石油炼制中的石油加氢技术问题的研究

石油炼制中的石油加氢技术问题的研究

刘圆元贾延伟

中国石油四川石化有限责任公司四川成都611930

摘要：从石油炼制中应用加氢技术的必要性入手，并对石油炼制中应用加氢技术常见的技术问题进行了分析，并提出了提高加氢技术应用成效的几点对策和建议，以尽可能地确保石油炼制技术成效的提升。

关键词：石油炼制；加氢技术；问题

前言

目前各个行业都在响应全球绿色环保的号召，不断在行业中运用新的技术，其中石油行业就采用加氢技术来控制石油炼制中产生的有害气体。通过在石油炼制中进行加氢催化剂来实现脱碳降硫的目的，达到石油炼制的低污染排放。

一、石油炼制加氢技术的化学原理

将氢气以催化剂的形式加入到原油中，促使原油中产生氢原子，氢原子和原油中的烯炔发生化学反应，最终生成烷烃。石油加氢有两种冶炼方式，一种是将氢和一氧化碳混合加入直接发生化学反应，另一种是有机化合物和氢发生化学键断裂的氢解反应。石油资源作为全球重要战略资源。而石油又分成了重质和劣质石油，使得这种石油内的碳氢含量很大，难以满足市场所需。而市场上目前所需的石油产品大都是轻质石油，所以需要在重质石油中加强加氢技术的应用，才能能原油内的碳氢含量降低，因而氢气在加氢过程中的作用就在于催化剂，有助于石油炼制水平和提纯效果的提升。

二、石油炼制中加氢技术实际应用

1、加氢脱硫催化剂

目前我国的汽车产量越来越多，对于汽油的需求量也逐年增加，因此加强石油炼制中的脱硫技术也受到国家高度关注，由于目前社会倡导绿色环保，所以含硫量的石油将会在未来占据更大的市场，其中降低石油中硫量的方法之一就是加氢技术。加氢技术好坏的判别条件之一就是观察对于石油脱硫率的高低，目前这类加氢技术越来越成熟，在加氢脱硫的使用中，可以实现达到很大的烯烃饱和程度。在应用脱硫技术时，需要考虑石油脱硫的整体效果，不能以点概面，并且在进行原油的炼化前，需要调查石油中油烃的分布情况，这样是为了确定石油后期的应用价值。

2、使用加氢技术开发柴油

目前我国的大型设备不断增多，多余柴油的使用量不断创新高，但由于柴油中碳、硫的含量很高，所以对环境的影响也是巨大的，因此通过运用加氢技术来降低柴油中的含硫率，这项技术也是目前各大化工实验室研究的重点。

3、加氢脱硫的催化裂化技术

目前在石油的炼制中，通常都会产生一些渣油，由于这些渣油的年产量巨大，所以对渣油的处理很重要，所以人们通过使用加氢脱硫的催化裂化技术，这样不仅可以对渣油进行二次利用，防止污染环境，还能得到许多加氢技术的使用数据，为加氢技术的更新提供帮助。

三、石油加氢技术常见问题研究

在石油炼制中应用加氢技术时，常见的技术问题主要体现在装置、技术和催化剂三个方面。就加氢装置而言，这方面的技术问题主要是经常出现原料过滤器过能力不足、在线处理不及时等问题，较为突出，尤其是在柴油炼制中，这类问题较为突出。

1、汽油加氢技术常见问题研究

随着全球环境的越来越严峻，我国对于汽油炼制中硫含量的脱硫率要求不断升高，从前几年的80%~90%到现在的95%~98%，其中硫含量要低于50μg/g，而且RON需要减小损失，这就对于催化裂化汽油的加氢脱硫技术要求越来越严，目前想满足制作汽油时这些条件的加氢技术主要是减少石油内的饱和烯烃，方法大概为：

首先了解石油中分子的不同硫、烯烃的分布特点（烯烃主要在轻馏分中，硫主要在重馏分中），根据不同的特点，采用对应特点的切割方式进行全馏分FCC汽油切割，对于FCC重馏分可以用加氢方法来减少烯烃饱和。其次，开发加氢技术，根据统计与活性结构相对应的加氢技术可以加强对石油内饱和烯烃的减少。

2、柴油加氢技术常见问题研究

对于柴油的加氢技术来说，主要目的就是减少柴油中硫的含量。像欧洲对于柴油中硫含量的规定，在不到10年的时间里就改动的三次，从最开始的350mg/g到之后的50mg/g、10mg/g。对于生产低硫含量的柴油，依靠的加氢技术主要为下面几种。1）采用高性能的加氢技术。这样可相对于低性能来说提高3~5倍的效果。2）改变加氢技术的环境温度。不同的环境温度对于加氢效果的影响很大，当反应环境调节到合适的温度时，可以加大产品中硫含量的减少。3）提高氢分压和氢/油比。这类技术的代表有RTS技术，这类技术的研发需要考虑硫化物在加氢脱硫反应和芳烃加氢反应的热力学平衡。

柴油加氢技术的常见问题还有氮化物和多环芳烃含量的影响，所以为了进行氮化物和多环芳烃的含量控制，可以改变反应时的温度，但是对于温度的改变要控制在合理的区域，首先是高温反应区，高温反应区的反应主要是为了进行硫化物以及氮化物的去除，以及是多环芳烃达到饱和的状态，其次就是低温反应区，低温反应区的目的是对残留的硫化物进行去除，再一次对多环芳烃进行加氢饱和，使得生产的柴油几乎是水白的颜色。

3、渣油加氢技术常见问题研究

渣油的加氢技术主要是让渣油加氢处理后可以当作重油催化裂化装置的原料，还能在经过加氢技术的同时产生一些柴油和石脑油。目前渣油的加氢技术主要考察的是催化剂的活性和使用时间。主要的关键技术大概分为：1）催化剂利用率。2）积炭的降低。3）使得反应器出现压降和热点。4）对于沥青质的加氢转化。5）加氢催化剂有较高的使用寿命以及活性平衡。所以如何提高加氢催化剂的利用率和降低低炭是渣油加氢技术需要攻克的难关。

四、石油炼制中的加氢技术分析

1、石油炼制中的加氢精制技术

在石油炼制中，加氢精制技术的应用，对于促进炼制效果的提升有着较大的意义。以下笔者主要从石油炼制柴油和汽油两个方面，对其加氢精制技术进行分析。

1.1、石油炼制柴油加氢精制技术的应用

近年来，随着节能环保时代的到来，人民环保意识正在不断地强化，而且在柴油排放标准上也有着新的要求，所以在石油炼制柴油时，加氢技术也需要不断地改进和优化。目前，针对原料过滤器过滤能力不足、在线处理不及时等方面的问题经过优化能得到有效的处理，但是在节能环保方面的效果还有待提升。

1.2、石油炼制汽油加氢精制技术的应用

针对目前在石油炼制汽油时应用加氢技术出现的问题，需要在加氢技术上加强对其的改进和优化。当前，常见的此类加氢精制技术主要有三种：低温脱硫技术、循环重汽油技术、多段加氢技术。其中，低温脱硫技术对操作环境的温度要求不高，能在低温下对汽油进行脱硫，从而减少辛烷值损失的问题，促进汽油收率的提升；就循环重汽油技术而言，其优势就是当反应器温度提升时，辛烷值能有效的提升，一般而言，加氢装置的温度上升5℃之后，辛烷值也会上升5个单位，且目前这一技术正朝着吸附脱硫技术方面发展，并合理应用分子筛、固定溶液之后，就能达到对汽油脱硫的目的。

结语

综上所述，根据前文的介绍我们可以将石油炼制中的加氢技术分为三个方面，首先是装置，其次是技术，最后是催化剂。因此当我们在石油炼制中运用加氢技术时，可以通过这三个方面来对遇见的问题进行排查、解决。在应用加氢技术时，首先要对装置方面进行优化，其次是对加氢技术进行改进，最后是对加氢技术的催化剂进行选择，只有这样，才能在石油炼化运用加氢技术后，降低排放出的有害气体，脱碳降硫，使得石油炼制的污染物降到最低。

参考文献：

[1]刘宇威.石油炼制中加氢技术问题研究[J].石化技术，2017，24（11)：16.

[2]蔡海林.探讨石油炼制中加氢技术问题[J].化工管理，2015（11）：147.

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