石油煉制中加氫技術的初步探討

（哈爾濱石油學院 黑龍江 150028）

1.前言

加氫技術在我國一些石油煉制中存在安全隱患，以及節能性不高的不足之處。試劑、設備等都存在一定程度的問題，因此應采取完善、升級及更新等措施使其能源消耗降低，為石油煉制質量及效率提供一定保障。本研究針對加氫技術應用于石油煉制中的重要作用及其基本原理進行分析，并初步探討實際應用中的常見問題，為相關工作人員提供重要幫助，進而對石油工程提高環保及安全性提供保障，對于合理利用石油資源具有一定推動作用，也使經濟社會效益得到明顯提高。

2.加氫技術應用于石油煉制中的重要作用

加氫技術主要是利用催化劑的催化作用，在溫度和氫壓保持一定的情況下，使原料油與氫氣發生反應使油品質量得到明顯提高，或獲得預期產品的一種化學工藝。隨著我國近年來快速發展的經濟社會水平，石油煉制工程數量呈現出快速增長的趨勢。社會各界應用輕質石油較多，重質石油因其碳氫含量較高，不符合市場實際需要，應采用加氫技術使重質石油減少碳氫量，為合理利用石油資源提供保障。對于順利實施煉油工程具有重要推動作用，為石油產品生產效率及質量提供重要保障，并使生產工作人員提高效率，對于石油工程提高環保及安全性也具有一定的保障作用。

3.石油煉制加氫技術的基本化學原理

在原油中加入可發揮催化劑作用的氫氣，使其產生氫原子，與烯炔進行化學反應而產生烷烴。其冶煉方法一般分兩種，一是混合加入氫、一氧化碳產生化學反應；二是有機化合物、氫化學鍵發生斷裂的氫解反應。石油是具有關鍵性的一種戰略能源，重質石油因碳氫含量較高，無法符合現階段的實際要求，所以，應采用加氫技術使重質石油降低碳氫含量。由此可知，在加氫時氫氣具有催化作用，在加氫中是一種重要的催化劑，可對順利實施煉油工程具有一定的推動作用，并對提高煉制技術水平及其純度具有重要作用。

4.加氫技術在石油煉制中的應用

在石油煉制中，加氫精制技術的合理使用對于提高煉制效果具有一定的推動作用，以下對加氫技術在石油煉制中應用進行重點分析。

(1)加氫脫硫催化劑

現階段加氫技術應用于石油煉制汽油中存在很多問題，一定要逐漸完善更新，加氫精制技術比較常用的有多段加氫、低溫脫硫及循環重汽油三種。對氣溫及環境等方面低溫脫硫的要求較低，可在低溫條件下進行脫硫，進而使辛烷值降低一定的損失率，對于汽油提高收率具有一定推動作用。循環重汽油關鍵在于隨著不斷升高的反應器溫度，也相應升高了辛烷值。一般條件下，溫度每升高5度，辛烷值將升高5個單位。目前此技術的發展趨勢是向吸附脫硫層面，對分子篩及固定溶液的合理使用，可使汽油脫硫要求得到滿足。并利用對石油脫硫率的分析可對加氫技術與標準的標準符合程度進行判定，隨著加氫技術逐漸發展，可使烯烴飽和度符合要求。應特別注意在脫硫技術應用中，一定要對脫硫效果提高重視，并非對其局部提高重視。另外，在煉化工程前，一定要對油烴分布情況進行全面深入分析，才能對石油應用價值進行更有效的判斷。

(2)柴油應用加氫技術進行開發

隨著我國近年來的發展日新月異，大型設備數量快速增長，隨著柴油需求量不斷提高。我國現階段環境狀況日益降低，逐漸被嚴重破壞，廣大群眾不斷提高了環保意識，保護生態環境是備受社會重視的重要內容。由于碳、硫在柴油中具有較高比例，嚴重破壞環境，現階段對柴油排放標準的要求日益提高。應用加氫技術可使其含硫率明顯降低，逐漸成為專家學者的一個研究熱點。以此為基礎，在柴油煉制過程中，應對加氫技術逐漸完善、更新。對原料過濾器存在的達不到過濾能力、不能及時在線處理等一些問題已進行處理，但針對環保方面問題還需要深入研究。

(3)加氫脫硫的催化裂化技術

汽車數量近年來的增長十分迅速，隨之使汽油需求量也逐漸增長，使脫硫技術備受社會關注，而且社會各界對環保問題非常重視，所以含硫量石油未來將具有非常廣闊的市場前景，而加氫技術可使硫含量明顯降低。通常條件下，石油煉制中容易產生較多的渣油。應用加氫脫硫的催化裂化技術可二次利用渣油，對于合理利用石油資源具有重要推動作用。還能對更多技術數據進行準確掌控，對于完善、升級及更新加氫技術具有比較重要的促進作用。

5.石油加氫技術中的常見問題

通常條件下，加氫技術應用于石油煉制中有很多問題，其中在技術、裝置及催化劑等方面是主要問題。針對加氫裝置而言，存在很多亟待解決的常見問題。

(1)汽油加氫技術常見問題

隨著廣大群眾環保意識日益提高，生態環境保護在現階段逐漸成為備受社會關注的一個重要問題，造成對脫硫率具有更高標準的要求。由傳統脫硫方法可達到80%-90%到現階段95%-96%的較高水平，硫含量應小于50微克/克，RON一定要對其損失降低，催化裂化汽油逐漸提高對加氫脫硫技術的要求。現階段若要符合以上要求，一定要降低石油中飽和烯烴含量。一是應對石油分子中分布不同硫、烯烴的特點詳細了解；二是一定要對加氫技術進行不斷更新及完善。

(2)柴油加氫技術常見問題

應用柴油加氫技術主要目的是使柴油中的硫含量有效降低，但硫含量在對柴油中的相關規定并非固定不變，經常會發生變動，因此，一定要不斷更新加氫技術。另外，對反應溫度進行及時改變，降低氮化物和多環芳烴含量對其產生的影響，或利用低溫反應區盡可能清除剩余硫化物等都是比較常見的問題。

(3)渣油加氫技術常見問題

目前催化劑使用年限在渣油加氫技術中具有關鍵性作用，所以，亟待解決催化劑有效提高利用率的問題，降低積炭、催化劑利用率、瀝青質加氫轉化等都是核心技術。

6.石油加氫技術的發展趨勢

煉油技術近年來的發展趨勢主要表現在：一是調整產品結構；二是升級汽柴油質量；三是清潔生產技術；四是實現一體化煉油化工；五是資源利用最大化技術。隨著煉油技術日趨成熟，在該技術發展過程中更新換代煉油催化劑是最突出的表現。

(1)低成本汽柴油加大研發加氫新技術，使升級油品質量有效降低成本

在升級油品質量中脫硫具有關鍵性作用，隨著國內外逐漸增強的脫硫能力，一定會提高氫脫硫技術的應用水平。所以，開發具有更強適應性、更低成本、更長運行周期的汽柴油加氫等新技術一定對于加氫技術的發展具有引領性作用。

(2)對渣油加氫裂化技術不斷創新，加速工業化進程

沸騰床加氫裂化技術是目前比較成熟的，且最高效的一種加工利用渣油技術。盡管已得到規模較大的應用，但還具有一定的改進空間。該技術應不斷提高轉化深度、原料適應性及催化劑使用年限，加大研發催化劑降耗等方面的力度，并對沸騰床集成其它技術工藝及處理未轉化尾油的相關工藝等進行深入開發應用。在煉油工業中，懸浮床加氫裂化技術目前是一個前沿技術及世界級難題，其應用前景十分廣闊，但應對高分散及高活性催化劑及裝置結焦問題的重點解決等方面深入開發。懸浮床技術缺乏較高質量的加工原料，很多金屬、催化劑及反應中的縮合產物在原料中通常都被未轉化的塔底油集中，造成未轉化塔底油達不到較好的二次加工性能，加工利用存在一定的難度，主要研究方向是妥善處理和塔底油利用未轉化的方式。所以，我國應對研發懸浮床加氫裂化技術加快進程，盡早將自主技術研發完成，為逐漸提高處理進口劣質原油提供有效解決措施。在煉油廠二次加工裝置原料中，加氫技術已成為改善清潔油品生產的一項關鍵技術。雖然汽柴油質量在歐美等發達國家已處于國際先進水平，但針對創新汽油、柴油加氫技術，特別是更新換代汽柴油加氫催化劑一直沒有停止。渣油加氫作為對后續裝置原料質量進行有效改善的一個重要措施，沸騰床加氫成熟技術日益擴大應用范圍，而隨著應用懸浮床加氫技術工業化裝置及逐漸改進的相關技術，日后將不斷拓展該技術的應用范圍。

7.總結

綜上所述，工作學習及生產生活等方面與石油之間都具有密切關系，隨著社會經濟日益提高對石油資源的需求，日益凸顯出安全、環保及節能等方面的問題。為使石油煉制工程持續性、安全及環保性得到保障，應不斷完善及更新加氫技術，使能源消耗合理降低，對合理利用石油資源具有一定的推動作用。