牟光宇

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的工藝和技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)和加工的發(fā)展。其中渣油加氫工藝是現(xiàn)階段煉油工業(yè)最為重要的技術(shù)之一，在重質(zhì)、劣質(zhì)油加工過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。本文通過(guò)對(duì)渣油加氫技術(shù)的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、工業(yè)化研究以及渣油加氫與渣油催化裂化組合工藝等方面進(jìn)行研究，促進(jìn)渣油加氫工藝的應(yīng)用發(fā)展。

關(guān)鍵詞：渣油加氫;組合工藝;工藝加工生產(chǎn);

1.前言

在環(huán)境不斷趨于惡化的發(fā)展階段，人們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)和加工過(guò)程中越來(lái)越重視可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。然而在開(kāi)發(fā)過(guò)程中原油價(jià)格持續(xù)不斷上漲、原油質(zhì)量惡化、人們對(duì)輕油產(chǎn)品的需求上升等因素都給渣油加氫工藝的發(fā)展帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。在當(dāng)今煉油工業(yè)發(fā)展過(guò)程中其重點(diǎn)和主要發(fā)展目標(biāo)所在就是不斷推動(dòng)原油深加工和清潔燃料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

2.渣油加氫技術(shù)工藝

在目前的煉油工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)世界上的渣油加氫工藝主要有四種加工技術(shù)：固定床，流化床，移動(dòng)床和泥漿床。而固定床本身以自身加工能力占八成以上、裝置最多的優(yōu)勢(shì)成為其中最為出成熟、可靠的技術(shù)。而沸騰床和移動(dòng)床加氫工藝的技術(shù)也在不斷實(shí)現(xiàn)成熟，其應(yīng)用范圍已逐步得到推廣，漿態(tài)床加氫技術(shù)相較于前三種來(lái)說(shuō)還存在一定的不成熟之處，但也在不斷的實(shí)現(xiàn)突破，但漿態(tài)床總體上還處于工業(yè)示范階段。

2.1固定床渣油加氫技術(shù)的發(fā)展：

固定床渣油加氫技術(shù)進(jìn)入20世紀(jì)60年代以前的成熟期，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)城市加工和生產(chǎn)。目前全球范圍內(nèi)固定床渣油加氫生產(chǎn)工藝發(fā)展十分快速，一些超大型煉油企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中都逐步形成獨(dú)具特色的渣油加氫技術(shù)。其中在國(guó)外典型的渣油加氫處理技術(shù)比較先進(jìn)的主要包括美國(guó)CLG的RDS / VRDS工藝。UOP的RCDUnionfining流程和法國(guó)IFP的Hyval是幾種不同的工藝技術(shù)。其中各國(guó)專利商在技術(shù)研究和改進(jìn)過(guò)程中所追求的主要目標(biāo)就是單系列最大加工能力，此目標(biāo)的設(shè)立更多的是由于出資方面的原因。同時(shí)，單系列設(shè)備的最大處理能力主要取決于工藝流程，高壓靜電設(shè)備的設(shè)置，處理水平和設(shè)備的能耗指標(biāo)。國(guó)內(nèi)渣油固定床加氫技術(shù)的研究以及應(yīng)用方面雖說(shuō)相較于國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)還處于落后階段，但總體上已經(jīng)非常接近于國(guó)際先進(jìn)水平。在二十世紀(jì)八十年代中國(guó)石化齊魯分公司勝利煉油廠通過(guò)引進(jìn) Chevron公司所生產(chǎn)的840 Kt/ a VRDS裝置工藝包，從此開(kāi)始對(duì)渣油加氫相關(guān)工藝以及工程技術(shù)的研究。在這個(gè)階段，中國(guó)石化集團(tuán)有自己的殘余加氫工藝，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)和建造一個(gè)大型固定床渣油加氫處理裝置。

2.2殘油加氫反應(yīng)器安裝的大規(guī)模研究：

在目前殘油固定床加氫裝置的大規(guī)模研究過(guò)程中，主要研究方向是促進(jìn)能耗的持續(xù)降低，節(jié)約投資資源。反應(yīng)釜鏡面的制造能力將直接決定固定床殘油加氫單系列的最大值。在國(guó)內(nèi)加工水平上，中石化工程建設(shè)有限公司已開(kāi)始最大限度地進(jìn)行單級(jí)加氫處理的技術(shù)開(kāi)發(fā)和研究。其中，固定床工作服是重油和渣油加氫技術(shù)研究中最成熟，最可靠，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。在未來(lái)十到二十年的發(fā)展時(shí)間里，嘉慶技術(shù)固定床渣油仍將是渣油加氫的主流技術(shù)。而在未來(lái)的發(fā)展中固定床技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)集中在對(duì)更高性能的催化劑的開(kāi)發(fā)上、對(duì)現(xiàn)有的加工工藝不斷進(jìn)行優(yōu)化、不斷控制催化劑制備技術(shù)所需成本、適應(yīng)原料油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化，為催化裂化裝置提供更優(yōu)質(zhì)的材料，以進(jìn)一步延長(zhǎng)工廠的運(yùn)行周期。大型煉油廠固定床加氫裝置項(xiàng)目的研究重點(diǎn)主要集中在：反應(yīng)堆安裝和大規(guī)模開(kāi)發(fā)和開(kāi)發(fā)單一系列的大型工程技術(shù)，以減少能源消耗和投資，開(kāi)發(fā)剩余加氫和催化裂化等技術(shù)，提高輕油產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2.3殘油加氫裂化與殘油催化裂解聯(lián)合工藝研究：

在當(dāng)今煉油廠發(fā)展過(guò)程中為了能夠不斷提升自身經(jīng)濟(jì)效益，在市場(chǎng)上占據(jù)更為顯著競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心技術(shù)在于固定床殘油加氫技術(shù)與催化裂化技術(shù)的結(jié)合。從目前的情況來(lái)看，在殘?jiān)D(zhuǎn)化過(guò)程中沒(méi)有其他組合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)良好的轉(zhuǎn)化效果，如固定床加氫技術(shù)和催化裂化過(guò)程的組合過(guò)程。經(jīng)過(guò)研究顯示此種組合處理技術(shù)可以保證對(duì)目前世界上生產(chǎn)的原油種類(lèi)中，80%以上的煉油廠進(jìn)行加工。

3.沸騰床，泥漿床以及移動(dòng)床技術(shù)

對(duì)于世界上大多數(shù)含硫原油和高硫原油殘?jiān)梢酝ㄟ^(guò)固定反應(yīng)器加氫處理裝置進(jìn)行處理。然而，該裝置對(duì)碳?xì)埩粑锖徒饘俸坑蟹浅?yán)格的要求，并且硫含量和氮含量相對(duì)寬松。雖然目前的鼓泡床工藝所需的設(shè)備非常復(fù)雜，投資成本很高，但相對(duì)的沸騰床作為一種成熟工藝能夠在較高的催化劑利用率之下，殘留物的高加氫裂化率得到保證，對(duì)原料的適應(yīng)性相對(duì)較寬。沸騰床加氫過(guò)程可用于檢測(cè)世界上幾乎所有的原油大氣或真空殘?jiān)Ｅc鼓泡床相比，漿料床加氫工藝本身的設(shè)備結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，所需投資相對(duì)較低。工業(yè)裝置運(yùn)行中只存在煤液化，盡管這種技術(shù)也可以檢測(cè)世界上幾乎所有的原油常壓渣油或減壓渣油。但無(wú)法保證產(chǎn)品品質(zhì)質(zhì)量，需要在生產(chǎn)完成之后進(jìn)行再加工處理，它比較適用于對(duì)高殘?zhí)亢?、在原油中生產(chǎn)減壓渣油，金屬含量高，氮含量高，硫含量高。此外，漿態(tài)床加氫工藝技術(shù)特別適用于某些重質(zhì)原油的加氫改質(zhì)，可有效降低原有粘度，降低運(yùn)輸難度。與固定床相比，移動(dòng)床加氫工藝的成熟技術(shù)相對(duì)較低，設(shè)備本身的復(fù)雜性和設(shè)備的投資成本相對(duì)較高。但是，通過(guò)移動(dòng)床殘留加氫處理工藝處理的原料油不如通過(guò)固定床氫化工藝處理的原料油。一些不能通過(guò)固定床加氫處理加工的原料油可以通過(guò)使用移動(dòng)床進(jìn)行處理，以獲得相對(duì)良好的加工效果。

4.結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)階段的煉油行業(yè)發(fā)展過(guò)程中渣油加氫技術(shù)其其關(guān)鍵所在，也是煉油生產(chǎn)企業(yè)能夠突出自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不斷擴(kuò)展市場(chǎng)的主要競(jìng)爭(zhēng)方向。未來(lái)，固定床技術(shù)的發(fā)展作為現(xiàn)階段最成熟，最可靠，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)和工藝將繼續(xù)成為主流技術(shù)的發(fā)展方向。劣質(zhì)殘油固定床與非固定床一體化，固定床加氫處理和殘余催化裂化的組合技術(shù)該研究將繼續(xù)促進(jìn)輕質(zhì)油產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

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（作者單位：中國(guó)石油遼陽(yáng)石化公司油化廠一聯(lián)合車(chē)間）