劣質重油加氫技術的工業應用探析
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摘 要：為了滿足我國社會生產生活對原油資源不斷增加的需求，石油資源的進口量也在不斷增加，但是這部分進口原油中劣質化、重質化程度非常嚴重，而隨著我國對環保生產要求的不斷提升，我國的煉化企業實現能源的清潔生產以及高效轉化成為了可持續發展的關鍵。本文主要針對目前劣質重油加氫技術在工業領域的應用進行了分析。
關鍵詞：劣質重油；固定床；加氫技術；工業應用
近年來隨著我國原油資源消耗總量的不斷攀升，原油進口總量也在不斷增加，據相關統計數據表明，到2030我國石油進口依賴度將達到80%。但是由于進口原油劣質化、重質化程度原來遠嚴重，在我國工業生產環保新常態的形勢下，我國整個煉化領域也面臨著巨大的發展壓力。劣質重油加氫技術的出現實現重油的輕質化、清潔化，目前也逐漸成為了一種劣質重油加工的關鍵技術，在整個煉化領域受到了高度重視。
1 固定床加氫技術
目前在劣質重油處理方面固定床加氫技術應用最為廣泛，而且發展也非常迅速。固定床反應器通常情況下也被稱為是活塞滴流流床反應器，氫氣以及原料油在經過加熱處理后從頂部進入到反應器內部，向下經過催化劑床后就能將絕大部分的硫、氮、金屬以及其他的高碳化合物等清除，這樣就能為原料的后續處理提供便利，操作壓力通常情況下能夠達到20MPa，轉化率也能達到50%以上。目前我國應用固定床加氫工藝多數都是國外引進[1]。
充分利用固定床加氫技術能過針對含硫原油、高硫原油以及常規的渣油等進行有效的處理，但是該技術在實際應用過程中由于經常會出現固定床催化劑床上堆積大量的金屬，甚至會出現積碳現象，從而使得催化劑的活性很容易喪失，從而導致原油產品質量出現嚴重變化或者不均勻的現象；而且在床層出現堵塞情況的時候也經常會導致堵塞或者產生較大的壓降，甚至會造成被動停車，因此，該工藝在針對含金屬、高殘碳等幾種劣質重油原來進行加工的時候不能很好的適用。僅僅能針對一些硫、氮、碳等含量較少的劣質重油進行加工的時候具有較好的效果，而且在加工上述幾種種質原料油的時候裝置必須要在運行一兩年只有進行催化劑置換，很難實現長時間的持續的運轉。
2 移動床加氫技術
在經過對固定床加氫處理技術的基礎上進行了一系列的改進后形成了移動床加氫處理技術，移動床加氫技術在實際應用過程中可以充分結合實際的生產狀況來間斷或者連續的將廢棄的催化劑不斷排出，同時還能實現對新催化劑的連續或者間斷補充，這樣就能使設備內部的催化劑能夠維持較高的活性，極大的延長了裝置的持續運轉的周期，而且還能夠針對更加劣質的原料油進行良好的加工。在移動床反應器內部還設置了一系列的閥門以及容器等，這樣就能夠在設備高溫、高壓狀態下運行的過程中靈活的裝卸催化劑，另外，在反應器的內部還設置了一個錐形板，這樣就能在反應的內部形成一個活塞流，由此進一步促進了催化劑裝卸的速度提升，但是這種結構整體上與固定床相比較更加復雜。
3 劣質重油加氫技術發展趨勢
從整體國內外劣質重油加氫技術發展狀況來看，固定床加氫技術目前是技術最為成熟、發展速度最快、裝置最多的一種；在整個工業領域中移動床加氫技術的應用則相對較少；沸騰床技術隨著近年來的不斷進步在整個工業領域得到了非常廣泛的應用；
3.1 延長運轉周期
在針對渣油、催化油漿、煤焦油等劣質重油進行處理的過程中應用懸浮床加氫技術，由于上述幾種劣質重油形成的是一種非常復雜的膠體體系，而且不同劣質重油其質量分數以及性能特征等存在較大差異，在實際反應的過程中所需要的操作條件以及轉化極限也有很大差別。因此針對目前懸浮床加氫反應器進行不斷研究，通過實現催化劑濃度可調節、反應速率以及反應的深度可控的前提下就能夠有效解決目前整個體系在進行劣質重油處理過程中出現了結焦以及磨損等現象。在此情況下，就能夠有效延長設備的使用壽命其運轉周期。
3.2 優質廉價催化劑
必須要進一步加大對多功能復合型催化劑的研究，要不斷提升催化劑的脫硫率、脫碳率以及脫金屬率性能，不斷提升催化劑的反應轉化能力，并實現對反應器結焦現象的有效控制；與此同時，要針對懸浮床加氫技術進行深入研究，要實現對其催化劑使用量的最大程度控制，要充分保證在整個處理過程中催化劑的進料量控制在0.5%～5%之間，必須要對整個處理工藝進行進一步優化，要實現整個加氫處理工藝催化劑的循環利用，有效降低催化劑的使用成本。
3.3 產生殘渣少且合理處理
懸浮床加氫技術在實際應用過程中通常情況下都會向外部排放一定量的殘渣，在一些處理過程中其殘渣排放量甚至能高達10%，如果能夠實現對接處理工藝的進一步優化，實現對殘渣排放量的有效控制，并對這部分殘渣進行合理利用，這樣就能避免環境造成污染，這也是未來重點的研究方向。
4 結束語
隨著現代工業生產中環保要求的不斷提升，而原油劣質化進一步加劇，使得針對劣質重油資源不斷提升級利用率以及實現輕質化、清潔化處理迫在眉睫，而隨著現代劣質重油加氫技術的不斷發展，劣質重油處理深度以及轉化率也在不斷提升，由此就促進了我國能源供應穩定發展。
參考文獻：
[1]劉建平，王云，韓小康，程燕俠.固定床反應器與沸騰床反應器在重油、渣油加氫技術中的比較[J].內蒙古石油化工，2013，39（18）：114-115.
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