关于渣油加氢处理催化剂及工艺技术

渣油加氢工艺及工程技术探讨摘要：随着石油资源的日益减少和原油重质化、劣质化趋势的加剧，渣油加氢工艺逐渐成为渣油加工的重要手段之一。

介绍了渣油加氢工艺的反应原理，分析了渣油加氢技术的应用，最后提出了渣油加氢装置高效运行的保障措施。

关键词：炼油；渣油加氢；工艺技术介绍渣油是原油经蒸馏处理后，由非理想组分或杂质组成的残余油。

由于二次加工的困难，炼油厂通常将其作为锅炉燃料燃烧。

由于渣油中原油含量高，燃烧处理不仅浪费有限的资源，而且对周围环境造成威胁和污染。

采用加氢工艺处理残渣。

该工艺方案不仅可以增加企业的经济收入，减少环境污染，而且可以提高资源利用率，真正把有限的资源吃掉、晒干、炒熟。

这是一种在中国主要炼油厂广泛推广和实施的残渣处理工艺。

1.渣油加氢工艺反应原理1.1脱硫反应脱硫反应是渣油加氢处理过程中最重要的化学反应。

由于残渣硫化物的类型和结构复杂多变，实际反应过程中涉及的脱硫反应也更加复杂。

一般来说，硫化物的脱硫反应可以近似地看作是在催化剂作用下残渣中硫化物的碳硫断裂的氢解反应，并释放出硫化氢气体和无硫饱和烃，该反应强烈且不可逆。

催化剂颗粒的总体尺寸、孔径分布和工艺条件是影响加氢脱硫反应程度的两个主要因素。

1.2脱金属反应加氢脱金属反应的主要目的是去除镍、铁等金属杂质，这些杂质对渣油的二次反应性能有很大影响。

与脱硫反应类似，脱金属反应是渣油加氢处理的另一个重要化学反应。

整个反应过程通常通过一个或多个可逆反应完成。

反应的第一步是氢化生成中间产物。

中间产物进一步氢解，最终形成固体金属硫化物，附着或沉积在催化剂表面或孔口附近。

催化剂颗粒的总体尺寸、孔径分布和反应物分子的扩散速率是影响加氢脱金属反应程度的两个主要因素。

1.3反硝化反应残渣中的氮元素以氮杂环化合物的形式存在。

加氢反应通常需要先经过杂环饱和，然后碳氮断裂形成气相产物。

因此，渣油脱氮反应过程非常复杂多变。

产物中硫化氢的含量、各种氮化物之间的竞争吸附以及反应物分子的扩散速率是影响反硝化反应程度的主要因素。

渣油加氢处理技术渣油加氢处理技术是一种重要的炼油技术，可以将高凝固点、高黏度、高硫等低品质石油产品转化为高品质的燃油和化工原料。

该技术已经成为世界上许多石油公司进行渣油处理的主要方法。

本文将对渣油加氢处理技术进行更详细的介绍。

一、渣油加氢处理技术的基本原理渣油加氢处理技术是通过在高压条件下将渣油与氢气进行反应，加氢裂化和氢解等化学反应，将渣油中难以分解的长链烃、多环芳烃和含酸、硫、氮等杂质转化为具有稳定性能的低含杂油品，以此提高油品品质，实现资源的最大化利用。

渣油加氢处理技术的反应过程主要分为以下几个步骤：1.加氢裂化：由于渣油中含有较多的长链烃和多环芳烃，会影响油品的流动性和燃烧性能。

在高温、高压和氢气的作用下，长链烃和多环芳烃被裂化成较短的链烃和芳烃，从而提高油品的流动性和燃烧性能。

2.脱氮脱硫：渣油中含有较多的含氮、含硫杂质，这些杂质会对环境和设备都造成不良影响。

在高温、高压和氢气的作用下，氮、硫杂质被脱除或转化为无毒、无害的氮气和二氧化硫。

3.重整反应：在加氢反应中，芳香族化合物也会遭受损失，因此需要进行重整反应，使芳香族化合物的产生和消耗相互平衡，以保证油品的质量。

整个反应过程需要控制一系列反应参数，包括反应温度、反应压力、氢气流量、加氢速率和催化剂种类等，以获得最佳的反应效果和油品品质。

二、渣油加氢处理技术的应用渣油加氢处理技术可以将低品质石油产品转化为高品质的燃油和化工原料，提高燃油产出，降低能耗和环境污染。

在现代炼油行业中，渣油加氢处理技术已经得到广泛应用，成为炼油企业提高经济效益和技术水平的重要手段。

渣油加氢处理技术的应用主要包括以下几个方面：1.生产高质量柴油：渣油加氢处理技术可以将高凝固点的渣油转化为低凝固点的柴油，减少低温时柴油的结冰现象，提高柴油的稳定性和流动性能。

2.生产航空燃油：渣油加氢处理技术可以将渣油中的硫和芳香族化合物降到目标值以下，获得高品质的航空燃油，满足航空工业对燃油质量的严格要求。

加氢精制催化剂及工艺技术一、加氢精制技术应用概况抚顺石油化工研究院(FRIPP)是国内最早从事石油产品临氢催化技术开发的科研机构。

几十年来，FRIPP在轻质馏分油加氢精制、重质馏分油加氢处理、石油蜡类加氢精制、渣油加氢处理和临氢降凝等领域已开发成功5大类共30个品牌的商业催化剂，先后在国内45个厂家共115套加氢精制/加氢处理工业装置上应用，累计加工能力超过4000万吨/年。

FRIPP加氢精制技术开发的经历：● 1950s 页岩油加氢技术● 1960s 重整原料预精制技术● 1970s 汽、煤、柴油加氢精制技术● 1980s 石油蜡类加氢精制技术● 1990s 重质馏分油加氢精制技术、渣油加氢处理技术FRIPP加氢精制系列催化剂:●轻质馏分油 481、481-3、FH-5、FH-5A、FDS-4、FDS-4A、FH-98●重质馏分油 3926、3936、CH-20、3996●柴油临氢降凝 FDW-1●石油蜡类 481-2、481-2B、FV-1渣油 FZC-10系列、FZC-20系列、FZC-30系列、FZC-40系列、FZC-100系列、 FZC-200系列、FZC-300系列FRIPP加氢精制催化剂工业应用统计(1999年):催化剂用途装置套数 (套 ) 加工能力 (万吨)轻质馏分油78 2660重质馏分油13 742柴油临氢降凝7 150石油蜡类14 65渣油 3 484合计115 4102二、加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程(一)加氢精制主要反应加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢，以及加氢脱金属。

其典型反应如下：1、加氢脱硫2、加氢脱氮3、加氢脱氧4、烯烃加氢饱和5、芳烃加氢饱和6、加氢脱金属(1)沥青胶束的金属桥的断裂（详见图3）式中 R,R'--芳烃；M--金属钒。

(2)卟啉金属镍的氢解(二)模型化合物加氢反应历程石油馏分中硫、氮化合物的氢解属于双分子吸附反应机理，随着分子结构的不同，反应历程有很大差别，现扼要介绍如下：1、模型硫化物加氢脱硫反应历程硫化物加氢脱硫反应活性，随着分子结构不同而异，一般烷基硫化物大于环状硫化物，环状硫化物又随着环上取代基的增加而下降。

第一节工艺技术路线及特点一、工艺技术路线300×104t/a渣油加氢脱硫装置采用CLG公司的固定床渣油加氢脱硫工艺技术，该工艺技术满足操作周期8000h、柴油产品硫含量不大于500ppm、加氢常渣产品硫含量不大于0.35w%、残炭不大于5.5w%、Ni+V不大于15ppm的要求。

二、工艺技术特点1、反应部分设置两个系列，每个系列可以单开单停（单开单停是指装置内二个系列分别进行正常生产和停工更换催化剂）。

由于渣油加氢脱硫装置的设计操作周期与其它主要生产装置不一致，从全厂生产安排的角度，单开单停可以有效解决原料储存、催化裂化装置进料量等问题，并使全厂油品调配更灵活。

2、反应部分采用热高分工艺流程，减少反应流出物冷却负荷；优化换热流程，充分回收热量，降低能耗。

3、反应部分高压换热器采用双壳、双弓型式，强化传热效果，提高传热效率。

4、反应器为单床层设置，易于催化剂装卸，尤其是便于卸催化剂。

5、采用原料油自动反冲洗过滤器系统，滤除大于25μm以上杂质，减缓反应器压降增大速度，延长装置操作周期。

6、原料油换热系统设置注阻垢剂设施，延长操作周期，降低能耗，而且在停工换剂期间可减少换热器和其它设备的检修工作。

7、原料油缓冲罐采用氮气覆盖措施，以防止原料油与空气接触从而减轻高温部位的结焦程度。

8、采用炉前混氢流程，避免进料加热炉炉管结焦。

9、第一台反应器入口温度通过调节加热炉燃料和高压换热器旁路量来控制，其他反应器入口温度通过调节急冷氢量来控制。

10、在热高分气空冷器入口处设注水设施，避免铵盐在低温部位的沉积。

11、循环氢脱硫塔前设高压离心式分离器除去携带的液体烃类，减少循环氢脱硫塔的起泡倾向，有利于循环氢脱硫的正常操作。

12、设置高压膜分离系统，保证反应氢分压。

13、冷低压闪蒸罐的富氢气体去加氢裂化装置脱硫后去PSA回收氢气。

14、新氢压缩机采用二开一备，每台50%负荷，单机负荷较小，方便制造，且装置有备机。

渣油加氢工艺流程渣油加氢工艺是一种将高硫、高含蜡的渣油通过加氢反应降低硫含量和提高产品质量的工艺。

该工艺的主要流程包括预处理、加氢反应和分离三个步骤。

首先是预处理步骤。

在这一步骤中，渣油经过加热后进入预加热器，以达到合适的反应温度。

然后，预加热后的渣油进入加工器，在这个设备中与一定量的催化剂进行接触。

接触时间的长短和温度的高低可以根据实际需求进行调整。

在接触过程中，催化剂能够去除渣油中的杂质，如硫、氮和有机蜡，从而减少对后续催化剂的影响，并提高反应效率。

接下来是加氢反应步骤。

预处理后的渣油进入加氢反应器，与高效加氢催化剂接触，进行加氢反应。

在加氢反应中，渣油中的硫、氮和重蜡等杂质会与催化剂发生作用，从而被还原、分解或结构改变，生成较少含硫、含氮和较轻的石蜡等反应产物。

加氢反应的条件通常包括反应温度、压力和催化剂的加载量。

较低的反应温度和较高的压力可以提高催化剂的活性，加速杂质的去除。

此外，催化剂的特性也会对反应结果产生一定影响。

最后是分离步骤。

在加氢反应后，反应物进入分离器进行相应的处理。

分离过程主要通过不同组分的沸点差异实现，包括气液分离和液液分离。

液相分离主要是通过凝固和冷凝的方式，使较重的组分凝结成液体，而较轻的组分则通过冷凝回收。

气相分离则利用分析和纯化设备，对气体中的各种组分进行分别处理，从而得到高纯度的产品。

总的来说，渣油加氢工艺流程包括预处理、加氢反应和分离三个步骤。

通过预处理可以去除渣油中的杂质，提高反应效率；加氢反应则通过与催化剂的作用，将渣油中的硫、氮和重蜡等杂质转化为较少含硫、含氮和较轻的石蜡等反应产物；最后的分离步骤则通过不同组分的沸点差异，将反应产物进行分离和纯化，得到高质量的产品。

渣油加氢工艺在石油化工行业中具有重要的应用价值，能够有效改善石油产品的质量，并满足环保要求。

渣油加氢概述渣油加氢是一种在石油炼制过程中常用的加工技术，通过将重质渣油与氢气进行反应，可以将其中的硫、氮、金属等杂质去除，降低渣油的硫含量，提高产品的质量。

本文将介绍渣油加氢技术的原理、应用及优势。

技术原理渣油加氢是一种催化加氢反应，通过将渣油与催化剂和氢气接触，在一定温度和压力下进行反应，以去除其中的杂质。

加氢反应通常在加氢反应器中进行，反应器内填充有催化剂，渣油和氢气从反应器的顶部进入，经过催化剂的作用，硫、氮等杂质与氢气反应生成相应的气体或液体产物。

应用领域渣油加氢广泛应用于炼油行业，特别是重油加工领域。

以下是渣油加氢的一些常见应用领域：1. 规模化炼油厂在大型炼油厂中，渣油加氢常被视为一项必要的工艺流程，用于处理原油中的重渣和杂质。

通过渣油加氢，可以改善产品的质量、提高炼油的生产效率，并减少对环境的污染。

2. 焦化厂焦化厂主要通过高温分解重油，生成焦炭和焦油。

焦油中含有大量的杂质，如硫、氮等，这些杂质不仅会降低焦油的价值，还对环境造成污染。

渣油加氢技术可以用于焦化厂的焦油加工过程中，去除焦油中的杂质，提高焦油的质量。

3. 石油化工厂在石油化工厂中，渣油加氢被用于处理重油、渣油等原料，以减少其中的硫和金属等杂质。

处理后的产品可以用于生产润滑油、燃料油等各种石油化工产品。

优势渣油加氢技术具有以下优势：•提高产品质量：通过去除渣油中的硫、氮、金属等杂质，可以提高产品的质量，满足市场需求。

•减少环境污染：渣油中的杂质会在燃烧过程中产生大量的氮氧化物、硫氧化物等有害物质，渣油加氢可以减少大气污染物的排放，保护环境。

•提高生产效率：渣油加氢可以改善炼油过程中的产物分布，减少渣油的生成，提高生产效率。

•降低设备腐蚀：渣油中的硫和金属等杂质容易导致设备腐蚀，渣油加氢可以去除这些杂质，延长设备的使用寿命。

总结渣油加氢是石油炼制过程中常用的一种加工技术，通过去除渣油中的硫、氮和金属等杂质，提高产品质量、减少环境污染并提高生产效率。

渣油加氢概述渣油加氢是一种炼油过程，通过将重质渣油与氢气反应，以降低硫、氮等杂质含量，提高产品质量。

这一技术在炼油行业中被广泛应用，能够将低质量的渣油转化为高价值的燃料油、润滑油和化工原料。

加氢工艺渣油加氢的关键是加氢反应，通过将渣油与氢气在催化剂的催化下进行反应，使其中的硫、氮等杂质得以去除。

加氢工艺主要包括以下几个步骤：1.加氢反应器：渣油与氢气首先进入加氢反应器，在适宜的温度和压力条件下进行反应。

加氢反应器内通常包含多层催化剂床，以实现高效的反应转化。

2.催化剂：催化剂在渣油加氢过程中起到了关键的作用。

常用的催化剂材料包括镍钼、镍钨、铜锌等，它们能够促进反应的进行，并降低反应的活化能，提高反应的选择性和转化率。

3.去硫：渣油中的硫是一种主要的杂质，会影响产品的质量和环境效应。

通过加氢反应，硫化物会与氢气反应生成硫化氢，然后通过各种设备去除硫化氢，从而实现去硫的效果。

4.去氮：渣油中的氮也是一种重要的杂质，它会影响产品的稳定性和可加工性。

加氢反应可以将氮化物转化为氨气，然后通过适当的方法去除氨气，以实现去氮的效果。

产品及应用渣油加氢可以生产出多种高价值产品，主要包括以下几类：1.燃料油：通过渣油加氢处理后的产品可以作为燃料油使用，具有较高的热值和较低的硫含量，可以用于发电、加热等领域。

2.润滑油：渣油加氢处理后的产品可以进一步提炼，得到纯净的润滑油，用于各种机械设备的润滑，提高设备的使用寿命。

3.化工原料：渣油加氢产生的一些中间产物可以作为化工原料使用，用于生产塑料、橡胶、合成纤维等产品。

优势和应用前景渣油加氢作为一种先进的炼油技术，具有以下几个优势：1.降低环境污染：渣油中的硫、氮等杂质会在燃烧过程中生成有害气体，通过渣油加氢处理，可以显著降低产品中的硫、氮含量，减少环境污染。

2.资源回收利用：渣油通常被认为是炼油过程中的副产品，通过渣油加氢处理，可以将这些低价值的渣油转化为高价值产品，实现资源的回收利用。

渣油加氢处理-催化裂化双向组合（RICP）技术中国石化石油化工科学硏究院开发的渣油加氢-催化裂化双向组合（RICP）技术是将催化裂化装置中回炼的重循环油（HCO）掺入渣油加氢原料中，作为渣油加氢原料的稀释油，和渣油一起加氢后作为催化裂化原料。

RICP技术对渣油加氢和催化裂化两套装置均有改善效果：对渣油加氢装置，高芳香性的HCO促进了渣油加氢反应；对催化裂化装置，因HCO加氢后再作为催化裂化原料，轻油收率可提高1~3百分点，焦炭收率下降。

本技术已获授权专利13件。

♦RICP技术将传统工艺中RFCC装置原本自身回炼的HCO改为输送到渣油加氢装置,和渣油一起加氢后再作为RFCC原料。

高芳香性的HCO掺入到渣油加氢原料中，促进了渣油加氢反应并抑制了渣油加氢催化剂结焦；加氢后的HCO再回催化裂化装置作为原料，提高了催化裂化处理量和轻油收率。

♦通过改变HCO抽出位置并增设精密过滤器除去HCO中催化剂颗粒，避免了HCO中催化剂颗粒对渣油加氢装置的影响。

♦装置改造费用低，工业上易实施。

氢气减压渣油固定床渣油加氢>350°C加氢渣油渣油催化裂化―干气―液化气―汽油―柴油HCO▲RICP技术工艺流程示意4气体»石脑油»柴油4油浆主要技术指标：♦渣油加氢装置进料中可掺入5%〜30%的HCO作为稀释油，相应可顶替同样比例的直馏蜡油。

♦RICP技术与常规渣油加氢-重油催化裂化组合工艺相比，催化裂化装置处理能力可提高4%〜5%,轻质油收率增加1〜3百分点，油浆产率下降1〜3百分点，焦炭产率降低0.1〜0.5百分点。

▲中国石化齐鲁分公司1.5Mt/a年渣油加氢和0.8Mt/a催化裂化装置与传统的渣油加氢-催化裂化单向组合技术（现有技术）相比,RICP技术的轻油收率高1〜3百分点，催化裂化处理量和掺渣量也有所提高，因此具有更高的经济和社会效益。

RICP技术于2006年5月在中国石化齐鲁分公司1.5Mt/a渣油加氢装置和0.8Mt/a催化裂化装置进行了工业应用试验。

渣油加氢1. 引言渣油加氢是一种常用的炼油方法，用于将重质低质燃料油转化为高质燃料油。

本文将介绍渣油加氢的原理、工艺流程和应用领域。

2. 渣油加氢原理渣油加氢是通过在高温高压条件下，利用催化剂催化反应，将重质低质燃料油中的硫、氮和金属杂质减少，并将其转化为较低碳氢化合物，从而提高燃料的质量和环境友好性。

此过程可简化为以下反应方程式：C10H22 + H2 → C10H20 + H2S通过反应，硫化氢将从燃料油中去除，从而减少了燃料的污染排放。

3. 渣油加氢工艺流程渣油加氢通常包括预处理、加氢反应、分离和处理四个步骤。

3.1 预处理预处理过程主要是将重质低质燃料油中的悬浮杂质和金属杂质去除，以保证后续加氢反应的正常进行。

预处理主要通过沉淀、过滤和吸附等步骤实现。

3.2 加氢反应加氢反应是渣油加氢的核心步骤，通过在高温高压下，将重质低质燃料油中的硫、氮等杂质与催化剂进行反应转化，生成较低硫、氮含量的燃料油。

催化剂一般为镍、钼等金属的氧化物或硫化物。

3.3 分离分离是将加氢反应后的产物进行分离，主要是通过蒸馏过程将不同馏分分离出来。

一般分为汽油、柴油和残渣三个馏分。

3.4 处理处理步骤主要是对分离出来的不同馏分进行处理，包括脱蜡、脱芳烃、脱硫等操作，以使得最终产品符合市场需求和环保要求。

4. 渣油加氢的应用领域渣油加氢主要应用于炼油行业，特别是在重质低质原油的加工过程中。

其主要应用领域包括但不限于以下几个方面：4.1 降低燃料油的污染排放渣油加氢可以将重质低质燃料油中的硫、氮等污染物减少，从而有效降低燃料的污染排放。

这对于环境保护和空气质量的改善具有重要意义。

4.2 提高燃料油的质量渣油加氢可以将重质低质燃料油中的杂质转化，从而大幅提高燃料油的质量。

这对于提升汽车、船舶等燃料使用效率、延长设备寿命等具有重要作用。

4.3 提高炼油厂产能渣油加氢可以改善原油的质量，降低炼油设备的磨损和堵塞情况，从而提高炼油厂的产能。