摘要：世界原油的重质化带来了炼厂渣油产量的上升和质量的变差，渣油加氢技术成为处理渣油的最有效手段，目前国内外渣油加氢技术主要包括悬浮床加氢裂化技术、沸腾床加氢裂化技术、移动床加氢裂化技术和固定床加氢处理技术。固定床渣油加氢技术是目前最为成熟的技术，悬浮床渣油加氢裂化技术是目前最先进的渣油加氢技术，可加工世界上密度最大的渣油，并可实现90%以上的高转化率，目前因结焦、含固体物料的磨损等工程放大问题还没有大型化的工业装置。沸腾床渣油加氢裂化技术在世界上已有近30套装置，其技术发展方向为进一步降低投资、减少能耗、提高转化率和适应清洁生产要求。 重庆智障学校
关键词：渣油，加氢，固定床，悬浮床，沸腾床
1 概述
世界原油的重质化带来了炼厂渣油产量的上升和质量的变差，为了适应日益严格的环保法规、提高企业的经济效益，渣油加氢技术成为处理渣油的最有效手段。不同性质的渣油原料可以采用不同的加氢手段进行处理，表1为不同渣油性质及其适宜加氢工艺⑴。
表1 渣油性质及其适宜加氢工艺
加氢工艺固定床沸腾床悬浮床移动床
渣油性质
中国第一个空军司令Ni+V/μg.g-1＜200 ＞700 ＞700 ＞200
残炭/% 10～20 20～25 20～25 10～20
操作条件
反应温度/℃370～420 400～470 450～480 370～450
反应压力/MPa 10～20 15～21 10～30 10～20
体积空速0.15～0.35 0.2～1.0 0.7～1.5 0.1～0.5
运转周期6～24 24～36 无大型工业装置24～36
2 渣油加氢技术的现状与进展
2.1 悬浮床加氢技术
在太空中理家悬浮床加氢工艺是煤液化技术发展而来，所用催化剂粒度较细、呈粉状，悬浮在反应物中，可有效抑
制焦炭生成。悬浮床加氢工艺依靠较高的反应温度和反应压力使原料深度裂解，可加工沥青和油砂等劣质原料，获得等多的轻油产品。
悬浮床加氢技术目前所建装置处理量均不大，未见有大型工业化技术的报道。是国外许多大公司开发和研究的热点，表2为国外一些知名公司开发的减压渣油悬浮床加氢裂化技术情况介绍。
表2 国外一些知名公司开发的减压渣油悬浮床加氢裂化技术情况介绍技术名称开发商简要情况
EST 意大利埃尼
公司
20世纪80年代后期开始开发用纳米级催化剂技术，于2000～2003年进行0.3bbl/d
中型试验，为建设工业示范装置提供依据，2005年底1200bbl/d半工业示范装置投
入运行，根据运行结果，2008年埃尼公司决定建设两套大型工业装置，目前正在建
设中
HDHPLUS 委内瑞拉石
油公司研究
中心/德国维
巴石油公司
1983～1988两公司决定联合开发HDH技术，并在德国sholven进行150bbl/d中型试
验；1988～1994年在德国Bettrop进行3500bbl/d工业示范装置试验；1998～2003
年改进HDH技术，在10bbl/d中型试验的基础上开发出HDHPLUS技术；2004～2006
年与法国Axens公司工程设计，确定在委内瑞拉建设两套大型工业装置的设计方案
VRSH 美国谢夫隆
公司
2003年开始开发减压渣油悬浮床加氢裂化技术，在实验室和中型试验成功的基础上
决定在密西西比州Pascagonla炼油厂建设一套3500bbl/d工业示范装置,2010年下半
年开始运行，验证技术经济可行性，为建设35000bbl/d大型工业装置提供设计数据
并解决工程放大问题。受2008金融危机影响，工业示范装置推迟至2010年建设
BP VCC 英国石油公
司/德国维巴
石油公司
VCC渣油悬浮床加氢裂化技术是德国维巴石油公司在20世纪50年代开发的，80年
代和90年代进行了中型装置（200bbl/d）和工业示范装置（3500 bbl/d）试验，工业
化示范装置的运行已超过10年。2002年BP公司收购维巴公司，自2006年来对VCC
技术进行进一步改进，包括加氢处理技术集成生产清洁燃料技术、单系列装置加工
能力扩大以及工业设计等，形成了当前的BP VCC技术，为加速BP VCC技术的工业
应用，不久前BP与美国KBR公司合作进行工程设计，并在全球进行技术转让和服务
Uniflex 美国环球油
品公司
Uniflex前身是加拿大矿业与能源技术中心在20世纪70年代中期开发的CANMET技
术，旨在中等苛刻条件下将渣油转化为有市场价值的产品。1979年决定将其工业化，
在加拿大Montreal炼油厂建设的5000 bbl/d工业示范装置1985年投产，达到既定
目标后于1989年停运。1992奶奶轻重原油价差拉大，工业示范装置重新运行，在
其后近5年的运行中平均开工率为97%。2006年UOP与加拿大自然资源公司合作，
对CANMET技术进行改进，2007年UOP公司获得CANMET技术在全球的独家转让
权。经多方面的改进，UOP公司把CANMET的反应部分和UOP自己的加氢裂化/加
氢处理的分离部分结合在一起，推出了Uniflex技术
2.1.1 EST减压渣油的悬浮床加氢裂化技术〔2,3,4〕
EST是意大利EniTecnologie公司开发的减压渣油悬浮床加氢裂化技术，其概念流程见图1。EniTecnologie公司建设的加工乌拉尔、巴士拉等原油的减压渣油的悬浮床加氢裂化装置于2005年11月开工，其装置运转数据见表3。该技术的核心是悬浮床反应器，所用的催化剂是一种油溶性母体在反应器中转化为以纳米级薄层形式存在的无载体的MoS2，原料中的金属以硫化物形式沉积形式成单独相，不干扰裸露的MoS2活性中心，使得整个过程中催化剂不发生变化，从而保持更高的活性和长周期运转。
图1 EST减压渣油悬浮床加氢裂化概念流程
表3 EST减压渣油悬浮床加氢裂化装置运转数据
项目收率，w% 总硫/μg.g-1总氮/μg.g-1密度/kg.m-3荀子 宥坐
H2S+NH3 3.2～4.0
C1～C47～9 540（液化气）
石脑油（C5～170℃） 6.5～7.5 ＜10 700
煤油+柴油38～50 ＜10 840
催化原料油（350～500℃）30～45 ＜400 ＜700 920
排出尾油 2.5～3.8
总氢耗：4.5%～5.0%（质量分数，对新鲜进料）
2.1.2 HDHPLUES减压渣油的悬浮床加氢裂化技术〔5〕
Intevep公司与Veba公司合作开发的HDHPLUS减压渣油悬浮床加氢裂化工艺流程图见图2。其加工委
内瑞拉重质原油减压渣油的产品收率与延迟焦化比较见表4，产品性质见表5。该技术可加工高硫、高金属、高沥青质和高残炭难转化减压渣油。催化剂采用委内瑞拉富产的一种含4%～5%钒和1%镍的天然矿物，具有加氢转化功能和抑制气体和焦炭生成，促进脱金属，容金属能力强，催化剂的用量为2%～5%。
图2 HDHPLUS减压渣油悬浮床加氢裂化工艺流程
表4 HDHPLUS减压渣油悬浮床加氢裂化工艺产品收率与延迟焦化的比较
项目HDHPLUS 延迟焦化
收率，v% 石脑油21.3 14.4
中馏分油51.2 38.0
减压瓦斯油29.5 17.0
液收总计102.0 69.4
收率，w% H2S+NH3 4.0 1.4
C1～C48.9 7.6
未转化尾油（焦炭）7.5 32.9
氢耗，w% 2.3 0.0
表5 HDHPLUS减压渣油悬浮床加氢裂化工艺产品性质闫德利
项目重石脑油煤油柴油减压瓦斯油
相对密度/kg.m-30.7550 0.8150 0.8450 0.8620
总硫/μg.g-1＜5 ＜5 ＜10 ＜50
总氮/μg.g-1＜2 ＜10
烟点/mm 23
萘，v% ＜1
十六烷值55
倾点/℃＜-25龙门山大断裂
氢，w%
用途重整原料油喷气燃料调和组分欧4柴油调和组分催化裂化原料或润
滑油基础油
2.1.3 VRSH减压渣油的悬浮床加氢裂化技术〔6,7〕
谢夫隆公司开发的VRSH减压渣油悬浮床加氢裂化工艺采用立式悬浮床反应器，减压渣油、氢气和催化剂在上行的过程中进行转化，在14～21MPa、413～454℃的条件下渣油转化率可达100%。产品为汽油、柴油、液化气和瓦斯。催化剂预加氢裂化生成油分离后连续再生并循环使用。但其目前没有装置建成。
2.1.4 BP VCC减压渣油的悬浮床加氢裂化技术〔8,9,10〕
BP公司和Veba公司开发的BP VCC减压渣油悬浮床加氢裂化工艺流程图见图3，其在渣油不同转化率下的产品收率见图4，产品收率分布见图5，产品质量见表6。BP VCC减压渣油悬浮床加氢裂化工艺实际上是悬浮床反应系统与滴流床加氢处理系统在相同温度和压力下运行的集成工艺，中间用热分离器连接，从而确保转化产物与未转化尾油完全分离。与其它技术相比，该工艺的优点是投资省、产品质量和热效率高。该工艺采用的催化剂是一种炼铝工业的废料或褐煤半焦，并且含有镍和铁，呈粉末状，用量通常小于2%。最新报道称其开发了一种新的非金属催化剂。
图4
图5
表6 BP VCC悬浮床加氢裂化/加氢处理产品质量
项目石脑油（HK～177℃）中馏分油（177～343℃）减压瓦斯油（343～566℃）
总硫/μg.g-1～2 ＜10 100～300
总氮/μg.g-1～2
十六烷值＞45
浊点/℃＜-15
残炭，w% ＜0.15
金属/μg.g-1＜1
用途重整原料油超低硫柴油馏分催化裂化原料
2.1.5 Uniflex减压渣油的悬浮床加氢裂化技术〔11,12,13〕
UOP公司将悬浮床加氢工艺（CANMET）与固定床加氢工艺Unionfining TM、Unicracking TM整合形成了Uniflex工艺，流程见图6，其在加拿大Montreal炼油厂建设的5000桶/天示范装置上以冷湖沥青的减压渣油为原料的运行结果见图7，与延迟焦化的收率比较见图8。该工艺主要特点是原料油和循环氢
经过不同的加热炉加热，一小部分循环氢与所用的催化剂都送进原料加热炉加热，加热后物料从底部进入悬浮床反应器，反应物流在反应器出口通过骤冷终止反应，然后进入一系列分离器中分离。气体循环返回反应器中，液体进入蒸馏塔回收轻组分、石脑油、柴油、减压瓦斯油和未转化尾油，部分减压重瓦斯油循环返回反应器进一步转化。该工艺采用的催化剂是一种能抑制生焦的廉价双功能催化剂，这种专用的纳米级固体催化剂（硫酸铁-水化合物在反应器中转化为硫化铁）与原料油混合，可使重组分的转化率达到最高并抑制生焦。催化剂的双功能表现在为裂化产物的稳定提供缓和的加氢活性的同时限制芳烃饱和。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议