加氢技术及进展

加氢技术及进展 加 氢 技 术 及 进 展 2007年 4月 23日 山东临淄 加氢技术及进展 2 目 录 1. 概述 2. 加氢技术分类 3. 加氢工艺技术及进展 4. 加氢工程技术及进展 5. 加氢过程用能和节能 加氢技术及进展 3 现代炼油工业的加氢技术 （ 包括加氢工艺 、 催化剂和专用设备 ） 是在二次世界大战以前经典的煤和煤焦油高压催化加氢技术的基础上发展起来的 。 1949年铂重整技术的发明和工业应用 ， 除生产大量高辛烷值汽油组分外 ， 还副产大量廉价的氢气 ， 为现代加氢技术的发明和发展起到了关键作用 。 1950年炼油厂出现了加氢精制装置 ， 1959年出现了加氢裂化装置 ， 1963年出现了沸腾床渣油低转化率加氢裂化装置 ， 1. 概述 加氢技术及进展 4 1969年出现了固定床重油 （ 常压渣油 ） 加氢脱硫装置 ， 1977年出现了固定床渣油加氢脱硫装置 ， 1984年出现了沸腾床渣油高转化率加氢裂化装置 。 这些加氢技术的发明和工业应用 ， 使加氢技术由发生 、 发展走向成熟 。 尤其是近几年加氢技术的发展很快 ， 无论是加氢催化剂 ， 还是加氢工艺流程及专用设备都有了长足的进步 。对环保要求越来越高的今天 ， 加氢技术将成为 21世纪的核心技术 。 1. 概述 加氢技术及进展 5 21世纪炼油工业将进一步发展 2油资源仍可满足需求，石油仍将是主要能源之一，汽油、煤油和柴油还是主要的运输燃料，炼油工业仍将不断发展。 目前原油一次加工能力增加 但主要的二次加工能力均有明显增长。在蜡油转化装置中，加氢裂化加工能力增长幅度最大，达到 。五年内加氢处理装置能力增长了 ，占原油一次加工能力的比例达到 。 1. 概述 加氢技术及进展 6 21世纪炼油工业面临严峻挑战 原油质量变差： 原油密度变大，含硫量增加，是未来原油质量变化的总趋势。此外，原油中的其他杂质含量（ V、 呈上升趋势。因此就全球范围而言，今后炼油厂加工的原油将是比重大、含硫高、质量差的常规原油和非常规原油。 1. 概述 加氢技术及进展 7 21世纪炼油工业面临严峻挑战 原油质量变差： 美国加工原油变化趋势 1. 概述 30313233341981 1987 1993 1999年00 81 6S ,%重指数加氢技术及进展 8 21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大： 2 ， 提出了将可持续发展战略作为新世纪各国的共同发展战略 。 1. 概述 加氢技术及进展 9 21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大： 2油工业必须遵循可持续发展战略 ，必须同时重视经济效益 、 保护环境和节约资源的原则 ， 采用清洁的生产工艺 ， 最大限度地降低生产过程中的物耗 、 能耗和污染物排放 ， 同时最有效地利用石油资源 ， 生产环境友好的石油产品 。 1. 概述 加氢技术及进展 10 21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大： 在油品质量方面 ， 因汽车尾气造成的空气污染已为世界各国所关注 ， 因此已纷纷出台了新的法规 ，对发动机燃料的组成提出了越来越严格的限制 。 汽油：低硫 低烯烃 低芳烃、低蒸汽压 柴油：低硫、低芳烃、高十六烷值、低干点 1. 概述 加氢技术及进展 11 21世纪炼油工业面临严峻挑战 来自环保方面的压力日益增大： 据美国剑桥能源协会预计 ， 2005年全球 65%的汽油 ， 硫含量不大于 30g/g， 57%的柴油 ， 硫含量不大于 500g/g。 2010年发达国家和部分发达国家的清洁汽油和清洁柴油的硫含量要降至 100g/我国北京 、 上海等大城市在 2005年执行欧洲 2008年执行欧 据有关专家预测 ，全国也可能 2007年实施欧洲 1. 概述 加氢技术及进展 12 1. 概述 21世纪炼油工业面临严峻挑战 加氢技术及进展 13 1. 概述 21世纪炼油工业面临严峻挑战 加氢技术及进展 14 加氢技术将持续快速发展 加氢工艺过程包括加氢裂化和加氢处理。将在如下方面起到关键作用： 加工高硫及劣质原油，扩大原油加工适应性 提高加工深度，增产轻质油品 提高成品油质量，生产低硫和超低硫清洁燃料 调整产品结构以及油化一体化生产化工原料1. 概述 加氢技术及进展 15 加氢技术将持续快速发展 我国炼油工业从现在开始到 2020年将有较大发展，但面临的形势很严峻。 原油需求量超过 口原油超过 口油大多为高硫或重质原油，增加了加工难度。 1. 概述 加氢技术及进展 16 加氢技术将持续快速发展 石油化工产品需求增长迅速，到 2020年按国内乙烯产量满足需求率 50左右，加上 时需化工原料油 7800万吨左右，炼油工业将难以满足。 含硫原油加工量的增加，对大气污染的影响日益严重。 为解决上述我国炼油工业发展中存在的严重问题，需要采取诸多相应的对策，发展加氢工艺毫无疑问是众多对策中最重要的一项措施，因此可以预见， 我国加氢技术将持续快速发展。 1. 概述 加氢技术及进展 17 国外加氢技术发展趋势 国外近年加氢技术的发展趋势主要是： 为适应低硫和超低硫燃料的生产，重视催化原料的预处理，以及创新发展多种催化汽油加氢预处理技术； 为加工含硫原油，提高轻质油品收率，含硫渣油的加氢处理和 1. 概述 加氢技术及进展 18 国外加氢技术发展趋势 国外近年加氢技术的发展趋势主要是： 为提高加氢裂化水平，开发多种形式的新工艺，提高装置处理能力，改善产品分布，消除装置瓶颈； 催化剂不断推陈出新，新催化剂的脱硫脱氮活性大幅度提高； 发展深度脱硫脱氮技术，实现含硫 1. 概述 加氢技术及进展 19 国内加氢技术发展迅速 含硫 催化汽油后处理技术与国外同步； 提高柴油质量技术 度脱硫技术； 发展了多种形式的加氢裂化技术； 加氢裂化催化剂不断更新换代。 1. 概述 加氢技术及进展 20 一类为加氢处理（ 是指通过加氢反应原料油的分子大小没有变化以及有 10%或 80% 较小的辛烷值损失， ，辛烷值 (失小（ 95%），氢耗低（ 。 加氢精制 加氢技术及进展 45 低压航煤加氢精制技术 随着国民经济的增长及航空事业的发展，对喷气燃料的需求迅速增长。 直馏航煤精制主要目的：脱硫醇、降酸值、改善颜色。 传统的非临氢航煤精制方法对原料的适应性较差 ,并存在不同程度的环境污染问题。 加氢精制能够达到直馏航煤精制的所有目的，需要时还能降低硫含量，提高烟点。 加氢精制 加氢技术及进展 46 低压航煤加氢精制技术 航煤加氢精制反应条件可根据原料性质、产品要求及现实条件来确定 ,一般在氢分压 积空速 2 6油比 50 200、反应温度 200 320 之间。 加氢精制 加氢技术及进展 47 低硫柴油生产技术 柴油规格发展趋势 硫含量、 度、十六烷值、多环芳烃 柴油低硫化最紧迫！ 柴油的低硫化是世界各国和地区柴油新规格的发展趋势。如何经济合理地生产低硫柴油将是我国目前和今后一定时期内炼油业需要重点解决的课题之一。 加氢精制 加氢技术及进展 48 加氢精制 加氢技术及进展 49 低硫柴油生产技术 降低柴油硫含量的途径 原料 /原油选择 降低原料终馏点 调入煤油组分 换用高活性催化剂 增加反应器 新建加氢装置 最经济和简便的方法是采用更高活性的加氢脱硫催化剂 加氢精制 加氢技术及进展 50 低硫柴油生产技术 尽管可以采取提高反应温度和降低空速的措施来实现柴油深度加氢脱硫 ,但提高反应温度将缩短催化剂使用寿命，且使产品色度变差；降低空速则意味着更大的反应器及更高的催化剂投资。 开发、选用活性更高的加氢脱硫催化剂是最经济的方法。 加氢精制 加氢技术及进展 51 低硫柴油生产技术 目前，深度加氢生产含硫 500且应用经验很多。国内近几年上的柴油加氢精制装置基本上都是这种类型。但是要生产含硫量小于或低于 50要开发脱硫活性大幅度提高的新催化剂。 加氢精制 加氢技术及进展 52 低硫柴油生产技术 丹麦哈尔杜 兰阿克苏 国石油研究院的 顺石油研究院的 油化工科学研究院 加氢精制 加氢技术及进展 53 低硫低芳烃柴油生产技术 目前，世界发达国家对柴油的硫含量、芳烃含量及十六烷值等指标的要求日趋严格，柴油馏分中芳烃化合物的脱除问题，已引起了炼油界的极大关注。 近年来，用于生产低硫、低芳烃柴油的催化剂及工艺，发展较快并日臻完善。 加氢精制 加氢技术及进展 54 低硫低芳烃柴油生产技术 采用非贵金属催化剂，针对不同种类原料在中等压力下单段可以得到质量符合世界燃油规范 类油品规格要求的柴油。 以催化柴油为原料生产低硫、低芳柴油 ,普遍采用两段法工艺，即第一段采用 化铝催化剂，第二段采用具有一定耐硫的贵金属催化剂。 加氢精制 加氢技术及进展 55 低硫低芳烃柴油生产技术 对于直馏柴油和焦化柴油 , 可采用常规加氢催化剂 , 在中等压力下生产低硫低芳烃柴油。 对于催化柴油 , 采用常规加氢催化剂 , 则需要在较高的压力 ,较低的空速条件下生产低硫低芳烃柴油。 采用非贵金属 /贵金属两段法 , 可以在较低的压力等级下生产低硫低芳烃柴油。 加氢精制 加氢技术及进展 56 低硫低芳烃柴油生产技术 针对生产低硫 、 低芳清洁柴油的需求 ， 近年来研制了 金属柴油深度脱芳催化剂 ， 该催化剂已申请国内专利 。 采用两段法工艺 ， 针对催化柴油进行了柴油深度脱芳工艺研究 ， 并取得了较好的效果 。 加氢精制 加氢技术及进展 57 低硫低芳烃柴油生产技术 点如下： 原料油：能适用于直馏柴油、焦化柴油、催化柴油、减粘柴油和轻减压馏分油或其混合油； 技术路线：以具有高芳烃加氢饱和及同时具有高脱硫、脱氮性能的 具有低温高加氢活性的贵金属催化剂作为第二段，达到深度脱芳烃，生产低芳烃柴油产品； 加氢精制 加氢技术及进展 58 低硫低芳烃柴油生产技术 点如下： 工艺特点：操作条件缓和，程为两段一次通过； 应用方式：可以利用现有中等压力等级加氢精制装置，分阶段建设，从而降低设备投资；也可用于新建装置。 加氢精制 加氢技术及进展 59 低硫低芳烃柴油生产技术 在国外已经工业化的两段加氢工艺有以下几种： 加氢精制 加氢技术及进展 60 催化裂化原料加氢处理技术 催化裂化是我国炼油行业重油轻质化的主要手段。 催化裂化原料油加氢预处理是提高催化裂化产品质量、减少催化裂化烟气中 、氮、极性物、金属含量都有不同程度降低，多环芳烃部分饱和，从而给 转化率、汽油收率明显增高；循环油、油浆、焦炭减少；汽、柴油含硫低；再生器烟气中 加氢精制 加氢技术及进展 61 催化裂化原料加氢处理技术 加氢精制 S) (S) 轻柴油 (S) (S) 汽油 (2000) (50) 加氢技术及进展 62 催化裂化原料加氢处理技术 目前， 加氢精制 加氢技术及进展 63 石蜡类加氢精制技术 石蜡加氢精制技术已经成熟。近几年，两种新型催化剂均取得了工业化成功应用，效果很好。 加氢精制 加氢技术及进展 64 加氢精制工艺流程已经很成熟 ， 除了催化汽油加氢脱硫的工艺流程外 ， 其它类的加氢精制流程基本相同 ， 只是局部有一些不同的特点 。 加氢精制 加氢技术及进展 65 加氢精制 加氢技术及进展 66 加氢精制 加氢技术及进展 67 加氢精制 加氢技术及进展 68 加氢精制 加氢技术及进展 69 加氢精制 加氢技术及进展 70 加氢精制 加氢技术及进展 71 加氢裂化特点 重质馏分油深度加工的主要工艺之一。不仅是炼油工业生产轻质油品的重要手段，而且也成为石油化工企业的关键技术，发挥着其它工艺不可代替的作用。 具有产品灵活的特点。采用不同催化剂和操作方案，用不同原料可以有选择地生产液化石油气、石脑油、喷气燃料、轻柴油以及润滑油料等多种优质石油产品，其尾油可作为生产乙烯用的裂解原料或作为低硫的催化裂化原料。 加氢裂化 加氢技术及进展 72 加氢裂化特点 最大量生产优质中间馏分油（喷气燃料和柴油等）和调整产品结构的重要手段。 原料范围宽、操作方案多，炼厂可以应用加氢裂化组合出不同的加工流程，提高全厂的产品质量，改变产品结构，从而提高全厂的经济效益。 唯一能在重油轻质化同时直接制取低硫、低芳烃清洁燃料的重要手段。它不需要原料预处理，可以直接加工含硫高的 加氢裂化 加氢技术及进展 73 加氢裂化特点 最大量生产芳烃潜含量高的优质重整原料，以进一步制取 采用不同的催化剂匹配及组合时，它又是生产符合 对二次转化油品，如催化裂化柴油、焦化柴油可以通过芳烃开环及深度脱硫脱芳等加氢改质技术制取清洁柴油产品。 加氢裂化 加氢技术及进展 74 国外加氢裂化技术发展概况 世界上第一套现代称作 959年在美国谢夫隆（ 司加州里奇蒙炼厂投产的。 环球油品公司（ 联合油（ 海湾（ 究开发公司、壳牌（ 际石油集团、法国石油研究院（ 法国巴斯夫（ 司、英国石油公司（ 加氢裂化 加氢技术及进展 75 国外加氢裂化技术发展概况 前 995年收购 外销售的加氢裂化技术均采用联合油 再采用 保留了原在工艺流程和工程技术上对原联合油的相应部分做了改进。 加氢裂化 加氢技术及进展 76 国外加氢裂化技术发展概况 986年收购 外销售加氢裂化技术采用吸取海湾公司在相应部分的技术特点。 1993年 在市场和加氢裂化技术上开始合作， 2000年 0%的股份成立了 氢技术从此由 加氢裂化 加氢技术及进展 77 国外加氢裂化技术发展概况 加氢裂化 加氢技术及进展 78 国内加氢裂化技术发展概况 我国是在世界上最早掌握加氢裂化技术的少数几个国家之一。 自五十年代起就致力于加氢裂化工艺及催化剂的研究开发工作，当时主要是针对页岩轻柴油和烟煤焦油，并开发了相应的催化剂。 加氢裂化 加氢技术及进展 79 国内加氢裂化技术发展概况 随着我国石油工业和炼油技术的发展，六十年代开始进行馏分油加氢裂化的研究工作，自行开发研制的无定型加氢裂化催化剂于 1966年首次工业应用。 1965年开始研究活性更高的分子筛加氢裂化催化剂，并在七十年代实现工业应用。 加氢裂化 加氢技术及进展 80 国内加氢裂化技术发展概况 八十年代成套引进国外技术、工程设计和设备，建设了四套高压加氢裂化装置。 八六年通过引进国外技术，自行设计、建设了一套高压加氢裂化装置。 在消化吸收引进技术的基础上，利用国内技术和催化剂，近年又相继自行设计建成投产了多套高压加氢裂化装置。 加氢裂化 加氢技术及进展 81 国内加氢裂化技术发展概况 九十年代以来我国自行设计的加氢裂化装置，都是采用抚顺石油化工研究院（ 石油化工科学研究院（ 催化剂。 国内催化剂已达到或接近国外先进水平。 加氢裂化 加氢技术及进展 82 国内加氢裂化技术发展概况 现了工业化。 发了中油型、轻油型、高抗氮、高活性等很多个牌号的加氢裂化催化剂，可用于不同的加氢裂化工艺，满足用户多种多样的需要。 加氢裂化 加氢技术及进展 83 国内加氢裂化技术发展概况 开发了不同催化剂组合的加氢裂化工艺。 在 业化应用较多，并取得良好结果。 加氢裂化 加氢技术及进展 84 国内加氢裂化技术发展概况 开发成功了适合我国国情的中压加氢裂化成套技术。 虽然中压加氢裂化对原料油的适应性，生产灵活性和产品质量都不如高压加氢裂化好，但中压加氢裂化具有装置建设投资和操作费用相对较低的特点。 加氢裂化 加氢技术及进展 85 国内加氢裂化技术发展概况 在反应总压 工原料油的干点（ 540度），其裂化深度可以接近高压加氢裂化技术的水平。在此操作压力范围内，除石蜡基原料油外，其它原料油中压加氢裂化所得喷气燃料和柴油产品的质量尚不能达到高压加氢裂化技术的水平。 加氢裂化 加氢技术及进展 86 国内外加氢裂化催化剂的发展 六十年代初期工业化的加氢裂化催化剂都是 鉴催化裂化用的合成硅酸铝催化剂和煤焦油气相加氢用的金属硫化物催化剂，将硅酸铝裂化活性和金属硫化物的加氢活性二者结合而成加氢裂化催化剂。 美国联合油公司开发出以分子筛为载体的加氢裂化催化剂，于 1964年首先用在 加氢裂化 加氢技术及进展 87 国内外加氢裂化催化剂的发展 分子筛加氢裂化催化剂与无定型加氢裂化催化剂相比，活性高，选择性好。 无定型催化剂经过这些年来不断改进和发展，和分子筛催化剂一样，目前都仍在加氢裂化装置上使用。 开发了无定型 /分子筛加氢裂化催化剂，也在工业上得到应用。 加氢裂化 加氢技术及进展 88 国内外供应的加氢裂化催化剂 加氢裂化 加氢技术及进展 89 加氢裂化 加氢技术及进展 90 加氢裂化 加氢技术及进展 91 国内外供应的加氢裂化催化剂 加氢裂化 加氢技术及进展 92 加氢裂化 加氢技术及进展 93 国内外供应的加氢裂化催化剂 加氢裂化 加氢技术及进展 94 加氢裂化 加氢技术及进展 95 加氢裂化 加氢技术及进展 96 国内外供应的加氢裂化催化剂 加氢裂化 加氢技术及进展 97 国内外供应的加氢裂化催化剂 抚研 ） ： 3824, 3971, 3903, 3976, 3825, 3905, 3955, 3901, 3974, 3912, 3973, 3882, 3905, 3963, 3934, 3935, 3975. 石科院 ） ： 加氢裂化 加氢技术及进展 98 加氢裂化 加氢技术及进展 99 国内外供应的预精制催化剂 , , 加氢裂化 加氢技术及进展 100 国内外供应的预精制催化剂 法国石油研究院 ( 抚研 ） 3936, 3996, 石科院 ） 加氢裂化 加氢技术及进展 101 工艺流程 在加氢裂化装置中 ， 除催化剂外 ， 工艺流程是决定装置投资和能耗的关键 ， 是关系到装置安全生产 ， 稳定操作的重要因素 。 加氢裂化可以采用一次通过流程 ， 也可以采用全循环流程 。 加氢裂化催化剂可以采用需要预精制的催化剂 ， 也可以采用不需要预精制的催化剂 。 并且对全循环流程 ， 循环油可以单独设循环油反应器 ， 也可以返回和原料油混和 。 加氢裂化 加氢技术及进展 102 工艺流程 馏分油加氢裂化技术自 1959年在美国里奇蒙炼厂首次工业应用以来 ， 经过几十年的发展和完善 ， 工艺已经比较成熟 。 加氢裂化工艺虽有多种形式 ， 但基本原理相同 。 加氢裂化工艺主要采用以下三种工艺流程：一段串联工艺流程 、单段工艺流程 、 两段工艺流程 。 加氢裂化 加氢技术及进展 103 加氢裂化 一段串联加氢裂化工艺流程 加氢技术及进展 104 加氢裂化 单段加氢裂化工艺流程 加氢技术及进展 105 加氢裂化 两段加氢裂化工艺流程 加氢技术及进展 106 加氢裂化 茂名、金陵加氢裂化流程图 加氢技术及进展 107 加氢裂化 茂名石化公司及金陵石化公司的加氢裂化装置设计规模均为 80万吨 /年，全循环生产中间馏分，八十年代初建成投产。应该说在工艺技术上和工程技术上代表了当时的先进水平。 加氢技术及进展 108 加氢裂化 金山加氢裂化流程图 加氢技术及进展 109 加氢裂化 金山石化公司的加氢裂化装置设计能力 90万吨 /年，全循环生产重整原料 重石脑油。 在工艺和工程上与茂名石化公司和金陵石化公司属同一时期水平。该装置流程在原则上与茂名石化公司和金陵石化公司没有太大差别，使用的裂化催化剂属活性更高的石脑油型。由于不产柴油、航煤，所以没有相应设施和减压塔。 加氢技术及进展 110 加氢裂化 扬子石化加氢裂化反应系统流程图 加氢技术及进展 111 加氢裂化 扬子石化公司加氢裂化装置设计能力 120万吨/年，全循环生产重整原料（重石脑油）。 该流程实际与金山石化加氢裂化装置一样，只是因为原料质量较差，含氮量高、反应器空速较低，且由于处理量较大，故精制反应器分成了二个。 加氢技术及进展 112 加氢裂化 齐鲁石化加氢裂化流程图 加氢技术及进展 113 加氢裂化 齐鲁石化公司单段（单剂）加氢异构裂化装置设计能力为 56万吨 /年，单段一次通过生产航煤、柴油、优质乙烯原料。 国内完成工程设计，于 1990年建成投产。加氢技术有其技术特点，单段一次通过的产品结构代表了加氢裂化发展的产品趋势，该技术可以说代表了当时加氢技术的世界水平。 加氢技术及进展 114 加氢裂化 脱沥青油加氢裂化流程图 加氢技术及进展 115 加氢裂化 中东原油减压渣油深度脱沥青油（收率 65%）与置能力 350万吨 /年。生产煤油、柴油和乙烯原料（部分作润滑油料）。 这一套装置是目前世界上难度最大的一套加氢裂化。这个流程有二个重要特点。在裂化反应器前面串联了一个大的脱金属的反应器。尽管如此，进入裂化催化剂的原料仍有相当数量的重金属含量；分馏系统必须设减压塔，将大于 保证乙烯进料尾油的质量。 加氢技术及进展 116 加氢裂化 燕山中压加氢裂化流程图 加氢技术及进展 117 加氢裂化 燕山石化公司的中压加氢改质装置设计能力为 100万吨 /年，目的是以重油催化裂化柴油和直馏常三、减一为原料，生产优质柴油和用作乙烯原料的尾油。 该装置现已进行扩能改造为中压加氢裂化装置。换用新的催化剂，其处理量达到 130万吨 /年，原料为 脱金属反应器的催化剂在线置换（ 术。该技术的优点是解决了固定床渣油加氢装置处理重金属含量高达 200缺点是 渣油加氢 加氢技术及进展 128 上流式反应器（ 术。 在常规的固定床反应器前增加一台上流式反应器，其技术特点为：由于反应物流自下而上流动，使催化剂床层略呈现膨胀，因而初始压力降小，从而解决了常规固定床反应器加工劣质渣油时的初、末期压力降变化大的问题。上流式反应器内的催化剂能最大限度地脱除金属杂质，以保护下游的固定床反应器，延长装置的操作周期。 渣油加氢 加氢技术及进展 129 目前已经工业化并推广应用的技术 市服务公司 渣油加氢 加氢技术及进展 130 渣油加氢 加氢技术及进展 131 渣油加氢 加氢技术及进展 132 依托 茂名石化公司建成了 1套 2Mt/于加工中东含硫渣油，生产少量石脑油和部分优质低硫轻柴油，其 350 实现含硫渣油的全转化。该装置已在 1999年 12月顺利投产。提高了炼厂的轻油收率，增加技术经济效益和社会效益。 渣油加氢 加氢技术及进展 133 于 2001年 6月 26日在齐鲁 用结果表明： 性高，稳定性好，总体活性达到或超过同类进口剂活性水平，可替换同类进口产品。 齐鲁公司改造后的渣油加氢装置，采用 可降低加氢减压渣油的残炭含量。 渣油加氢 加氢技术及进展 134 金属能力高，能够处理国内外各种渣油，为 有多方面的用途。 渣油加氢 加氢技术及进展 135 原料粘度对渣油加氢过程的影响 ： 渣油加氢反应是扩散控制的过程，原料粘度的高低将直接影响其反应性能。降低原料粘度，有利于提高杂质的脱除率。 渣油粘度过高，将影响工业装置中原料油在催化剂床层中的流动状态和物流分布，造成系统压力的波动，影响装置的稳定操作。 100%减渣加氢在工业上是很难长周期稳定运转的。掺入低粘度的馏分油是降低渣油粘度的有效方法。 渣油加氢 加氢技术及进展 136 催化裂化重循环油 (特性 ： 烃和硫氮等杂质含量高的特点。 通常为了增加催化裂化的转化率和轻质油收率，由于 裂化效果并不理想。 质含量降低，饱和度提高，将改善其催化裂化性能，转化率和轻质油收率增加 渣油加氢 加氢技术及进展 137 渣油加氢 R F C C R H T R 加氢技术及进展 138 降低渣油加氢进料粘度，提高原料油反应性能，从而可以使渣油加氢装置处理更多、性质更差的渣油，优化炼厂的加工流程； 降低了渣油加氢催化剂上积炭量，改善催化剂上积炭和金属分布，延长催化剂寿命； 炭产率降低，进一步提高了炼油厂的经济效益。 渣油加氢 加氢技术及进展 139 渣油加氢 C C D A O H T 100) D A 85) 15) 气化原料； 燃料： 沥青水浆等 ； 其它用途 。 ( ) 内数据为收率 ,加氢技术及进展 140 成了一条具有自主知识产权新的加工劣质渣油技术路线。 2001年 12月 11日， 渣油通过 沥青油可以在较低压力和较高空速的条件下加氢处理生产优质的 氢催化剂寿命显著延长，加氢装置投资和操作费用大幅度降低。 企业提供了一条投资低、效益高的渣油深加工转化的技术路线，增加企业的竞争力。 渣油加氢 加氢技术及进展 141 加氢道路是提高润滑油质量的必由之路 老三套工艺是通过物理分离模式把油中的非理想组分（多环芳烃，极性物等）除去，不能改变油中的既有的烃化物结构，因而其性质 大大依赖于原油性质 。 由于适合生产润滑油的优质原料愈来愈少，现有的润滑油生产装置已不能适应现有的变化， 只能生产低档润滑油 ； 基础油中烃类的组成及含量对成品油质量影响最大。提高饱和烃的含量是提高基础油质量的必然途径 。 润滑油加氢 加氢技术及进展 142 加氢道路是提高润滑油质量的必由之路 基础油中好的组分是异构烷烃及少环而带长侧链烷烃的环烷烃，而正构烷烃由于倾点高，多环烷烃及芳烃由于氧化安定性差等均不是理想组分。加氢工艺正是通过化学反应，把油中的环状物，饱和烃，芳烃等转变为我们希望的组分。因而 对原油的限制相对宽泛 。 润滑油加氢 加氢技术及进展 143 润滑油加氢 加氢道路是提高润滑油质量的必由之路 高效益使基础油生产选择加氢工艺 加氢技术及进展 144 润滑油加氢 加氢道路是提高润滑油质量的必由之路 加氢裂化/处理有较大的原油灵活性 加氢技术及进展 145 国外润滑油加氢技术的发展 六十年代以前，世界上生产润滑油都是采用糠醛精制 溶剂脱蜡 白土精制方法，统称“老三套”。 七十年代有了先经加氢改质提高润滑油原料的粘度指数，然后进行溶剂脱蜡生产基础油的工艺，典型的是法国石油研究院 1981年，美国 （ 1993年，由美国 艺在美国里奇蒙炼油厂一次投产成功 。 润滑油加氢 加氢技术及进展 146 国外润滑油加氢技术的发展 至此形成了 加氢改质 溶剂脱蜡 催化脱蜡 异构脱蜡 三大加氢法生产润滑油技术系列。 润滑油加氢 加氢技术及进展 147 国外润滑油加氢技术的发展 催化脱蜡工艺 工艺原理：通过选择性分子筛催化剂使润滑油中的正构烷烃和短侧链烷烃进行选择性裂化，以降低润滑油倾点。核心是用催化剂将蜡裂化成小分子烃类，所以其付产品是低价值的气体、液化气和少量石脑油。 因催化剂耐氮能力较差，失活快，所以要求进到催化脱蜡反应器中的进料氮含量 30点 70， 倾点 。 加氢技术及进展 164 润滑油加氢 异构脱蜡技术 高原料适应性 高收率 高粘度指数 加氢异构脱蜡是目前最先进的润滑油加氢技术 加氢技术及进展 165 润滑油加氢 润滑油加氢改质溶剂精制滑油基础油的工艺 加氢技术及进展 166 润滑油加氢 异构脱蜡（催化脱蜡）全氢法生产优质组合工艺 加氢技术及进展 167 国内工程设计经验 从六十年代开始，国内开始加氢裂化的工程设计。 自八十年代初成套引进四套采用 累了一定的工程设计经验。 4. 加氢工程技术及进展 加氢技术及进展 168 国内工程设计经验 八六年又采用 及渣油加氢改质轻质化（ 艺，由 于 1991、 1992年分别开工成功。大大地推动了国内加氢裂化装置的工艺技术、工程设计，设备国产化和催化剂的研制技术的发展。 4. 加氢工程技术及进展 加氢技术及进展 169 混氢方式 改变了过去国内加氢裂化只能设计炉后混油一种模式 ， 对同一方案经过计算比较，采用炉前混氢流程，换热面积节省约 20%左右，换热器重量节省约 22%。这充分体现了炉前混氢简化流程，减少换热面积，节省投资的优点。但采用炉前混氢工艺，关键是必须完全掌握两相流进加热炉并避免炉管结焦的设计方法。 随着装置处理量的增加，若装置全部油和氢气均在加热炉内加热，就存在的两相流分配的问题。此时选择炉后混油能够避免两相流分配的问题。但采用炉前混氢流程时，通过采取新的措施和方法，仍然可以解决好两相流分配的问题。 4. 加氢工程技术及进展 工艺流程 加氢技术及进展 170 混氢方式 选择炉前混氢还是炉后混油，还与催化剂的选择有关。选择炉后混油流程有利于高分子筛型催化剂的事故处理。 因此反应部分换热和加热流程选择炉前混氢还是炉后混油流程，需要综合考虑催化剂类型、考虑流程简化和优化、投资和经济分析比较和事故处理等多种因素。 4. 加氢工程技术及进展 工艺流程 加氢技术及进展 171 循环氢脱硫 对加氢反应来说，循环氢中硫化氢较高时，对硫化型加氢裂化催化剂的加氢脱氮活性和裂化活性没有明显影响，但对催化剂的加氢脱硫活性和芳