簡述加氫裂化發(fā)展歷史

丁秀濤，關(guān)寶安，代旭，李長東，李濤

簡述加氫裂化發(fā)展歷史

丁秀濤，關(guān)寶安，代旭，李長東，李濤

（遼陽石化公司煉油廠， 遼寧 遼陽 111003）

加氫裂化是世界上主流的原油二次加工技術(shù)。隨著清潔能源的發(fā)展和對環(huán)境保護(hù)的日益重視，越來越多的煉廠依靠加氫技術(shù)來升級油品質(zhì)量。根據(jù)不同歷史時期的不同需求，加氫裂化技術(shù)也相應(yīng)的迎來了不同的發(fā)展階段。以下主要簡述國際上及我國的加氫裂化技術(shù)的發(fā)展過程。

加氫裂化；發(fā)展歷史；清潔能源

加氫裂化技術(shù)最早開發(fā)于20世紀(jì)50年代，至今已有60多年的發(fā)展歷史?？傮w來看，其發(fā)展過程主要分為3個階段：50年代末-60年代末；60年代末-90年代；90年代末至今。不同發(fā)展時期加氫裂化體現(xiàn)出不同的技術(shù)特點(diǎn)，這主要取決于當(dāng)時的技術(shù)發(fā)展水平，整個石油工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r(尤其是催化裂化技術(shù))及油品的歷史需求[1,2]。

1 國外的加氫裂化發(fā)展過程

20世紀(jì)初,德國人利用加氫裂化技術(shù)將煤轉(zhuǎn)化成液體燃料，主要為了滿足緊缺的燃油供應(yīng)。1925年首次建成以褐煤焦油為原料加工生產(chǎn)燃料油的加氫裂化裝置。1944年后，德國國內(nèi)的 94％航空煤油和46％的石油產(chǎn)品都是依靠加氫裂化工藝生產(chǎn)的。當(dāng)時世界上的先進(jìn)國家英、法、日都試圖研發(fā)與煤制油相關(guān)的工藝和技術(shù)，美國則以石油工業(yè)為基礎(chǔ)，發(fā)展石油餾分的加氫裂化技術(shù)。一般情況下，由煤制燃料油的加工難度較大，溫度高達(dá)380~550 ℃，壓力高達(dá)20~70 MPa。顯然工藝條件苛刻，技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高、裝置的安全維護(hù)難度大，因此限制了煤制燃料油技術(shù)的發(fā)展。煤通過加氫技術(shù)制取液體燃料的成功使煉油工業(yè)的大國意識到，低氫碳比的固體烴類在高壓高溫臨氫的條件下，轉(zhuǎn)化為高氫碳比的液體燃料是燃油來源的有效途徑。

20世紀(jì)40年代，催化裂化技術(shù)問世并較快發(fā)展起來，各國開始使用重質(zhì)油催化裂化生產(chǎn)汽油。雖然所得汽油品質(zhì)不高，但反應(yīng)條件緩和，投資少，利潤高，使加氫裂化技術(shù)一度受到冷落[3]。40年代末50年代初，火車發(fā)動機(jī)基本上轉(zhuǎn)換成了柴油機(jī)車，不再使用蒸汽為動力，大量開采的天然氣使重質(zhì)油用量減少,催化裂化裝置的過度發(fā)展導(dǎo)致難轉(zhuǎn)化循環(huán)油過剩，汽車發(fā)動機(jī)的更新?lián)Q代和燃油高標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施等,都迫切需要一種新的技術(shù)將難轉(zhuǎn)化的原料油加工成優(yōu)質(zhì)的汽、煤、柴，這使得加氫裂化技術(shù)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。1959年Chevron公司研發(fā)出加氫異構(gòu)裂化工藝技術(shù)，以石油重餾分為原料在里奇蒙煉廠實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn),其開發(fā)的催化劑要求反應(yīng)條件為溫度200~400 ℃，壓力3.5~14 MPa。大大降低了生產(chǎn)難度和設(shè)備投資。1960年 “Lomax”加氫裂化工藝問世，開發(fā)者是UOP公司，隨后Unionoil公司也推出了自創(chuàng)的工藝技術(shù)“Unicacking”工藝。

20世紀(jì)60年代末，加氫裂化以發(fā)展成較成熟的煉油技術(shù)，廣泛應(yīng)用于煉油工業(yè)。世界先進(jìn)的煉油公司相繼開發(fā)出7種加氫裂化技術(shù)和9種不同的生產(chǎn)工藝；其催化劑的性能明顯優(yōu)于早期催化劑，活性、穩(wěn)定性都得到了明顯的提高，生產(chǎn)成本大大降低，運(yùn)行平穩(wěn)率增加，裝置也更安全。加氫裂化裝置生產(chǎn)的石腦油辛烷值較高，經(jīng)過簡單的調(diào)和即可滿足當(dāng)時的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)的航空煤油和低凝柴油都表現(xiàn)出較高的燃燒性能和穩(wěn)定性，尾油也作為潤滑油基礎(chǔ)油被使用，實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)價值。1967年至1972年,加氫裂化裝置數(shù)量在美國得到迅速增長[4]；70年代中期，催化裂化技術(shù)得到推廣，由于其使用分子篩催化劑，對重質(zhì)油適應(yīng)性更好，反應(yīng)過程不需要?dú)錃猓恍枰邏?，成本較低，抑制了加氫裂化的發(fā)展。70年代加氫裂化已成為煉油工業(yè)中不可或缺的工藝技術(shù)，隨著更高效催化劑的研發(fā)，更重質(zhì)原料的加工轉(zhuǎn)化成為可能，其液相收率相比其它二次加工過程較高，體積分?jǐn)?shù)可達(dá)95%~97%。加氫裂化是增產(chǎn)石腦油、噴氣燃料、清潔燃料最重要的途徑之一。

2 我國的加氫裂化發(fā)展過程

20世紀(jì)50年代,我國重建頁巖粗柴油高壓加氫技術(shù),隨后發(fā)展使用固定床加氫轉(zhuǎn)化頁巖油技術(shù)，同時研究低溫干餾煤焦油加氫裂化技術(shù)以滿足我國的工業(yè)發(fā)展要求。60年代中期,我國煉油工業(yè)開始發(fā)展，自主研制出107、219無定型加氫裂化催化劑和H-06沸石催化劑。1966年首次在大慶煉廠建成了加氫裂化裝置，裝置生產(chǎn)能力40萬t/a，以大慶原油的常三線/減一線餾分油為原料油加工生產(chǎn)噴氣燃料和-50#低凝柴油，成為我國煉油技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志性事件，是我國現(xiàn)代加氫裂化技術(shù)起步的里程碑。1972年-1976年，我國相繼引進(jìn)2套加氫裂化工藝，并于80年代末分別應(yīng)用于4套加氫裂化裝置。

80年代中期, 齊魯石化公司引進(jìn)140萬t/a重油加氫聯(lián)合裝置,并于1992年開車成功，投產(chǎn)運(yùn)行。80年代末，撫順石化研究院開發(fā)了中壓加氫裂化技術(shù)與緩和加氫裂化技術(shù)，荊門和齊魯勝利煉油廠分別采用以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。90年代初，我國首次自行設(shè)計一套單段串聯(lián)全循環(huán)加氫工藝，并在鎮(zhèn)海煉化公司建設(shè)運(yùn)行。國產(chǎn)化加氫技術(shù)逐漸推廣，相繼在撫順、鎮(zhèn)海、遼陽、吉林、天津和山東等地獨(dú)立建設(shè)多套國產(chǎn)加氫裂化裝置。截至2010年，我國在役加氫裂化裝置35套，加工原料油年產(chǎn)量達(dá)到4 900萬t。

3 結(jié)束語

縱觀煉油工業(yè)發(fā)展歷史，加氫裂化技術(shù)基本上以滿足不同時期不同的油品需求為推動力，以不斷研究加氫裂化反應(yīng)機(jī)理為主要途徑，以日新月異的催化劑合成技術(shù)為主要基礎(chǔ)，以先進(jìn)的工藝技術(shù)為開發(fā)目標(biāo)，得以產(chǎn)生并快速發(fā)展。

［1］劉海燕，于建寧，鮑曉軍．世界石油煉制技術(shù)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J]．過程工程學(xué)報，2007 (7)：176-185．

［2］YASUAK1 0，KATSUYAMA H．Preparation，catalysis，andcharac- terization molybdenmll sulfide catalysts supposed[J]．Ind Eng Chem Res，1996，35(6)：1834-1841．

［3］吳驚濤，石友良．國外餾分油加氫裂化技術(shù)新發(fā)展[J]．當(dāng)代化工，2008，37(2)：161-165．

［4］郭淑芝，王甫村，劉彥峰，等．國外餾分油加氫裂化工藝和催化劑的最新進(jìn)展[J]. 煉油與化工，2007(4)：7-10．

Development History of Hydrocracking Technology

，，，,

（Liaoyang Petrochemical Company Refinery, Liaoning Liaoyang 111003，China）

The hydrocracking technology is the most popular method of crude oil processing. With the development of clean energy and environmental protection, more and more enterprises rely on the hydrogenation technology to upgrade the quality of oil. According to the different needs of different historical periods, the hydrocracking technology experienced the different stages of development. In this paper, development history of the hydrocracking technology at home and abroad was introduced.

hydrocracking; development history ;clean energy

2017-01-19

丁秀濤（1986-），男，工程師，遼寧省大連市人，2009年畢業(yè)于大連理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝（化學(xué)工藝）專業(yè)，現(xiàn)任煉油廠加氫裂化裝置工藝工程師。

TE 624

A

1004-0935（2017）05-0481-02