渣油加氢工艺类型及操作主要影响因素分析

冯圣伟，曾 奇

（1.中石油四川石化公司，四川彭州 611930；2.中石油广东石化公司，广东揭阳 611930）

渣油加氢工艺类型及操作主要影响因素分析

冯圣伟1，曾 奇2

（1.中石油四川石化公司，四川彭州 611930；2.中石油广东石化公司，广东揭阳 611930）

为有效地利用石油资源，满足市场对轻质和中间馏分油的需求，急需进行渣油轻质化处理。当前国内各炼化企业进行渣油加工主要通过溶剂脱沥青、热加工、渣油加氢、渣油催化裂化等方法解决。其中，渣油加氢处理技术因较好的渣油脱硫效果和轻质油收率，是近年发展最快的一项技术。在当前几种常见的加氢工艺基础上就影响渣油加氢工艺操作的几个主要因素进行了分析。

渣油；加氢工艺；类型；操作；影响因素

1 渣油加氢工艺技术的优点

目前炼化企业由于原料油来源不同，尤其是渣油[通常指常压渣油（AR）和减压渣油（VR）]，其性质也存在着很大的差别，其含有的金属、硫、氮、沥青质、残炭等杂质直接影响着加工工艺的选择，也直接导致企业液体产品收率和效益存在着不小的差距。在目前众多的渣油加工工艺中，尤其是在加工含硫较高的渣油方面，渣油加氢工艺应用较为广泛，具有操作环境良好、油品质量高、产品质量好等多方面的优势。应用渣油加氢工艺主要有三个方面的目的，一是生产含硫量很低的燃料油；二是为焦化或RFCC 提供高品质的原料；三是通过渣油加氢裂化生产出轻质馏分油。

2 渣油加氢工艺类型

2.1 几种渣油加氢工艺

图1 渣油加氢工艺反应器类型

2.2 渣油加氢工艺中几个主要的反应

2.2.1 渣油加氢脱硫（HDS）反应

渣油加氢工艺流程中最主要的反应就是渣油加氢脱硫（HDS）反应，这是去除渣油中含硫杂质的基本，借助于催化剂的作用，渣油中的含硫物质反应转化为不含硫的烃类和硫化氢，烃类保留在产品中，而硫化氢则顺利脱除。加氢脱硫反应属于强放热反应，在反应器总反应热中所占比例最高。

2.2.2 渣油加氢脱金属（HDM）反应

加氢脱金属反应同样是渣油加氢工艺的一个重要流程，由于渣油中含有较多的金属杂质，如镍（Ni）、钒（V）等，在渣油中的镍、钒等金属杂质普遍存在于沥青质和胶质中，而渣油加氢脱金属反应则是与沥青质裂解反应密切相关的一种反应，借助于催化剂的作用，镍、钒等金属杂质都是以 Ni3S2和 V3S4这样金属硫化物的方式沉积的。在加氢脱金属反应中，相同的反应条件下，金属V 比金属 Ni相对脱除更容易，这是由于卟啉结构中的钒与氧原子结合的非常牢固，而氧原子又与催化剂表面形成牢固键，因此脱钒更容易。

2.2.3 渣油加氢脱氮（HDN）反应

虽然渣油中氮含量相对低，但渣油加氢脱氮反应同样至关重要，渣油中的含氮杂质大部分都是以五元环吡咯类或者六元环吡啶类的杂环状结构存在于沥青质和胶质中，因此渣油加氢脱氮反应一般采用芳烃加氢饱和性能好的催化剂以及较高的氢分压。加氢脱氮反应也是放热反应，但是其对反应器中总反应热的贡献率不是很大，一般脱除率也只有50%～60%。

2.2.4 渣油加氢脱残炭（HDCR）反应

渣油加氢脱残炭也是渣油加氢工艺过程中的一个重要反应，残炭同样广泛存在于渣油的沥青质中，这跟它们中间包含众多的稠环和杂环芳烃密切相关，因为这些芳烃物质都是导致渣油残炭高的前身物。在渣油加氢反应过程中，作为残炭前身物的稠环芳烃逐步被加氢饱和，稠环度逐步降低，逐渐变成少于五元环的芳烃，这就不再生成残炭前身物了。

3 渣油加氢工艺流程中主要影响因素分析

3.1 渣油性质

渣油中硫含量直接影响产品质量，因此要进行渣油加氢脱硫操作，而硫含量的多少直接影响反应中催化剂的活性，硫含量较高会导致渣油加氢脱硫反应效率，要提高反应效率，就会通过提高反应器操作温度来实现，而操作温度的提高会导致催化剂上的结焦增多，致使催化剂失活。

3.2 工艺条件

在众多的反应条件中，温度是最为关键的一个参数因素，它对获得产品的收率、质量以及氢消耗都有着直接的影响，在不同的反应阶段，温度的取值也大不相同，尤其是当催化剂活性降低的时候，温度因素的作用就至关重要。

3.3 反应压力

反应压力中的氢分压直接影响渣油加氢反应的整个流程，尤其是影响催化剂的性能，提高氢分压可以有效减少催化剂上平衡焦炭沉积量，降低催化剂失活速度，延长催化剂使用寿命。通过相关实验得出：氢分压如果在短时间内下降1.0MPa，将使催化剂脱硫活性损失3℃，其中1℃属永久性损失，并且当氢分压恢复正常时是不能恢复的。

4 结束语

为适合加工劣质、含硫渣油的需要，渣油加氢处理工艺技术得到了广泛的应用。在实际操作过程中，要根据对原料油的适应性、工艺特点、产品及反应条件的要求，选择不同的渣油加氢工艺方案。此外，不同类型的渣油加氢工艺以及加氢与催化裂化等加工技术要灵活组合，进一步提高加氢处理工艺的操作水平。

Analysis of Main Types of Residuum Hydrotreating Process and Its Operation

Feng Sheng-wei，Zeng-qi

In order to effectively utilize the petroleum resources and meet the market demand for light and middle distillate oil，it is urgent to carry out the treatment of the residue.At present，the domestic petrochemical enterprises to carry out residue processing mainly through solvent deasphalting，thermal processing，residue hydrogenation，residue catalytic cracking and other methods to solve，which residue hydrotreating technology due to better residue desulfurization effect and light Quality oil yield，is the fastest growing technology in recent years.This paper introduces several main factors that affect the operation of residue hydrogenation process on the basis of several common hydrogenation processes.

residue ；hydrogenation process ；type ；operation ；inf l uencing factor

TE624.4

：A

：1003–6490（2017）07–0102–02

2017–05–20

冯圣伟（1989—），男，四川达州人，操作员，主要从事渣油加氢工艺操作。