渣油加氢保护剂和脱金属催化剂的开发及应用

石油炼制中的加氢催化剂及其应用石油炼制中的加氢催化剂及其应用石油是现代工业的重要能源，而石油炼制过程中加氢催化剂的应用则是其中至关重要的环节。

本文将从以下三个方面阐述加氢催化剂在石油炼制中的应用：一、加氢催化剂的概述加氢催化剂是指在高压高温的氢气存在下能够催化石油化学反应的催化剂。

其主要成分为催化剂底物、稳定剂和活性成分。

催化剂底物一般为活性煤、石墨、高岭土、硅铝酸盐等吸附性较强的材料，稳定剂的作用是防止催化剂在高温高压下产生剧烈的物理化学变化，影响其催化性能。

活性成分则是实现催化作用的关键，一般是一些过渡金属、贵金属或贵金属复合物。

二、加氢催化剂在石油炼制中的应用1. 烯烃的加氢烯烃是由石油提取得到的重要原材料，但是由于其分子结构中存在双键，容易发生聚合反应，从而引起反应瓶颈，影响炼油效率和品质。

此时，加氢催化剂在高温高压下，能够快速将烯烃分子结构中的双键饱和，从而消除反应瓶颈，提高油品质量。

2. 裂解与重整在石油炼制过程中，裂解和重整是两个非常重要的过程。

裂解是指将较大的烃分子分解成较小的烃分子，而重整则是将低分子量的烃分子通过催化剂转化成高分子量的烃分子。

加氢催化剂作为裂解和重整过程中的重要组成部分，能够在高温高压下充分利用氢气进行催化反应，提高炼油质量和产出量。

3. 催化加氢精制在石油炼制的末端，需要对产出的高黏度、高密度油品进行加氢精制。

此时，加氢催化剂作为精制过程中的关键组成部分，能够有效催化油品分解产生的油脂酸、杂质以及硫、氮等有害成分，从而进一步提高炼油质量和成品率。

三、加氢催化剂的优势和发展趋势加氢催化剂具有催化效率高、反应速度快、可重复使用等优点，未来的发展趋势也将朝着更高效、更低成本的方向发展。

其中，新型催化剂的研发及应用、加氢催化精制技术的不断改进和运用以及对石油炼制过程中环保等问题的关注与解决等，都是当前石油炼制领域中值得关注和研究的发展方向。

总之，加氢催化剂在石油炼制中起着重要作用，其应用范围广泛，未来的发展前景也十分广阔。

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。

新型上流式渣油加氢保护剂的开发及其在齐鲁渣油加氢处理装置的工业应用摘要：齐鲁石化UFR/VRDS装置第7 周期UFR 3 床层上部过早出现热点，制约装置长周期运转。

针对这一问题，开发出具有适宜形状的5 齿球形上流式渣油加氢保护剂。

该系列保护剂应具有如下特征：适宜的形状：降低床层压力降，缩短反应物平均扩散距离，改善物流分布；适宜的中孔和大孔孔分布：对于保护剂而言，不但需要一定比例10～30 nm的中孔，还需要较大比例60 nm以上,甚至100 nm以上的大孔，以利于反应物分子的内扩散和防止催化剂孔口的快速堵塞；适当的反应活性梯度。

工业应用结果表明，该系列保护剂稳定性良好，延缓了热点的产生，避免了UFR 3 床过早出现径向温差的问题，能够延长装置运转周期。

关键词：加氢上流式保护剂前言齐鲁石化上流式渣油加氢装置（UFR/VRDS）的加工原料性质多变、日趋劣质化、催化剂级配以及操作条件不尽合理等原因，造成UFR反应器在运转末期易出现热点、上流式保护剂使用周期与下游固定床催化剂使用周期不能同步等问题。

对第七周期运转后的催化剂样品进行处理，结合整个运转周期的现象进行分析，得到如下结论和建议：（1）金属基本沉积在催化剂颗粒外表面或接近外表面部位，镍比钒沉积要均匀。

（2）颗粒间金属沉积是导致板结的直接原因。

提高催化剂空隙率是从本质上解决床层压降过高的有效方法。

（3）为了适应原料金属含量逐年提高的趋势，建议提高UFR催化剂的容金属能力，采用活性稳定、床层孔隙率高的上流式催化剂，降低床层热点产生的几率，延长装置运转周期。

（4）保护剂活性初期反应温升过高，建议科学级配或降低催化剂活性组元含量。

1 新型上流式渣油加氢保护剂的开发1.1 保护剂的设计渣油加氢催化剂失活主要原因是金属硫化物沉积和结焦，造成催化剂孔结构堵塞和覆盖活性中心，导致催化剂失活。

根据以上分析和建议，新型上流式保护剂应具有如下特征：（1）适宜的形状：提高床层空隙率，增加床层容杂质能力，降低床层压力降，缩短反应物平均扩散距离，改善物流分布。

石油炼制中的加氢催化剂及其应用摘要：石油炼制的主要目的在于提高石化产品的纯度。

为此，本文先是对石油炼制中的加氢催化剂问题进行探讨，之后从柴油炼制、石油开发、渣油开发三个不同角度探讨加氢催化剂在石油炼制中的应用，希望可以为石油企业的发展献计献策。

关键词：石油炼制；加氢催化剂；应用我国石油资源不够丰富，石化行业发展期间要合理利用资源，且炼制期间将轻质原油为主要材料，其中最常见的一种工艺为催化裂化和加氢工艺，提高轻质原油的质量。

为促进石油行业的可持续发展，接下来本文以石油炼制中的加氢催化剂问题为切入点，探讨相应的应用建议。

1石油炼制中的加氢催化剂问题1.1石油炼制中催化裂化的作用和地位冶炼原油期间催化裂化技术发展不可替代的作用，可以深度转变加工工序，炼油企业的经营效益不断增加。

经常压减压蒸馏后就会得到少量的轻油产物，其中轻油和汽油是主要成分，其余为渣油，可以将其当作润滑剂、二次深加工和重油等原料[1]。

此外，随着内燃机压缩比不断增加，不断提高对汽车辛烷值的需求，从某种程度上来说加快了催化裂化的速度。

催化裂化旨在将重油、渣油和重质原油向煤气、汽油和轻油等生产工艺转变。

在规定的范围中，通常控制压强为0.1~0.3MPa，之后借助裂解等化学反应生成了相关材料。

缩合反应发生期间产生了焦炭，其在催化剂沉积，逐步减少了活动量，要想持续不间断地开展化学反应，还需要及时将堆积在催化剂表面上的碳焚烧，实现还原催化剂的目标。

对于催化裂化的全过程，更多由热能、再生、分流和吸附稳定的系统构成，甚至还有一部分新建的设备包含炼油系统。

1.2催化剂失去活性的原因催化剂的成分一共由三种，其取决于其用途：一是助剂，用于对催化剂活性、选择性和钒钝化等进行改善[2]。

催化剂失活问题是制造期间比较常见的一种现象。

二是分子筛。

这一组份的也是催化活性的一种来源，首先选择HY。

二是底物，其是分子筛活性的稀释剂，主要功能在于促进催化机械力度不断增强，且从某种程度来说有利于促进催化自身的机械力度不断增强，且油渣分解能力不断提高。

渣油加氢处理—催化裂化组合工艺催化裂化原料中S、N、金属的存在，严重影响了催化剂活性、稳定性、选择性。

含氮化合物特别是碱性氮使催化裂化催化剂酸性中心中毒，降低了沸石基质裂化活性比例，增加了催化剂的结焦倾向性，降低了液体产品的收率和质量。

Ni、V等重金属的存在，促进了脱氢反应的进行，导致焦炭和氢气产量增加。

硫的存在增加了再生烟气中SO X的排放，汽油中的残留硫还会造成催化转化剂暂时失活，进而增加烃类和CO的排放，加剧大气污染。

通过上述脱碳工艺的处理，使S、N、重金属等杂质得以富集在胶质、沥青质、石油焦中，固然净化了催化裂化原料，但组合工艺的实用性仍受产品硫含量要求的限制。

目前国内汽油硫含量约为0.1%，轻柴油(优级品)硫含量约为0.2%，很难达到硫含量低于0.05%的国际新标准［11］。

通过降低汽油干点、FCC汽油加氢精制等工艺固然可降低催化裂化汽油硫含量，但降低了汽油收率和辛烷值，使用受到限制。

随着重质燃料油需求量的减少，中间馏分油需求量的增加，环保法规日益严格，馏分油加氢精制的间接脱硫法几乎全被渣油加氢处理的直接脱硫法所取代。

我国减压渣油中氮、镍等杂原子及减压渣油(VR)含量高，随着国际石油市场的开放，要加工更多高硫、高金属含量的进口原油，因此为充分利用劣质石油资源，生产环境友好产品，最终解决高硫、高金属含量的渣油加工问题，就必须发展渣油脱硫、脱氮、脱金属的加氢工艺，并且同RFCC有机地组合起来［12］。

渣油加氢处理—催化裂化组合工艺依据加工原料和产品要求的不同又可分为常压渣油加氢处理—渣油催化裂化组合工艺(ARDS-RFCC)和减压渣油加氢处理—渣油催化裂化组合工艺(VRDS-RFCC)。

该工艺通过对渣油加氢脱硫、脱氮、脱金属作用净化了催化裂化原料，提高催化剂的活性、选择性、稳定性，将渣油中多环芳烃加氢饱和生成环烷烃和正构烷烃，改善了FCC原料的可裂化性，从而提高了RFCC的转化率和产品收率，多环芳烃也可加氢为单环芳烃提高了汽油的辛烷值。