石油煉制中的加氫催化劑及技術(shù)分析

陳裕雷(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315800)

0 引言

石油是世界上的重要能源，具體劃分為輕質(zhì)油和重質(zhì)油，重質(zhì)油中含有比較多的碳?xì)浠衔铮焕谠谑褪袌?chǎng)的推廣，輕質(zhì)油是世界上應(yīng)用最為廣泛的石油產(chǎn)品。而隨著各個(gè)國(guó)家的深入發(fā)展，輕質(zhì)油的數(shù)量在不斷減少，人們開始尋求一種先進(jìn)的技術(shù)形式加工重質(zhì)油。加氫催化劑技術(shù)就是改進(jìn)重質(zhì)油的重要技術(shù)形式，通過使用加氫催化劑技術(shù)能夠降低原油中碳?xì)浠衔锏谋壤岣呤唾Y源的冶煉水平。為此，文章現(xiàn)就加氫催化劑在石油煉制中的應(yīng)用問題進(jìn)行探究。

1 石油煉制內(nèi)涵和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 石油煉制內(nèi)涵

石油煉制工作開展的關(guān)鍵是為了能夠更好地獲得石化產(chǎn)品而不斷調(diào)整餾分氫碳比例的現(xiàn)代化油氣資源生產(chǎn)加工方式。從當(dāng)前石油資源生產(chǎn)管理發(fā)展實(shí)際情況來看石油煉制工藝具體可以劃分為脫碳、加氫兩個(gè)部分。脫碳的目的是在石油煉制中降低碳元素的含量，提高氫元素的含量。加氫操作的目的是提升剩余產(chǎn)品中的碳?xì)浔壤?/p>

1.2 石油煉制發(fā)展現(xiàn)狀

近幾年，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油煉制過程中也開始暴露出各類的社會(huì)問題，特別是碳?xì)浔壤氖Ш庾屖偷馁|(zhì)量越來越差，這一問題也成為影響石油生產(chǎn)加工質(zhì)量的重要因素。經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)查研究之后發(fā)現(xiàn)，石油燃料燃燒污染是人們生活中的常見污染，且在世界范圍內(nèi)占據(jù)比較大的比重。在環(huán)境保護(hù)理念深入人心的背景下，如何提高石油產(chǎn)品的品質(zhì)，減少石油生產(chǎn)加工對(duì)周圍環(huán)境的危害成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。發(fā)展要求下石油煉制企業(yè)發(fā)展所面臨的重要問題是如何利用現(xiàn)有的生產(chǎn)資料，使用科學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝來提高石油煉制品質(zhì)，減少石油煉制生產(chǎn)對(duì)周圍環(huán)境的不利影響。

2 加氫催化劑技術(shù)工作機(jī)理

加氫催化劑也就是加氫裂化催化劑，是一種具備加氫、裂化功能的高活性催化劑。加氫催化劑在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中會(huì)分解出氫分子，氫分子在金屬催化劑的作用下會(huì)出現(xiàn)放熱反應(yīng)，由此生成烷烴。

3 加氫催化劑在石油煉制中的應(yīng)用

3.1 在汽油煉制中的應(yīng)用

首先，結(jié)合催化裂化裝置共組原理將汽油中的硫元素、烯烴按照一定比例指出來，之后根據(jù)不同燃料、產(chǎn)品的使用目的和汽油產(chǎn)品功能設(shè)置分流點(diǎn)，將其中的雜質(zhì)和原料徹底分離。其次，利用選擇性加氫脫硫裝置進(jìn)行汽油煉制，借助加氫單元、分餾單元、脫硫單元來實(shí)現(xiàn)對(duì)原油產(chǎn)品的保護(hù)和過濾，在一系列的脫硫處理之后得到高純度的輕汽油、重汽油。最后，將輕重汽油混合在一起得到最終高質(zhì)量的汽油產(chǎn)品。

3.2 在石油資源開發(fā)中的應(yīng)用

伴隨資源減少和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，在石油煉制生產(chǎn)的過程中，人們對(duì)能源使用的環(huán)保性提出了更高的要求，即在生產(chǎn)加工石油的時(shí)候不僅要采取措施提升原油的利用率，而且還需要確保油氣資源的生產(chǎn)加工不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染。

加氫催化劑技術(shù)的核心是加氫，因而在反應(yīng)的過程中會(huì)使用到分餾點(diǎn)切割方法。分餾點(diǎn)切割方法對(duì)碳元素、氫元素、氧元素、硫元素的含量都有著比較高的要求，在具體實(shí)施的時(shí)候分餾切割方式應(yīng)用各個(gè)元素之間的構(gòu)成比例對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行切割分離，從而降低反應(yīng)物飽和度。

3.3 在柴油煉制中的應(yīng)用

工業(yè)化進(jìn)程的加快使得人們加大了對(duì)柴油的需求，而柴油的開發(fā)利用往往會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成不利的影響。為此，在柴油資源開發(fā)利用的過程中如何減少污染的產(chǎn)生成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。

加氫催化劑技術(shù)在柴油煉制中的應(yīng)用能夠降低柴油體系空速效果。從實(shí)際操作上來看，化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生離不開催化劑的支持，通過催化劑加溫能夠有效降低反應(yīng)生成物的飽和度，在溫度低的飽和環(huán)境下實(shí)施加氫操作能夠有效減輕環(huán)境污染。

伴隨加氫催化劑在柴油煉制中的使用，人們研制出了柴油加氫裝置。雖然原油生產(chǎn)加工過程中對(duì)環(huán)境帶來的污染是無法規(guī)避的，但是通過使用柴油加氫裝置則是能夠有效降低污染氣體和廢棄物生成的，并實(shí)現(xiàn)柴油加工生產(chǎn)過程中技術(shù)的進(jìn)步，在確保柴油順利生產(chǎn)的同時(shí)為維護(hù)生態(tài)平衡做出重要的貢獻(xiàn)。

在柴油煉制的過程中需要積極思考如何降低柴油中的硫元素含量，結(jié)合加氫催化劑的基本性能，可以采取以下幾個(gè)方式來降低硫元素的含量：第一，在柴油煉制的過程中需要使用高性能的加氫脫硫催化劑，借助這種新型催化劑來提升脫硫的活性；第二，使用現(xiàn)有的催化劑來提升反應(yīng)溫度，在反應(yīng)溫度達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候就會(huì)減少硫元素的產(chǎn)生。另外，從實(shí)際生產(chǎn)情況來看，氫化合物在實(shí)際應(yīng)用的過程中會(huì)產(chǎn)生比較多的芳烴物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)危害到環(huán)境。基于這個(gè)問題需要在以往基礎(chǔ)上加快加氫脫硫技術(shù)RTS的開發(fā)，即將第一反應(yīng)區(qū)設(shè)定為適度高溫反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)反應(yīng)中完成硫化物的脫離處理，之后在第二反應(yīng)區(qū)(低溫反應(yīng)區(qū))將剩余的硫化物進(jìn)行去芳烴處理。

3.4 在油渣開發(fā)中的應(yīng)用

原油資源在冶煉加工的過程中往往會(huì)產(chǎn)生比較多的殘留物，這些殘留物中就包含一些油渣和渣油。其中，油渣是指原油蒸餾之后產(chǎn)生的固體雜質(zhì)，和渣油相比油渣是不能夠被二次作為燃料使用的。伴隨時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步一些冶煉單位會(huì)安排專門的裝置來開發(fā)油渣，目的是減少殘留污染的出現(xiàn)，提高油氣企業(yè)的生產(chǎn)效率。但是隨著油價(jià)的增長(zhǎng)，人們對(duì)石油的需要不斷增加，如何提高油氣資源的高效率生產(chǎn)成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。加氫催化劑技術(shù)在油渣加工利用中的應(yīng)用能夠有效消除油渣中的有毒有害物質(zhì)。同時(shí)，加氫催化劑在使用的過程中還能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)催化劑的互相制約，在元素的平衡下維持油渣中原來的高密度、大分子元素結(jié)構(gòu)。

加氫脫硫劑在油渣加工中應(yīng)用的時(shí)候會(huì)將劣質(zhì)渣油作為基本原料，在經(jīng)過加氫處理之后能夠?yàn)橄掠沃赜痛呋鸦O(shè)備提供原材料支持。加氫脫硫劑作用下的渣油處理工作效率比較高，且整個(gè)生產(chǎn)全過程不會(huì)產(chǎn)生額外的污染，對(duì)環(huán)境危害較小。比如在加工的時(shí)候使用直餾蠟油作為稀釋油，在使用催化裂化生產(chǎn)加工設(shè)備的時(shí)候會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣資源的循環(huán)開發(fā)利用，進(jìn)而有效提升油氣資源的綜合利用率。回?zé)捰筒僮髦械闹匾煞质嵌喹h(huán)芳烴，這類物質(zhì)在催化的作用下會(huì)發(fā)生變化，由此伴隨衍生出多種氣體和焦炭，對(duì)催化反應(yīng)不利，在加工反應(yīng)的過程中需要相關(guān)人員著重注意關(guān)注和限定這一加工生產(chǎn)條件。

4 加氫催化劑技術(shù)的未來應(yīng)用分析

結(jié)合國(guó)家當(dāng)前對(duì)石油產(chǎn)品的需求，為了能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)石油冶煉技術(shù)的研究。而加氫催化劑是提高石油產(chǎn)品使用質(zhì)量和使用效率的一個(gè)重要技術(shù)形式，借助這個(gè)技術(shù)形式能夠?qū)崿F(xiàn)石油產(chǎn)品生產(chǎn)效益的最大化。同時(shí)，在加氫催化劑的作用下還能夠有效降低生成物的飽和度，提升石油生產(chǎn)的元素活性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在加氫催化劑的作用下能夠?qū)⒁酝?0%的汽油脫硫率提升到95%的汽油脫硫率，因而被人們廣泛地應(yīng)用到石油煉制中。文章在闡述加氫催化劑應(yīng)用原理，結(jié)合石油煉制生產(chǎn)管理現(xiàn)狀，著重就石油煉制中的加氫催化劑的應(yīng)用問題進(jìn)行了探究，旨在能夠借助加氫催化劑技術(shù)不斷提升石油冶煉水平，提高油氣資源的利用率。