淺析國(guó)內(nèi)外渣油加氫處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及分析

徐健

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展人們對(duì)石油的需求越來越大，傳統(tǒng)的石油提取技術(shù)很大程度上造成了石油使用上的浪費(fèi)，近年來出現(xiàn)了一種節(jié)能的方式——渣油加氫技術(shù)，是將原油進(jìn)行完成后剩下的難以開發(fā)利用的渣油使用加氫的方式，使其發(fā)生裂解等反應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生更多的可利用原油。當(dāng)前主流出現(xiàn)了四大類渣油加氫處理方式，使我國(guó)渣油在二次利用上取得了很大的成功，也有效地提高了能源的利用效率。本文就對(duì)當(dāng)前四類渣油加氫處理技術(shù)、近年來進(jìn)行的優(yōu)化成果以及未來的展望進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：渣油加氫處理技術(shù)；渣油加氫技術(shù)改進(jìn)方案；未來展望方向

引言：

在最近幾年世界上的油氣資源逐漸匱乏，在非洲更是因石油等不可再生資源使當(dāng)?shù)乇l(fā)了很多的戰(zhàn)爭(zhēng)，其中很多都是世界一些大國(guó)為了爭(zhēng)奪更多的油氣資源而支持的恐怖主義。面對(duì)日益匱乏的油氣資源，中國(guó)作為一個(gè)熱愛和平的國(guó)家自然不會(huì)采取這種方式來奪取更多油氣資源同時(shí)面臨油氣資源緊缺的局面，我國(guó)采取了研究如何提高油氣資源利用率的方式，提升油氣資源的使用率。

一、現(xiàn)今主要的渣油加氫處理技術(shù)

當(dāng)前隨著社會(huì)的發(fā)展，世界各國(guó)逐漸認(rèn)識(shí)到了增加油氣資源利用率的重要性。渣油中含有很多的硫等有害元素，將這些氫氣加入進(jìn)行催化反應(yīng)使其可以被轉(zhuǎn)化來或是以化合物的形式被沉淀出來，這將直接提高減少渣油的毒害，進(jìn)而獲得更多的可利用資源。傳統(tǒng)處理方式是采用加氫的方式在不同的環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)而得到更多的可利用資源。[1]其中主要可以分為以下幾類：

（一）固定床渣油加氫處理技術(shù)

固定床加氫技術(shù)是最早研發(fā)出的處理技術(shù)，也是當(dāng)前技術(shù)最為成熟的一種方式，它具有整體投資少、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方式簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，是當(dāng)今使用最為廣泛的一種渣油加氫技術(shù)，占當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)中使用該技術(shù)的70%以上。

（二）移動(dòng)床渣油加氫處理技術(shù)

移動(dòng)床處理方式是一種由固定式發(fā)展而來的方式，在很多方面與固定式使用著同樣的器材。移動(dòng)床技術(shù)是將一定量的催化顆粒用一定的力推動(dòng)使其在一定方向上發(fā)生勻速的運(yùn)動(dòng)，使渣油與這些催化顆粒進(jìn)行反應(yīng)，催化顆粒在反應(yīng)中逐漸失去作用，在在末端排出。[2]在整個(gè)過程中保證渣油一直可以與催化顆粒接觸反應(yīng)，與固定式相比提高了整體的反應(yīng)效率。

（三）沸騰床渣油加氫處理技術(shù)

這種加氫處理技術(shù)是由一家美國(guó)公司研究得出的，在整個(gè)反應(yīng)過程中反應(yīng)器的溫度處于均勻狀態(tài)，在整個(gè)加氫轉(zhuǎn)化需要很長(zhǎng)的時(shí)間但整體轉(zhuǎn)化的質(zhì)量非常高，因此它是當(dāng)前分解重金屬含量大類的原油類型的主要方式。[3]由于其本身的運(yùn)行速率等原因使其在催化劑活性、系統(tǒng)整體運(yùn)行速率等方面與其他方式相比有著極大的優(yōu)勢(shì)。由于這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使其在國(guó)外市場(chǎng)占據(jù)這一定的地位，但在中國(guó)仍未規(guī)模普及。STRONG加氫技術(shù)處理技術(shù)的核心就是沸騰三相反應(yīng)器（圖1.），這個(gè)反應(yīng)器可以直觀的表明沸騰床的主要工作。

（四）懸浮床渣油加氫處理技術(shù)

懸浮床類型技術(shù)的工藝分支類型較多，在我國(guó)主要采用的是“均相”催化方式，這種方式催化可以實(shí)現(xiàn)整體全面的催化，保證整體催化的質(zhì)量，在當(dāng)前這種方式催化程度最徹底的一種方式，但由于其需要反應(yīng)條件苛刻等原因使其當(dāng)前普及度不高。近年來最先進(jìn)的一種方式懸浮床渣油加氫處理方式應(yīng)是Eni公司發(fā)明的EST處理工藝。如：圖2.EST工業(yè)原理圖

二、當(dāng)代渣油加氫處理技術(shù)改進(jìn)主要方面

（一）催化劑改進(jìn)

我國(guó)山東的中國(guó)石油大學(xué)在近年來渣油加氫技術(shù)研發(fā)中主要研究在研究催化劑的改進(jìn)，在催化劑的結(jié)構(gòu)以及活性結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行研究，現(xiàn)金研究出了使用新型材料來替換傳統(tǒng)的氧化鋁類物質(zhì)，最大程度的既減少鋁材的使用，因?yàn)镮E鋁材在做催化劑是反應(yīng)劇烈且反映下過并不是很理想，新型的材料在使用時(shí)不僅可以降低反應(yīng)的劇烈程度保證反應(yīng)進(jìn)行的有效程度，還可以整體提高整個(gè)反應(yīng)的質(zhì)量。

（二）脫金屬催化劑在線置換技術(shù)

這種技術(shù)時(shí)OCR工藝中發(fā)展出來的一種方式，他可以使物料有序的進(jìn)入反應(yīng)器，既可以保護(hù)反應(yīng)的容器又可以防止物料結(jié)塊影響整個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行。這類技術(shù)的發(fā)明直接提升了固態(tài)加氫處理方式的運(yùn)行效率。[4]這樣可以使物料與催化劑有效的結(jié)合，進(jìn)而使催化劑的使用效率更高。

（三）防腐技術(shù)

為了保證整個(gè)裝置可以安全穩(wěn)定高效的運(yùn)行，應(yīng)該加強(qiáng)裝置上的一些重點(diǎn)的位置的防腐性能，進(jìn)而總體提升整個(gè)裝置的防腐性能。例如：分餾塔防腐，在對(duì)分餾塔進(jìn)行防腐操作時(shí)應(yīng)該對(duì)分餾塔頂進(jìn)行保護(hù)，采用增大換熱器接管直徑以及導(dǎo)流等方式降低流速減少腐蝕的程度。

（四）提高煤炭、重金屬、硫等物質(zhì)的脫除率

以往在加氫反應(yīng)的過程中，往往沒有進(jìn)行有效過程的計(jì)劃使整個(gè)過程不具有合理性，只注重催化裂解而忽視有害物質(zhì)的脫出，近年來人們發(fā)現(xiàn)裂解油中含有大量的有害物質(zhì)將其使用將導(dǎo)致很大的生態(tài)污染?，F(xiàn)在在意識(shí)到這個(gè)問題后，制定了一個(gè)產(chǎn)業(yè)計(jì)劃，即在裂解過程中使用兩臺(tái)除雜機(jī)器，第一臺(tái)機(jī)器用于初次除雜，第二臺(tái)機(jī)器用于脫去硫等有害物質(zhì)。

三、未來展望趨勢(shì)研究

當(dāng)前國(guó)際上不斷出現(xiàn)各類的新型煉油方式，針對(duì)這一情況對(duì)各類型的加氫煉油方式未來發(fā)展方向進(jìn)行總結(jié)，當(dāng)前我國(guó)還處于發(fā)展的初級(jí)階段，還未實(shí)行全面現(xiàn)代化先進(jìn)裝備的使用?，F(xiàn)金我國(guó)渣油改進(jìn)方式主要采用的是固定式的方法因?yàn)槠溥m合我國(guó)的社會(huì)環(huán)境，我國(guó)近年來也在積極的完善固定式加氫脫硫的工藝，力求將這種方法完善得更好。當(dāng)今在發(fā)展時(shí)懸浮脫硫技術(shù)在英美法等國(guó)有著很大的研究，這種方法雖然耗時(shí)耗力但整體的效果十分好，世界各地實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行研究力求尋找到一種可以更好解決該問題的方式。

四、結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展地球上積累的礦產(chǎn)資源已經(jīng)被消耗殆盡，面對(duì)人們對(duì)石油等資源的需求越來越大的背景，當(dāng)前開發(fā)新的可再生能源無法短時(shí)間滿足人們對(duì)能源的需求，因此當(dāng)前煉油提高原油的利用效率是當(dāng)前保證我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的最佳途徑。近年來我國(guó)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)正針對(duì)石油的利用持續(xù)研究著，我國(guó)在加氫煉渣油的方向上取得了很大的進(jìn)展。面對(duì)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的情況我國(guó)應(yīng)積極建設(shè)新型的煉油裝置提高煉油質(zhì)量，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展而貢獻(xiàn)出力量。

參考文獻(xiàn)

[1]胡長(zhǎng)祿，趙愉生，劉紀(jì)端，等.渣油固定床加氫處理技術(shù)的研究開發(fā)[J].煉油設(shè)計(jì)，2001，（6）：39-43.

[2]張慶軍，劉文潔，王鑫，蔣立敬，耿新國(guó).國(guó)外渣油加氫技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2015，（8）：2988-3002.

[3]任文坡，李雪靜.渣油加氫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].化工進(jìn)展，2013，（5）：1006-1013.

[4]王英杰，張忠洋，張玉，賈寶軍.我國(guó)渣油加氫處理技術(shù)分析[J].當(dāng)代化工，2007，（3）：221-223.

（作者單位：中海石油中捷石化有限公司）