汽油的過程就是硫含量的變化以及烯烴和芳烴值大幅度下降，從石油到柴油的特點是其硫含量降低，十六烷值有所提高。為了煉制出高質量的燃油，從石油中提煉出高辛烷值的汽油和低硫的柴油是未來提煉的發展趨勢。目前想達到這類提煉效果，都可以通過加氫來完成，這樣既可以降低石油煉制后產品中硫、烯烴、芳烴的含量，還能提高十六烷值和改善石油結構。所以目前各國的石油公司和它們的科研機構都在大力研發石油煉制的加氫技術，越來越多的新型加氫技術被石油廠所采用。

2石油煉制中加氫技術的實際應用

2.1石油煉制中的加氫裂化技術

在利用加氫技術對石油煉制過程精細化處理時，還能需要通過加強裂化強化對其的處理，才能更好地確保石油煉制的純度提升。在加氫裂化技術中，其主要是對傳統催化裂化技術進行的改進，且臨氫條件催化裂化時，對催化裂化中的脫氫縮合反應進行有效的抑制，從而有效的預防其被碳化。在利用其進行石油煉制時，其壓力在6.5～13.5MPa，溫度在340～420℃，從而得到的產品不含有烯烴的高品位產品，使得液體可以完全回收。也就是在煉制石油時，由于其壓力與溫度較高，所以氫氣在催化劑的作用下，將重質原油進行加氫和裂化以及異構化反應之后，將其轉換成輕質油。相較于催化裂化，其不同點就在于不僅要催化裂化，而且還要伴隨著烴類加氫反應，將加氫與催化裂化進行有機的結合，從而人確保重質原油在催化裂化之后形成輕質油品，達到煉制的目的。

2.2柴油開發中的應用

柴油為社會經濟發展中重要的需求能源，其對于各類大型機械設備的運行，以及工業生產的發展發揮了重要的作用。但由于柴油在應用中其排放物的硫含量較高，對于環境氣候產生了一定的污染現象，隨著當前各類環保理念的推行，關于柴油應用中的含硫量降低，也引起了廣泛的關注。其中分析當前在采油開發中加氫技術的應用，主要通過加氫催化劑的應用，降低柴油中的含硫量。具體應用中通過提高催化劑反應溫度，提升反應效率，降低能源空耗，最終達到降低柴油含硫量，提升能源環保性的目的。

2.3加氫脫硫催化劑

在現代工業不斷快速發展的背景下，人們對汽油的整體需求量越來越大，而且汽油的應用變得逐漸普及。而與之共同發展起來的，就是加氫脫硫技術。該技術在企業的實際應用中，對低硫企業而言，在某種程度上能夠起到良好的帶動性作用。加氫技術在應用時，其整體應用效果能夠直接對加氫脫硫的效率和質量產生影響。而且，從實踐中的反復應用和研究可以看出，加氫脫硫技術的關鍵要素就是要在實踐中實現其最大的烯烴飽和度。在對其應用時，應當對該技術的應用水平以及最終應用效果給予更多的關注和重視。與此同時，還要盡可能對石油油烴的分布情況給予更多的關注，這樣才能夠為后續原油在實際應用過程中的價值和作用打下良好基礎。

3石油加氫技術常見問題研究

3.1柴油加氫技術常見問題研究

對于柴油的加氫技術來說，主要目的就是減少柴油中硫的含量。像歐洲對于柴油中硫含量的規定，在不到10年的時間里就改動的三次，從最開始的350mg/g到之后的50mg/g、10mg/g。對于生產低硫含量的柴油，依靠的加氫技術主要為下面幾種。1）采用高性能的加氫技術。這樣可相對于低性能來說提高3～5倍的效果。2）改變加氫技術的環境溫度。不同的環境溫度對于加氫效果的影響很大，當反應環境調節到合適的溫度時，可以加大產品中硫含量的減少。3）提高氫分壓和氫/油比。這類技術的代表有RTS技術，這類技術的研發需要考慮硫化物在加氫脫硫反應和芳烴加氫反應的熱力學平衡。近年來國家針對生產歐Ⅳ和歐Ⅴ型的柴油，開發出了RTS技術，該技術主要是由RIPP開發出來針對柴油的超深度加氫脫硫技術。在這項技術的研發中，需要了解關于硫化物以及芳烴進行加氫反應的熱力學平衡，這種技術在目前的使用中通常都是在反應溫度小于400℃時進行，并且這項技術的目的是為了使得生產的產品硫含量低于10μg/g，目前的研究可以發現芳烴在進行加氫技術的反應中對于環境溫度有很高的敏感性，這也就是為什么在一些高溫環境下進行加氫催化劑的使用會產生黃綠色的產品。并且在柴油加氫技術中通常芳烴加氫時由于反應環境壓力的變化，會對反應時的熱力學平衡拐點有所影響，當周圍壓力越高時，拐點發生時的溫度就偏高。柴油加氫技術的常見問題還有氮化物和多環芳烴含量的影響，所以為了進行氮化物和多環芳烴的含量控制，可以改變反應時的溫度，但是對于溫度的改變要控制在合理的區域，首先是高溫反應區，高溫反應區的反應主要是為了進行硫化物以及氮化物的去除，以及是多環芳烴達到飽和的狀態，其次就是低溫反應區，低溫反應區的目的是對殘留的硫化物進行去除，再一次對多環芳烴進行加氫飽和，使得生產的柴油幾乎是水白的顏色。

3.2水熱失活

加氫技術在石油煉制中的應用，主要通過施加催化劑進行工藝生產作業，因此分析催化劑則為技術應用中的核心要素。具體分析當前在技術應用中，主要影響催化劑應用質量的因素之一即為：水熱失活。工藝生產中因水蒸氣及溫度環境的變化，使得催化劑的表面結構出現變化，最終造成催化劑活性降低，反應效果降低的現象。

3.3催化劑中毒失活

石油煉制生產中加氫技術因催化劑中毒失活，產生的不良現象也較為多見。催化劑中毒失活現象主要表現為：工藝生產中有毒物質與催化劑產生反應。造成催化劑失活，無法進行催化效果的發揮，造成工藝失效等不良現象。其中分析催化劑中毒失效，可通過化學吸附法進行處理，以此重新發揮催化劑的應用活性。

3.4渣油加氫技術常見問題研究

渣油的加氫技術主要是讓渣油加氫處理后可以當作重油催化裂化裝置的原料，還能在經過加氫技術的同時產生一些柴油和石腦油。目前渣油的加氫技術主要考察的是催化劑的活性和使用時間。主要的關鍵技術大概分為：1）催化劑利用率。2）積炭的降低。3）使得反應器出現壓降和熱點。4）對于瀝青質的加氫轉化。5）加氫催化劑有較高的使用壽命以及活性平衡。所以如何提高加氫催化劑的利用率和降低低炭是渣油加氫技術需要攻克的難關。影響渣油加氫技術的主要方面可以歸結為渣油分子大，粘度大。解決這些方面的方法可以為提供有效的分子擴散通道，分子擴散速率的提高。這些方法的實施可以依靠加氫技術中催化劑各個顆粒直徑的不同。直徑大的加氫催化劑可以加快渣油在催化劑孔中的擴散。降低渣油粘度的方法可以為加快氫催化劑的孔內擴散系數和提高實驗的環境溫度，同時也可以在實驗中添加一些輕油來降低渣油的粘度，但是不能選擇餾蠟油來當進行渣油的稀釋，因為這會出現裝置將餾蠟油當作原料的問題。傳統的渣油加氫是將氫尾油作為催化劑，但是這種催化裂化技術會讓回煉油產生大量污染物如有害氣體和焦炭，這就會對石油煉化中的催化裂化產生不利的影響。在渣油的加氫技術，通常多環芳烴分子會在加氫的過程中產出飽和反應，飽和反應后會生成飽和芳烴，這些通過加氫技術而產生的雙環芳環部分會在之后的催化裂化反應中生成柴油餾分，渣油中的芳環部分會催化裂化為汽油餾分，渣油中的烴部分也會在催化裂化后成為汽油餾分，這些芳環部分和烴部分還會有一部分成為液化的氣餾分，但是渣油會在使用加氫技術后產生更低的焦炭。想要將渣油中的粘度降低以及提高渣油的相溶性和擴散性，可以通過進行加氫以及滲入一些高芳香性催化裂化的回煉油，這樣還能進一步提高渣油的加氫反應，想要將瀝青質也能與催化劑進行充分的反應，也可以通過這種方法，因為高芳香性回煉油可以幫助渣油對瀝青質進行溶解。將瀝青質進行溶解后，就會減少瀝青質在反應后沉淀到催化劑上，這樣就會防止加氫技術產生一部分積炭，還能幫助催化劑保持活性。

結語

在石油煉制過程中，采取加氫技術不僅能夠提高石油煉制的整體效率，而且還能夠保證石油煉制的質量，但是在其中仍然存在很多問題。針對這些問題，最有效的處理方法就是采取高性能、高質量的催化劑，將其與加氫技術進行有效融合。這樣不僅能夠從根本上保證石油的整體用量得到有效控制，而且還能夠推動加氫技術在石油煉制中的應用，為石油資源的可持續利用提供有效保障。

參考文獻

[1]張偉東.中國石化石油化工科學研究院成功開發碳四烯烴疊合-加氫技術[J].石油煉制與化工，2018，49（02）：11.

[2]蔡海林.探討石油煉制中加氫技術問題[J].化工管.中國石油石油化工研究院的C4炔烴加氫技術完成首次工業標定[J].石油煉制與化工，2017，48（01）：18.

[3]蔡海林.探討石油煉制中加氫技術問題[J].化工管理，2017（03）.