石油炼制中加氢技术的初步探讨

（哈尔滨石油学院 黑龙江 150028）

1.前言

加氢技术在我国一些石油炼制中存在安全隐患，以及节能性不高的不足之处。试剂、设备等都存在一定程度的问题，因此应采取完善、升级及更新等措施使其能源消耗降低，为石油炼制质量及效率提供一定保障。本研究针对加氢技术应用于石油炼制中的重要作用及其基本原理进行分析，并初步探讨实际应用中的常见问题，为相关工作人员提供重要帮助，进而对石油工程提高环保及安全性提供保障，对于合理利用石油资源具有一定推动作用，也使经济社会效益得到明显提高。

2.加氢技术应用于石油炼制中的重要作用

加氢技术主要是利用催化剂的催化作用，在温度和氢压保持一定的情况下，使原料油与氢气发生反应使油品质量得到明显提高，或获得预期产品的一种化学工艺。随着我国近年来快速发展的经济社会水平，石油炼制工程数量呈现出快速增长的趋势。社会各界应用轻质石油较多，重质石油因其碳氢含量较高，不符合市场实际需要，应采用加氢技术使重质石油减少碳氢量，为合理利用石油资源提供保障。对于顺利实施炼油工程具有重要推动作用，为石油产品生产效率及质量提供重要保障，并使生产工作人员提高效率，对于石油工程提高环保及安全性也具有一定的保障作用。

3.石油炼制加氢技术的基本化学原理

在原油中加入可发挥催化剂作用的氢气，使其产生氢原子，与烯炔进行化学反应而产生烷烃。其冶炼方法一般分两种，一是混合加入氢、一氧化碳产生化学反应；二是有机化合物、氢化学键发生断裂的氢解反应。石油是具有关键性的一种战略能源，重质石油因碳氢含量较高，无法符合现阶段的实际要求，所以，应采用加氢技术使重质石油降低碳氢含量。由此可知，在加氢时氢气具有催化作用，在加氢中是一种重要的催化剂，可对顺利实施炼油工程具有一定的推动作用，并对提高炼制技术水平及其纯度具有重要作用。

4.加氢技术在石油炼制中的应用

在石油炼制中，加氢精制技术的合理使用对于提高炼制效果具有一定的推动作用，以下对加氢技术在石油炼制中应用进行重点分析。

(1)加氢脱硫催化剂

现阶段加氢技术应用于石油炼制汽油中存在很多问题，一定要逐渐完善更新，加氢精制技术比较常用的有多段加氢、低温脱硫及循环重汽油三种。对气温及环境等方面低温脱硫的要求较低，可在低温条件下进行脱硫，进而使辛烷值降低一定的损失率，对于汽油提高收率具有一定推动作用。循环重汽油关键在于随着不断升高的反应器温度，也相应升高了辛烷值。一般条件下，温度每升高5度，辛烷值将升高5个单位。目前此技术的发展趋势是向吸附脱硫层面，对分子筛及固定溶液的合理使用，可使汽油脱硫要求得到满足。并利用对石油脱硫率的分析可对加氢技术与标准的标准符合程度进行判定，随着加氢技术逐渐发展，可使烯烃饱和度符合要求。应特别注意在脱硫技术应用中，一定要对脱硫效果提高重视，并非对其局部提高重视。另外，在炼化工程前，一定要对油烃分布情况进行全面深入分析，才能对石油应用价值进行更有效的判断。

(2)柴油应用加氢技术进行开发

随着我国近年来的发展日新月异，大型设备数量快速增长，随着柴油需求量不断提高。我国现阶段环境状况日益降低，逐渐被严重破坏，广大群众不断提高了环保意识，保护生态环境是备受社会重视的重要内容。由于碳、硫在柴油中具有较高比例，严重破坏环境，现阶段对柴油排放标准的要求日益提高。应用加氢技术可使其含硫率明显降低，逐渐成为专家学者的一个研究热点。以此为基础，在柴油炼制过程中，应对加氢技术逐渐完善、更新。对原料过滤器存在的达不到过滤能力、不能及时在线处理等一些问题已进行处理，但针对环保方面问题还需要深入研究。

(3)加氢脱硫的催化裂化技术

汽车数量近年来的增长十分迅速，随之使汽油需求量也逐渐增长，使脱硫技术备受社会关注，而且社会各界对环保问题非常重视，所以含硫量石油未来将具有非常广阔的市场前景，而加氢技术可使硫含量明显降低。通常条件下，石油炼制中容易产生较多的渣油。应用加氢脱硫的催化裂化技术可二次利用渣油，对于合理利用石油资源具有重要推动作用。还能对更多技术数据进行准确掌控，对于完善、升级及更新加氢技术具有比较重要的促进作用。

5.石油加氢技术中的常见问题

通常条件下，加氢技术应用于石油炼制中有很多问题，其中在技术、装置及催化剂等方面是主要问题。针对加氢装置而言，存在很多亟待解决的常见问题。

(1)汽油加氢技术常见问题

随着广大群众环保意识日益提高，生态环境保护在现阶段逐渐成为备受社会关注的一个重要问题，造成对脱硫率具有更高标准的要求。由传统脱硫方法可达到80%-90%到现阶段95%-96%的较高水平，硫含量应小于50微克/克，RON一定要对其损失降低，催化裂化汽油逐渐提高对加氢脱硫技术的要求。现阶段若要符合以上要求，一定要降低石油中饱和烯烃含量。一是应对石油分子中分布不同硫、烯烃的特点详细了解；二是一定要对加氢技术进行不断更新及完善。

(2)柴油加氢技术常见问题

应用柴油加氢技术主要目的是使柴油中的硫含量有效降低，但硫含量在对柴油中的相关规定并非固定不变，经常会发生变动，因此，一定要不断更新加氢技术。另外，对反应温度进行及时改变，降低氮化物和多环芳烃含量对其产生的影响，或利用低温反应区尽可能清除剩余硫化物等都是比较常见的问题。

(3)渣油加氢技术常见问题

目前催化剂使用年限在渣油加氢技术中具有关键性作用，所以，亟待解决催化剂有效提高利用率的问题，降低积炭、催化剂利用率、沥青质加氢转化等都是核心技术。

6.石油加氢技术的发展趋势

炼油技术近年来的发展趋势主要表现在：一是调整产品结构；二是升级汽柴油质量；三是清洁生产技术；四是实现一体化炼油化工；五是资源利用最大化技术。随着炼油技术日趋成熟，在该技术发展过程中更新换代炼油催化剂是最突出的表现。

(1)低成本汽柴油加大研发加氢新技术，使升级油品质量有效降低成本

在升级油品质量中脱硫具有关键性作用，随着国内外逐渐增强的脱硫能力，一定会提高氢脱硫技术的应用水平。所以，开发具有更强适应性、更低成本、更长运行周期的汽柴油加氢等新技术一定对于加氢技术的发展具有引领性作用。

(2)对渣油加氢裂化技术不断创新，加速工业化进程

沸腾床加氢裂化技术是目前比较成熟的，且最高效的一种加工利用渣油技术。尽管已得到规模较大的应用，但还具有一定的改进空间。该技术应不断提高转化深度、原料适应性及催化剂使用年限，加大研发催化剂降耗等方面的力度，并对沸腾床集成其它技术工艺及处理未转化尾油的相关工艺等进行深入开发应用。在炼油工业中，悬浮床加氢裂化技术目前是一个前沿技术及世界级难题，其应用前景十分广阔，但应对高分散及高活性催化剂及装置结焦问题的重点解决等方面深入开发。悬浮床技术缺乏较高质量的加工原料，很多金属、催化剂及反应中的缩合产物在原料中通常都被未转化的塔底油集中，造成未转化塔底油达不到较好的二次加工性能，加工利用存在一定的难度，主要研究方向是妥善处理和塔底油利用未转化的方式。所以，我国应对研发悬浮床加氢裂化技术加快进程，尽早将自主技术研发完成，为逐渐提高处理进口劣质原油提供有效解决措施。在炼油厂二次加工装置原料中，加氢技术已成为改善清洁油品生产的一项关键技术。虽然汽柴油质量在欧美等发达国家已处于国际先进水平，但针对创新汽油、柴油加氢技术，特别是更新换代汽柴油加氢催化剂一直没有停止。渣油加氢作为对后续装置原料质量进行有效改善的一个重要措施，沸腾床加氢成熟技术日益扩大应用范围，而随着应用悬浮床加氢技术工业化装置及逐渐改进的相关技术，日后将不断拓展该技术的应用范围。

7.总结

综上所述，工作学习及生产生活等方面与石油之间都具有密切关系，随着社会经济日益提高对石油资源的需求，日益凸显出安全、环保及节能等方面的问题。为使石油炼制工程持续性、安全及环保性得到保障，应不断完善及更新加氢技术，使能源消耗合理降低，对合理利用石油资源具有一定的推动作用。