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渣油加氢工艺的研究与应用

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第34卷第3期当代化工Vol.34,N o.3 2005年6月Contemporar y Chemical Industr y June,2005渣油加氢工艺的研究与应用X
王雷
(辽宁石油化工大学石化学院石化系,辽宁抚顺113001)
摘要:为适合加工劣质、含硫渣油的需要,渣油加氢处理技术得到了广泛地应用。

对重质
原料进行加氢处理后,可以脱除其中的含硫、含氮化合物及金属杂质,为重油催化裂化装置提供优
质的原料,同时可将重质油裂化生产少量的柴油和石脑油馏分。

关键词:渣油;加氢处理;固定床;催化剂
中图分类号:T E624.4+32文献标识码:A文章编号:16710460(2005)03015702
石油是不可再生的资源。

从已开采的石油资源来看,石油日趋变重变劣。

一般的加工手段已难以适应这些变化,而经济的发展对轻质油的需求逐年增加,环保法规对产品质量的要求越来越严格,极大地促进了重、渣油轻质化技术的发展。

渣油加氢在处理低质量原料油中显示了独特的优势。

从20世纪90年代开始,国内外渣油加氢工艺发展迅速,取得了非常好的成绩[1~3]。

1国外渣油加氢技术的进展
以渣油为原料的各种加氢工艺中,按反应器的类型分类,可分为固定床,移动床,沸腾床和悬浮床4种。

在渣油改质和利用方面,渣油固定床加氢处理技术应用最多,在渣油加氢中占到世界加氢处理能力的77.0%,达到117.15Mt/a,从事该领域技术研究的外国公司主要有Chevron和U OP公司。

IFP、Ex xon和Shell公司也都有固定床渣油加氢专利技术。

但工业应用最多的是Chevron公司的技术。

Chevron公司的第一套RDS装置建于1969年,用于常压重油加氢脱硫生产低硫燃料油。

1985年4月,Chevron公司开发了RDS/VRDS加氢处理工艺。

这个工艺可同时进行脱金属、脱氮、脱硫、脱残碳和将重质油裂化为VGO、馏分油和石脑油产品。

UOP公司在上世纪40年代开始进行加氢技术的研究,现有25套固定床专利技术装置。

悬浮床渣油加氢工艺的基本特征是渣油原料在氢气和加氢催化剂存在下产生裂解和改质,转化率和液收高。

没有含固体粉末的残渣产生,对原料的适应性强,包括从低硫、含硫到高硫的劣质重、渣油,且化学耗氢低,反应器结构简单,装置投资低,但产品质量较差,需二次加工。

按照使用催化剂的类型,这些技术过程基本分为3类:使用固体粉末添加剂,如VCC(使用煤粉作为添加剂);使用油溶性催化剂,如20世纪90年代的加拿大的公司使用的多羰基金属化合物作催化剂;使用水溶性催化剂,如Ex xon公司使用磷钼酸催化剂,但它们的技术均未进展到连续装置试验阶段。

移动床渣油加氢工艺,主要有Chevron公司的催化剂在线置换工艺(OCR)和Shell公司的储仓式加氢工艺(HYCON),这两种工艺催化剂利用率高,装置运转周期长,但装置投资较高,操作难度较大。

目前全球有5套移动床渣油加氢工业装置,总加工能力达11.25Mt/a,其中OCR工业装
X收稿日期:2005-03-30修订日期:2005-04-17
作者简介:王雷(1963-)女,辽宁朝阳市人,硕士,副教授。

主要从事石油化工方面的教学和科研活动。

1985年毕业于抚顺石油学院石化系,1992年获石油大学工学硕士学位。

置4套,HYCON工业装置1套。

沸腾床加氢裂化工艺有H-Oil和LC-Fining2种工艺,到1999年底,共建成13套沸腾床加氢工业装置,其中H-Oil装置9套,LC-Fining装置4套,总加工能力达21.383Mt/a[4~6]。

2国内渣油加氢技术的研究和进展国内渣油加氢技术的应用共有3套工业装置。

中石化齐鲁分公司胜利炼油厂1986年从Chevron公司引进一套0.84M t/a的渣油加氢(VRDS)装置,1992年5月建成投产。

该装置的主要目的产品是提供低硫催化裂化(FCC)原料和低硫燃料油的调和组分,同时生产石脑油和十六烷值达50的优质柴油馏分。

渣油加氢装置的稳定运行使FCC装置掺入VRDS的比例达到28% ~30%,提高了全厂的轻油收率。

1998年,该公司掺炼75%(6Mt/a)的进口中东高硫原油,采用美国Chevron公司的上流式反应器(UFR)专利技术,装置的总处理量从840kt/a扩大到1.5 M t/a,运行技术指标良好。

为适合加工进口原油的需要,大连西太平洋石油化工有限公司(WEPEC)从UOP公司引进一套2.0Mt/a常压渣油加氢ARDS装置,于1997年8月投产。

该装置用于处理沙轻/沙重各50%的常压渣油,主要目的是为RFCC装置提供优质的原料。

该装置的脱硫、脱氮和脱金属效果显著,已成为WEPEC加工含硫原油的重要装置。

茂名炼油化工股份有限公司建有120@104 t/a的重油催化裂化装置和200@104t/a的S-RH T渣油加氢处理装置,采用渣油加氢与催化裂化联合工艺路线,应用了由中国石油抚顺石油化工研究院开发的S-RH T固定床渣油加氢处理技术。

该技术可处理总金属的质量分数不大于150L g/g、残炭不大于18%的各类含硫劣质重油。

在生产优质柴油和石脑油的同时,可为催化裂化或焦化装置提供高品质的进料。

工业应用表明:加氢渣油硫含量较低,饱和烃含量较高,是一种较好的催化裂化原料;催化裂化装置加工加氢渣油后汽油收率提高了2.675%,干气收率下降1.29%。

由于杂质含量较低,加氢常渣可直接作为RFCC进料,从而实现了渣油全部转化,极大地提高了炼厂的经济效益和社会效益[7,8]。

3结语
我国炼油工业正面临石油资源短缺、含硫原油加工量增加、燃料规格日益严格的挑战,渣油加氢处理工艺的主要目的是为催化裂化提供合格进料,使渣油全部转化为轻质油品。

国内的3套渣油加氢处理装置的运行对企业经济效益的提高起了很大的作用。

面对目前的形势,渣油加氢处理工艺应该得到快速的发展。

参考文献
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Study Application of Residue Hydrotreating Technology
WA N G L ei
(Schoo l of petrochemical T echnolog y,L iaoning U niversity of Petroleum&Chemical T echnology,Fushun113001,China) Abstract:Residue hydrotreating technolog y had been used widely to process sour residue and poor quality r esidue.
A fter hy drotreating heav y feedstock,sulfur compounds,nitrogen compounds and metals contaminants can be re-
moved and g oo d RFCC feedstock can be obtained simultaneously a small amount diesel and naphtha are produced by creaking heavy oil.
Key words:r esidue;hy drotreating;fix ed bed;catalyst
158当代化工第34卷第3期。

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渣油加氢技术浅析

渣油加氢技术浅析

渣油加氢技术浅析摘要：作为原油中最重的馏分，渣油是加氢裂化工艺的重要原料之一。

由于不同油田生产的原油其性质和组成相差甚远，因此，通过对渣油的性质和组成的分析，一方面，为选择适宜的加工途径，生产合适的石油产品提供必要的依据；另一方面，为加氢裂化、加氢精制等生产过程中所使用催化剂的开发及其工艺的优化提供技术支持。

关键词：渣油；加氢；工艺近年来，随着能源危机的日益加剧，原油变劣、变重，轻质油品的需求日益增加以及环保要求越来越严格等多种因素的影响，渣油的利用越来越被人们所重视，渣油深度转化也成为炼油厂长期追求的目标。

如何深度加工产量日益增长的重质原油和其中的大量高硫减压渣油，以满足经济发展对清洁燃料和低硫锅炉燃料油的需要和环保法规的要求，已经成为21世纪世界炼油工业开发的重点。

1渣油原料的主要特点渣油是原油中最重的馏分，包括常压渣油和减压渣油。

常压渣油是原油在常压蒸馏装置中蒸馏后的塔底剩余物，而减压渣油是常压渣油在减压蒸馏装置中进一步蒸馏后的塔底剩余物。

原油中大部分的硫、氮、残炭和金属等杂质均富集浓缩于渣油中，渣油原料具有自身独特的特点。

从化学组成看，渣油含有较大量的金属、硫和氮等杂质元素以及胶质、沥青质等非理想组分。

从化学性质看，渣油平均分子量大、氢碳比低，在反应中易结焦物质多。

从物理性质看，渣油粘度大、密度高。

不同原油的渣油有其各自的特点，如有的渣油镍高、钒低，有的渣油硫高、氮低，而有的则相反。

2渣油加氢的发展背景2.1世界原油资源有限世界原油资源十分有限，以目前开采速度计算，世界原油储量可采40年左右，因此，原油资源十分紧张，应合理、充分利用宝贵的石油资源。

2.2原油变重、变劣世界原油质量总变化趋势为：含硫和高硫原油比例逐年增加，含酸和高酸原油的产量也逐年增加。

含硫原油和高硫原油的产量约占75％o同时，世界高酸原油(酸值大于1．0mgKOH／g)产量和稠油产量也在不断增加，到20世纪末，世界稠油产量占到了原油总产量的30％，因此，重质原油的加工日益受到石油工业的重视。

渣油加氢工艺及工程技术探讨

渣油加氢工艺及工程技术探讨

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

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。

渣油加氢工艺的研究与应用

渣油加氢工艺的研究与应用

渣油加氢工艺的研究与应用摘要：最近几年来，伴随着国民经济的快速递增，大众物质生活能力得到了全面的提升，工业化进程持续加快，国内油品交易市场针对石化产品与车用燃油的所需展现出史无前例的热情，然而，国内原油供给匮乏，为了保证工业生产和人们生活的正常所需，中国的原油大量进口，渣油加氢技术的运用成为了业界重视问题，从组分构成我们能够看出：进口油中含有大量的硫、氮、重金属等有害杂质，国内应用炼油技术能力，使渣油达到催化裂化等二次加工工艺条件，并且符合国家有关环保要求，处理渣油为有效的工艺措施，其能够完全的去除渣油当中的硫、氮、重金属等有害杂质。

文章从对渣油加氢工艺反应原理和影响原因剖析出发，讲述了现阶段几种常见的加氢工艺步骤，并且对渣油加氢工艺的使用情况展开了简单的讲述。

关键词：渣油加氢；研究应用前言：石油是不可再生资源，从已开采资源来看，石油资源逐渐变得更加严峻，普通的加工措施已经无法适应这类的调整，然而，经济的发展对轻质油的需求呈现历年递增的情况，环保法对产品质量的要求也逐渐的严苛，进一步推动了重、渣油轻质化技术的发展。

渣油加氢在处理低质量原料油当中显示了独特的优点，从20世纪90年代开始，国内外渣油加氢工艺发展快速，获得了较为理想的效果。

渣油是原油通过蒸馏工艺加工后剩余的油非理想组分或杂质构成的石油残渣。

因为其第二次加工困难度有所递增，一般状况下，会被炼油厂当做锅炉燃料而燃烧掉。

由于残余的渣油比含量较高，展开燃烧处理，不单单导致有限资源的消耗，并且也导致周边的环境受到了一定的威胁与污染，使用加氢工艺展开渣油的处理，这类工艺方案不单单能够使公司的经济收入有所递增，将环境污染下降到最低，更为关键的是，可以使资源的运用率得到提升，真正的做到了对有限资源的完全消耗，是现阶段国内各大炼厂普遍运用以及实施的渣油处理工艺。

一、渣油加氢工艺反应原理和影响原因在渣油加氢的过程当中，时常会同时出现精制和裂化两种反应，其主要的反应方式有以下几个方面：1.脱硫反应渣油加氢处理工艺当中最为关键的化学反应则是脱硫反应，因为渣油硫化物的类别以及结构繁琐多样，因此，在实际的反应过程当中，所囊括的脱硫反应也较为繁琐。