石油煉制中的加氫催化劑和技術研究

惠肖峰

摘要：科技的進步，促進人們對能源需求的增多。為了滿足人們對于石油資源的巨大需求，就要提高石油冶煉技術，在同樣量的原油中提取更多的石油。石油煉制的過程中主要是以加氫、催化劑等化學原料為主，保證石油資源滿足市場的需求，并且對環境也不會造成嚴重的影響，進而提升我國是由行業的經濟效益。本文就石油煉制中的加氫催化劑和技術展開探討。

關鍵詞：石油；催化劑；技術

引言

隨著經濟發展和社會進步，石油煉制業暴露出諸多問題，石油資源上升的碳氫比使其變得更加劣質，而發展的社會對石油產品尤其是輕質油的需求加大，這就需要限制油品中碳氫比。石油燃料燃燒是生活中常見的污染來源，而世界范圍內環保呼聲越來越大，更嚴格的環保法規進一步制定，這對石油產品的品質提出了更高的要求。因此車用燃料今后的發展主要以高辛烷值、低硫、低烯烴的汽油以及低硫、低芳烴柴油為主。石油煉制企業所面臨的關鍵難題在于利用有限的資源滿足市場需求的同時還要兼顧環保問題。冶煉過程中使用加氫方法可以調整油品結構實現環保目標。加氫技術不僅能生產“環境友好”石油產品，還可以增產柴油。為此，國內外的相關機構都十分關注對加氫技術的研制開發，催生了很多新技術在市場中的使用。

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石油煉制中應用加氫技術的必要性

石油資源作為全球重要戰略資源。而石油又分成了重質和劣質石油，使得這種石油內的碳氫含量很大，難以滿足市場所需。而市場上目前所需的石油產品大都是輕質石油，所以需要在重質石油中加強加氫技術的應用，才能能原油內的碳氫含量降低，因而氫氣在加氫過程中的作用就在于催化劑，有助于石油煉制水平和提純效果的提升。

3加氫催化劑和技術在石油煉制中的應用

3.1在石油中的應用

加氫催化劑和技術在石油開發的過程中，起到了非常重要的作用和意義。主要是提升石油的運用效率。同時，由于環境污染變的愈發的嚴重，對清潔細型能源的需求也越來越急迫，為了實現這一目標，逐漸將加氫催化劑和技術應用到其中。其實，加氫催化劑和技術重點在加氫，一般情況下主要是利用分餾點切割法與卡法加氫催化劑等技術。其中，用分餾點切割法主要是根據石油內部的元素，例如：碳、氫、以及硫等元素含量比例，對反應產物進行分析的度，選擇有效的分餾點將反應物進行切割，這樣可以在一定程度上降低反應生成物的飽和度；卡法加氫催化劑技術主要是針對反應生成物，通過利用相對合適的催化劑，創建活性度相對較強石油結構元素，并且將其與催化劑之間的關系，進行模擬創建，進而完善石油開發中加氫催化劑和技術的加氫工作。

3.2柴油中的運用

柴油在工業中的需求量不斷增多，在開發和使用過程中也帶來了相對嚴重的環境污染，因此在柴油的開發過程中，如何減少污染的產生是急需解決的問題。加氫催化劑技術在柴油煉制中的運用，可以達到減低柴油體系空速的效果。與分餾點切割法相同的是，這個反應同樣需要通過催化劑的加溫來達到降低反應生成物飽和程度的效果，在飽和度較低的情況下進行加氫操作，才能有效地減輕環境污染。基于此，我國也研制出了在國際上處于領先的柴油加氫裝置。雖然原油冶煉對環境的污染無法避免，但通過這種方式，能降低污染氣體和廢棄物的生成，實現冶煉技術上的進步，為保護生態平衡做出貢獻。

3.3油渣開發中的運用

加氫催化劑和技術是石油煉制的過程中，其應用的方面有很多，油渣開發就是其中的一個。加氫催化劑和技術在油渣開發的過程中，主要是利用脫硫裝置，并且在加氫油渣處理以后，那么石油、柴油等輕質原油也隨之產生。目前，我國的油價不斷上漲，因此加氫催化劑和技術在油渣開發的過程中，具有良好的發展前景。但是，加氫催化劑和技術在具體應用的過程中，也存在著一些難點，催化劑主要是以碳物質為主，對油渣中的一些有害物質難以進行有效的消除。另外，在加氫催化劑和技術應用的過程中，通過利用加氫的方式，保證各個催化劑之間的平衡度，這樣不會對油渣中的大分子和高密度造成任何的影響。除此之外，通過利用打孔催化劑載體材料，這樣可以將催化劑進行更好的擴散，并且進行溫度的提升，這樣可以降低油渣的密度，進而起到潤滑的作用，展現了加氫催化劑和技術在油渣開發的效果。

3.4汽油的開發中的運用

我國的汽油加氫催化劑技術和汽油加氫裝置在國際上處于先進行列，研究成果有目共睹。汽油加氫裝置通過加氫單元、分餾單元脫硫單元等幾個組成單元，對原油進行保護和過濾，通過預加氫將反應產物分為輕汽油和重汽油，在進一步脫硫后得到純度較高的輕重汽油，并將兩者混合，得到精致的汽油產品。

4加氧催化劑技術未來的研究方向和發展趨勢

按照現在國家和國民對于石油的需求，石油冶煉技術，未來也將是能源使用的關鍵，基于石油資源的不可替代性，加氫催化劑的使用和技術研究是能使企業利益最大化的方式。加氫催化裂化作為目前發現并投入使用的最能降低反應生成物飽和度和增強元素活性的催化方法，未來也很難找出能替代它的催化劑，可以放心的研發和使用。這種提高資源利用率減少污染的方法也符合我國可持續發展的環保理念，具有不可估量的發展前景。

結語

綜上所述，本文對加氫催化劑和技術進行了簡要的分析和闡述，并且在此基礎之上，從石油、柴油、油渣等方面，對加氫催化劑和技術的應用，也有著進一步的明確，通過加氫、催化劑等化學物質的使用，其主要的目的就是保證石油煉制的效率和質量，也避免對環境造成嚴重的影響，滿足我國發展對石油原料的需求，并且也在一定程度上提升石油行業經濟效益。

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