对渣油加氢处理技术的探讨

蒋学章 (中国石油四川石化有限责任公司,四川 彭州 611930)

炼油企业为获得更大的经营效益，开始将渣油加工当成重点攻关项目之一。在原油中，渣油比例普遍集中在30%-50%之间，再加上含有大量的杂质（如硫化物等），加工起来存在较大难度[1]。正因如此，选用适宜的渣油加工处理技术便显得尤为重要了。下文将基于这一点进行相关介绍和讨论。

1 固定床加氢处理技术

固定床加氢处理技术是现阶段比较成熟的一种技术。当渣油金属含量不足200ug/g，残炭含量不足20%，转化率不超过50%时，通常选择和使用该处理技术。其成本低，但产品优质，因而在实践领域得到广泛应用。

其处理工艺是，以反应器为工具，密相装填相关物质（固体颗粒状催化剂、原料以及氢气），加热并使其达到应温度之后，通过滴流床这一形式流经反应器，原料先后经过五大处理环节，分别是脱金属环节、脱硫环节、脱氮环节、裂解环节以及加氢环节。催化剂使用的是以A12O3为基质的Co、Ni、Mo或者W催化剂。处理之后，脱硫率通常可超过90%，脱氮率通常可超过70%，镍（钒）脱除率通常能够保持在85%上下，残炭脱除率通常可超过60%；生成的低凝柴油产品，其16烷值能够达到50，拥有理想的氧化安定性[2]。

2 沸腾床加氢裂化技术

沸腾床加氢裂化技术是以劣质重质原油为对象，进行相应的深度加工，从而提升石油资源实际利用率的一项现代技术。该技术在处理两种劣质原料时表现出了良好的应用效果，一种是重金属含量的渣油，另一种是残炭值相对偏高的渣油，能够进行裂化以及精制，然而处理周期相对偏长，成本过高。

沸腾床加氢裂化对温度和压力提出了较高要求，为使反应过程拥有足够的稳定性，尤其是反应器出口部位拥有理想的氢分压，需要施加相对偏高的操作压力，为使渣油可以顺利地去除相关杂质，耗氢量一般保持在200 m3/m3(标准)上下，该指标明显高于前面提到的固定床加氢处理技术。

3 悬浮床加氢处理技术

悬浮床加氢处理技术的核心原理是，将少量的催化剂掺入渣油中（可以固体细粉末形式，也可以是液体形式），然后加热至应温度，然后由下至上以“气、液、固”三相浆液形式流入目标反应器。催化剂采用一次通过方式，常见的如Co、Ni以及Mo等，通常要求在5%以下。

就总体来看，悬浮床加氢处理技术尚有待完善，离所谓的完全工业化尚有很长一段路要走。该处理技术反应条件比较高，压力一般控制在2-16MPa之间，温度通常控制在400-450℃之间；转化率能够维持在90%左右；催化剂采用一次通过方式，可实现对极劣质渣油的有效处理；反应器的结构相对简单。

4 移动床重油加氢技术

移动床重油加氢技术的原理是，向反应器中添加一定数量的固体颗粒状催化剂，同时使其以要求速度向下方位置游移，当渣油与氢气的温度上升至反应温度之，由上至下通过气液滴流床这一形式流入反应器，一般采用以A1203为基质的Co、Ni以及Mo等催化剂[3]。催化剂允许被连续置换，即当下游环节的催化剂失去正常活性之后，能够以一种连续的方式将其送到反应器之外，同时通过床层上部以实现对新催化剂的有效补充，如此一来，保证反应器之中始终拥有足够的催化剂。

5 渣油加氢处理技术的选用

渣油固定床加氢处理技术能够处理绝大部分含硫原油的渣油，对残炭以及金属含量提出了较为严格的要求，但对硫、氮含量的要求则相对宽松；沸腾床加氢裂化技术尽管装置复杂，成本相对偏高，但其已经发展到了较成熟阶段，渣油加氢处理的转化率比较理想，表现出了良好的原料适应性，所以，时下正处于快速发展之中，是渣油加氢处理技术的主流发展方向。该技术能够加工几乎全部类型的渣油；悬浮床加氢处理技术由于反应器结构不复杂，因而成本不高，现阶段主要应用于煤液化领域。和沸腾床加氢裂化技术类似，它能够加工几乎全部类型的渣油，然而产品质量不理想，需设置后续处理环节和装置。在处理高残炭含量的渣油、高金属含量的渣油、高氮含量的渣油以及高硫含量渣油时，建议选用这一工艺；移动床加氢处理技术尚有待完善，装置比较复杂，成本相对偏高，其优势集中表现为能够处理那些比较劣质的渣油，包括绝大部分的含硫渣油、高金属含量的渣油以及高残炭含量的渣油。

总而言之，在实践操作中，应结合渣油性质、装置复杂程度、投资多少等因素进行综合考虑，以选用适宜的渣油加氢处理技术。

[1]方向晨.国内外渣油加氢处理技术发展现状及分析[J].化工进展,2011,01:95-104.

[2]杨涛,刘建锟,耿新国.沸腾床.固定床组合渣油加氢处理技术研究[J].炼油技术与工程,2015,05:24-27.

[3]舟丹.渣油加氢处理技术[J].中外能源,2012,08:45.