對渣油加氫處理技術(shù)的探討

蔣學(xué)章 (中國石油四川石化有限責(zé)任公司,四川 彭州 611930)

煉油企業(yè)為獲得更大的經(jīng)營效益，開始將渣油加工當成重點攻關(guān)項目之一。在原油中，渣油比例普遍集中在30%-50%之間，再加上含有大量的雜質(zhì)（如硫化物等），加工起來存在較大難度[1]。正因如此，選用適宜的渣油加工處理技術(shù)便顯得尤為重要了。下文將基于這一點進行相關(guān)介紹和討論。

1 固定床加氫處理技術(shù)

固定床加氫處理技術(shù)是現(xiàn)階段比較成熟的一種技術(shù)。當渣油金屬含量不足200ug/g，殘?zhí)亢坎蛔?0%，轉(zhuǎn)化率不超過50%時，通常選擇和使用該處理技術(shù)。其成本低，但產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，因而在實踐領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

其處理工藝是，以反應(yīng)器為工具，密相裝填相關(guān)物質(zhì)（固體顆粒狀催化劑、原料以及氫氣），加熱并使其達到應(yīng)溫度之后，通過滴流床這一形式流經(jīng)反應(yīng)器，原料先后經(jīng)過五大處理環(huán)節(jié)，分別是脫金屬環(huán)節(jié)、脫硫環(huán)節(jié)、脫氮環(huán)節(jié)、裂解環(huán)節(jié)以及加氫環(huán)節(jié)。催化劑使用的是以A12O3為基質(zhì)的Co、Ni、Mo或者W催化劑。處理之后，脫硫率通?？沙^90%，脫氮率通?？沙^70%，鎳（釩）脫除率通常能夠保持在85%上下，殘?zhí)棵摮释ǔ？沙^60%；生成的低凝柴油產(chǎn)品，其16烷值能夠達到50，擁有理想的氧化安定性[2]。

2 沸騰床加氫裂化技術(shù)

沸騰床加氫裂化技術(shù)是以劣質(zhì)重質(zhì)原油為對象，進行相應(yīng)的深度加工，從而提升石油資源實際利用率的一項現(xiàn)代技術(shù)。該技術(shù)在處理兩種劣質(zhì)原料時表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用效果，一種是重金屬含量的渣油，另一種是殘?zhí)恐迪鄬ζ叩脑?，能夠進行裂化以及精制，然而處理周期相對偏長，成本過高。

沸騰床加氫裂化對溫度和壓力提出了較高要求，為使反應(yīng)過程擁有足夠的穩(wěn)定性，尤其是反應(yīng)器出口部位擁有理想的氫分壓，需要施加相對偏高的操作壓力，為使渣油可以順利地去除相關(guān)雜質(zhì)，耗氫量一般保持在200 m3/m3(標準)上下，該指標明顯高于前面提到的固定床加氫處理技術(shù)。

3 懸浮床加氫處理技術(shù)

懸浮床加氫處理技術(shù)的核心原理是，將少量的催化劑摻入渣油中（可以固體細粉末形式，也可以是液體形式），然后加熱至應(yīng)溫度，然后由下至上以“氣、液、固”三相漿液形式流入目標反應(yīng)器。催化劑采用一次通過方式，常見的如Co、Ni以及Mo等，通常要求在5%以下。

就總體來看，懸浮床加氫處理技術(shù)尚有待完善，離所謂的完全工業(yè)化尚有很長一段路要走。該處理技術(shù)反應(yīng)條件比較高，壓力一般控制在2-16MPa之間，溫度通?？刂圃?00-450℃之間；轉(zhuǎn)化率能夠維持在90%左右；催化劑采用一次通過方式，可實現(xiàn)對極劣質(zhì)渣油的有效處理；反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)相對簡單。

4 移動床重油加氫技術(shù)

移動床重油加氫技術(shù)的原理是，向反應(yīng)器中添加一定數(shù)量的固體顆粒狀催化劑，同時使其以要求速度向下方位置游移，當渣油與氫氣的溫度上升至反應(yīng)溫度之，由上至下通過氣液滴流床這一形式流入反應(yīng)器，一般采用以A1203為基質(zhì)的Co、Ni以及Mo等催化劑[3]。催化劑允許被連續(xù)置換，即當下游環(huán)節(jié)的催化劑失去正?；钚灾?，能夠以一種連續(xù)的方式將其送到反應(yīng)器之外，同時通過床層上部以實現(xiàn)對新催化劑的有效補充，如此一來，保證反應(yīng)器之中始終擁有足夠的催化劑。

5 渣油加氫處理技術(shù)的選用

渣油固定床加氫處理技術(shù)能夠處理絕大部分含硫原油的渣油，對殘?zhí)恳约敖饘俸刻岢隽溯^為嚴格的要求，但對硫、氮含量的要求則相對寬松；沸騰床加氫裂化技術(shù)盡管裝置復(fù)雜，成本相對偏高，但其已經(jīng)發(fā)展到了較成熟階段，渣油加氫處理的轉(zhuǎn)化率比較理想，表現(xiàn)出了良好的原料適應(yīng)性，所以，時下正處于快速發(fā)展之中，是渣油加氫處理技術(shù)的主流發(fā)展方向。該技術(shù)能夠加工幾乎全部類型的渣油；懸浮床加氫處理技術(shù)由于反應(yīng)器結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，因而成本不高，現(xiàn)階段主要應(yīng)用于煤液化領(lǐng)域。和沸騰床加氫裂化技術(shù)類似，它能夠加工幾乎全部類型的渣油，然而產(chǎn)品質(zhì)量不理想，需設(shè)置后續(xù)處理環(huán)節(jié)和裝置。在處理高殘?zhí)亢康脑?、高金屬含量的渣油、高氮含量的渣油以及高硫含量渣油時，建議選用這一工藝；移動床加氫處理技術(shù)尚有待完善，裝置比較復(fù)雜，成本相對偏高，其優(yōu)勢集中表現(xiàn)為能夠處理那些比較劣質(zhì)的渣油，包括絕大部分的含硫渣油、高金屬含量的渣油以及高殘?zhí)亢康脑汀?/p>

總而言之，在實踐操作中，應(yīng)結(jié)合渣油性質(zhì)、裝置復(fù)雜程度、投資多少等因素進行綜合考慮，以選用適宜的渣油加氫處理技術(shù)。

[1]方向晨.國內(nèi)外渣油加氫處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及分析[J].化工進展,2011,01:95-104.

[2]楊濤,劉建錕,耿新國.沸騰床.固定床組合渣油加氫處理技術(shù)研究[J].煉油技術(shù)與工程,2015,05:24-27.

[3]舟丹.渣油加氫處理技術(shù)[J].中外能源,2012,08:45.