重质油悬浮床加氢技术新进展
渣油悬浮床加氢裂化技术的初步研究
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１ 分 散 型金 属 催化 剂
悬浮床 加氢 裂化 工艺采 用分 散型催化 剂 ， 均 它
匀分散在 重油 、 油 中。在处 理硫 、 、 属和残炭 渣 氮 金
过选择 和优化乳化 剂 配方 ， 物理 和化 学 的方法 使 用
催 化 剂 水 溶 液 分 散在 重 油 、 油 中 ， 化 剂 的平 均 粒 渣 催
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０ ０ 第２ Ｏ卷 第 ５期 １ ２年 ９月
我国渣油加氢处理技术分析
的资源 。在全 球 范 围内 ， 油资源 十分 丰富 ， 内 重 委
瑞 拉 和加拿大 的重 油储 量几 乎是 中东常 规原油 探 明储 量 的 ４倍 ， 中国 ， 油 产量 年 产 达 ２０ ０多 在 重 ０ 万 吨 ， 且在 将来 ， 而 重油所 占比例无 疑将会 越来越 大， 随着 国际 原油 价 格 的 不 断上 涨 和 市 场对 轻 质 油 品需求 的不 断增 加 ，迫切 需要 开 发重 油 经济 环
保 的加 工手 段 ， 重 油加 氢处 理 工 艺是 公 认 的经 而
济 环 保 深 加 工 工 艺 ， 界 上 开 发 的重 油 加 氢 工 世 艺 有 固定 床 、 沸腾 床 、 移动床 、 浮床工 艺 。 悬
目前 我 国重油加 氢处 理工艺 有建 成 的渣油 固
术， 这些 悬浮 床加氢 工艺 都是 些工业 示 范装 置 。 我 国第 一 套 渣 油 固定 床 加 氢 工 艺 （ Ｒ Ｓ工 ＶＤ 艺） ２ 纪 ９ 于 Ｏ世 Ｏ年 代 初 由齐 鲁 石 油 化 工 公 司从
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第 ３ ６卷 第 ３期 ２０ ０ ７年 ６月
当
代
化
工
Ｃｏ ｔｍｐ ｒｒ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ｎｅ ｏ ａｙ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ
Ｖｏ ． ６． １ ３ Ｎｏ． ３ Ｊｎ ２０ ｕ ｅ， ０ ７
我 国 渣 油 加 氢 处 理 技 术 分 析
王英 杰 ，张 忠洋 ，张 玉 ，贾 宝军
（ ． 连 理 工 大 学 ，辽 宁 大 连 １６０ ； ２抚 顺 石化 公 司 石 油 三厂 ，辽 宁 抚 顺 １３０） １大 １００ ． １０ １
渣油加氢技术的发展状况
近 年 来 ， 着 原 油 重 质 化 、 质 化 趋 势 的 加 随 劣
术 和 催 化剂 水 平 与 国 外 技 术 相 当 ， 某 些 方 面 甚 在
剧 ， 油 加 工 难 度 加 大 ， 质 油 品 收 率 降 低 ， 市 原 轻 而
１ 渣 油 加 氢 工 艺 类 型 渣油加氢工 艺 按反应 器 类 型划分 为 固定 床 、 移 动 床 、 腾 床 及 悬 浮 床 四种 ， 用 于 处 理 不 同 的 沸 可 原 料 和 生 产 不 同 目 的产 品 。 这 四 种 渣 油 加 氢 工 艺
济 效 益 优 势 ， 油 加 氢 工 艺 得 到 了迅 速 发 展 。 渣
目前 世 界 上 已 工 业 化 或 技 术 较 成 熟 的 渣 油 加
氢 技 术 主 要 有 固 定 床 、 动 床 、 腾 床 及 悬 浮 床 移 沸
等 ， 用 于 处 理 不 同 的原 料 和 生 产 不 同 目的产 品 。 可 亚太 地 区在 近 十 年 内 所 建 的 炼 厂 ， 部 分 都 带 有 大 渣 油 加 氢 处 理 装 置 。 比较 普 遍 的 模 式 有 两 种 ： 其
固定 床 渣 油 加 氢 工 艺 是 迄 今 为 止 工 业 应 用 最 多 、 术 最 成 熟 的渣 油 加 氢 工 艺 之 一 。 一般 说 来 ， 技
当原 料 油 中金 属 含 量 小 于 ２ ０ ｐ ／ 残 碳 小 于 ２ ０ ｔ ｇ， ｇ ０
地 生 产 汽 油馏 分 ； 二是 沸 腾 床 加 氢 转 化 （ — 其 Ｈ ｏｉ 与 Ｆ Ｃ 结 合 的 工 艺 。 最 近 在 韩 国 双 龙 炼 厂 ｌ ） Ｃ
黎 德晟
李 家 民
渣油悬浮床加氢裂化油溶性催化剂的性能
关
键
词 ： 油 悬 浮 床 加 氢 裂 化 ；油 溶 性 催 化 剂 ；表 征 ； 化 效 果 渣 催
文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １）１８ １ ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ：１ ． ９ ９ ． ｓ ． （ ７ ９ ２ １ ． ３ ０ ６ ｉ （ ）
中 图 分 类 号 ： Ｅ ２ ． Ｔ ６４６
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石油学报（ 油加工 ） 石 Ａ Ｔ Ｅ Ｒ ｌ ｌ Ｉ Ｉ Ａ （ Ｅ Ｒ １ Ｕ Ｐ Ｏ Ｅ ＳＮ Ｅ Ｔ Ｏ ） Ｃ Ａ Ｐ Ｔ Ｏ Ｎ Ｃ Ｐ Ｔ Ｏ Ｍ Ｒ Ｃ Ｓ Ｉ Ｇ Ｓ Ｃ Ｉ Ｎ ＥＳ Ｅ 文章 编 号 ：１ ０ ７ （ ０ １ ０ — ３ １Ｏ ０ １８ １ ２ １ ） ３ ０ ６ ～ ６ ９
VCC
VCC悬浮床加氢裂化技术简介主要流程：全馏分煤焦油（不经预处理、包括焦油沥青）与添加剂混合后经高压进料泵和预热器进入悬浮床加氢裂化反应器（该反应器无内件，采用上流模式操作。
为保证转化率，该反应器采用多台串联，通常为3台）进行初步转化（热裂化）生成比煤焦油轻的烃类，中间不发生缩合反应或结焦。
未转化的渣油和添加剂在热分离器中与汽化的反应产物和循环气分离。
热分离器的底部产物进入减压闪蒸塔回收馏分油，回收的馏分油与热分离器的顶部产物一起送入加氢处理段，该处理段采用固定床催化反应器，可设计成加氢精制也可设计成加氢裂化，其操作压力与悬浮床操作压力基本相当。
加氢处理后的物料进入冷分离器，在冷分离器实现馏分油与气体的分离，气体经净化后，氢气经循环经压缩机进入氢气循环系统，含硫尾气进硫磺装置。
来自冷分离器底部馏分油则进入分馏塔依次切割出C1-C4、石脑油、柴油和蜡油，柴油、汽油符合国家标准，可直接外卖，蜡油则再次循环至悬浮床反应器和固定床反应器深度处理。
另：减压闪蒸塔产生约5%的残渣，可作沥青使用。
悬浮床加氢处理技术工艺是少量催化剂以固体粉末或液体形式分散在原料中，原料和氢气加热到反应温度后自下而上以气液固三相浆形式通过反应器。
悬浮床加氢裂化的初步转化本质上属于热裂化，部分程度上与其他脱碳工艺类似，高氢分压阻止可能伴随分子裂解发生的缩合反应（脱碳工艺中可能发生此类反应，并生成较重的渣油，最终生成焦炭）。
因此，与其他热化学过程不同，该反应系统可生成比进料轻的产品，不发生缩合反应或焦炭类产品。
溶解沥青质的饱和馏分很容易裂解，随着转化反应的进行，渣油（煤焦油）失去其溶解能力，沥青质沉淀下来。
为了帮助理解，可以对比溶剂脱沥青工艺。
溶剂脱沥青工艺中，当饱和馏分溶解在轻质支链烷烃溶剂中时会发生分相，沥青质则沉淀为沥青。
沉淀下来的含有重金属的未转化的的沥青质，会粘附到设备上，导致严重的结垢。
为避免结垢，沸腾床和渣油加氢裂化技术不得不降低单程转化率或借助循环或添加大量外来的芳烃溶剂，以便溶解未转化的沥青质。
重质油加氢
不回收，（也可循环使用，排出部分催化剂）， 因此无需考虑由于催化剂中毒、堵塞带来的问 题。这种工艺大都采用空筒式反应器，具有良 好的发展前景。
? 目前加拿大 AOSTRA开发的(HC) 3工艺（高 转化率、均相催化和加氢裂化三句的缩写）是 一种悬浮床加氢裂化与固定床加氢精制相结合 的工艺。该工艺除了具有上述悬浮床特点外， 其反应压力（ 11~14MPa ）明显降低。同时由
第八讲 重质油加氢
概况：重油加工除脱碳外可走加氢的
道路 由于投资及成本（氢耗）较高，加氢占 重油加工的6% 。 我国不必走科威特多巴炼厂全加氢流程， 但加氢也要适当发展。
1983 年世界第十一届石油会议资料：
重油加氢中热加工 83%（其中：
焦化占 71% ，减粘占 12% ）
重油催化裂化 6%
脱碳94%
? 渣油加氢工艺较多，目前首选的主要是固 定床和悬浮床（浆液床）加氢工艺。固定床加 氢在处理渣油加氢时，由于催化剂易受堵塞和 中毒，寿命较短，所以该技术一般更适合于加 工金属含量、杂质和粘度不太高的含硫渣油， 而且该技术还存在着空速低（固定床在处理渣 油是空速约为悬浮床的 1/3），渣油转化率低 （一般 <50% ），开工周期短，催化剂装卸难，
? 该工艺是借助于液体流速将一定颗粒度的催化剂 自下而上带动呈一定界面，使氢气、催化剂和原 料充分接触而完成加氢反应过程。反应器内的液 体与催化剂呈返混状态流动，反应产物与气体自 上部逸出。运转期间催化剂可定期自反应器顶部 加入，下部排出，以维持较高活性。
? 该工艺的特点是：
? （1）可处理高金属、高残碳的劣质渣油
以及投资和操作费用高等问题。针对固定床加 氢工艺，该工艺对处理劣质原油（高金属、高 粘度、高残碳的稠油）特别有效。
浆态床渣油加氢长周期运行问题及优化措施
190近年来随着原油重质化、劣质化趋势的加剧，以及市场对轻质油品需求逐年加大，在市场需求和企业追求效益最大化的推动下，重油尤其是渣油的深加工越来越引起企业的重视[1]。
传统的固定床渣油加氢处理工艺渣油转化率较低，近年来国内在渣油加氢工艺上陆续引进沸腾床渣油加氢、浆态床渣油加氢工艺，两种工艺在渣油的转化率方面较传统固定床渣油加氢得到大大提高。
但是两种工艺工业化较晚，技术成熟度还有待继续完善，反应出问题主要是在高转化率下的结焦问题。
文章重点阐述浆态床渣油加氢装置运行问题及相关研究。
1 制约浆态床渣油加氢装置长周期运行问题浆态床渣油加氢工艺具有原料适用性强、转化率高、轻油收率高、工艺简单、操作灵活以及反应器结构简单（空筒反应器）等特点[2]，逐渐获得学界及企业界的认可，但浆态床新工艺在国内乃至国外没有成熟运行经验。
渣油一般分成四个组分：饱和分、芳香分、胶质和沥青质。
在渣油体系中，沥青质和胶质重组分构成混合胶团，胶质轻组分、芳香分和饱和分组分构成分散介质，混合胶团与分散介质之间具有复杂的物理化学联系并处于动态平衡。
浆态床渣油加氢裂化对减压渣油稳定系统造成破坏，使溶解沥青质的重质溶剂组分比例减少及加氢饱和使油品的芳香性降低，进而沥青质过饱和析出，成为结焦的前驱物，在反应器后的分馏系统出现结焦、堵塞等情况，影响装置的长周期运行[3-4]。
经统计发现结焦部位大多出现在：反应器、换热器、热高分、热低分、浆液汽提塔、减压塔及相连接的管线、管道过滤器等部位，结焦区域分布见图1。
2 装置长周期运转技术措施装置长周期运转的常规手段一般有控制原料性质稳定、控制反应各操作参数稳定、控制动静设备及仪表阀门不出现故障或出现故障及时处理等，其中原料性质稳定包括原料中沥青质、金属、残碳等含量稳定，操作参数稳定包括温度、压力、处理量等参数稳定。
接下来重点阐述几项技改，以防止在事故状态下造成装置大面积结焦堵塞缩短运行周期甚至中断生产运行。
浆态床渣油加氢催化剂研究进展
２０１５年９月第２３卷第９期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ｓｅｐｔ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．９综述与展望收稿日期：２０１５－０２－０３；修回日期：２０１５－０５－０５ 作者简介：王明进，１９６３年生，湖南省岳阳市人，硕士，高级工程师，研究方向为化工催化剂研究开发。
通讯联系人：童凤丫，博士。
浆态床渣油加氢催化剂研究进展王明进１，童凤丫２（１．中国石化催化剂有限公司长岭分公司，湖南岳阳４１４０１２；２．中国石化石油化工科学研究院，北京１０００８３）摘 要：渣油加氢技术主要有固定床、沸腾床、移动床和浆态床。
浆态床技术不存在催化剂的失活问题，几乎能处理各种性质的原料，是近年来的研究热点。
浆态床技术通过加入催化剂达到劣质渣油改质的目的，使用的催化剂可分为不具有加氢活性的添加剂和具有加氢活性的催化剂两大类，添加剂的作用在渣油高转化率下较明显，所起的作用是阻隔生焦中间相的聚集以减少生焦；催化剂主要通过提供活性氢抑制大分子自由基的缩合和生焦并改质劣质渣油。
对浆态床渣油加氢催化剂和添加剂的使用情况与机理进行总结，对未来发展进行展望，认为低成本有加氢活性的催化剂是未来浆态床渣油加氢催化剂的研究重点。
关键词：石油化学工程；渣油；浆态床；加氢催化剂；添加剂ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０９．００１中图分类号：ＴＥ６２４．９＋３；ＴＱ４２６．９５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）０９ ０６５９ ０７Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌｈｙｄｒｏｃｒａｋｉｎｇｉｎｓｌｕｒｒｙ ｂｅｄＷａｎｇＭｉｎｇｊｉｎ１，ＴｏｎｇＦｅｎｇｙａ２（１．ＣｈａｎｇｌｉｎｇＢｒａｎｃｈｏｆＳｉｎｏｐｅｃＣａｔａｌｙｓｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｕｅｙａｎｇ４１４０１２，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｉｎｏｐｅｃＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌｕｐｇｒａｄｉｎｇｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｆｉｘ ｂｅｄ，ｅｂｕｌｌａｔｅｄ ｂｅｄ，ｍｏｖｉｎｇ ｂｅｄａｎｄｓｌｕｒｒｙ ｂｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｔｏｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｄｅａｃｔｉ ｖａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｅｓｌｕｒｒｙ ｂｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｈｏｔｓｐｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｒｅｓｉｄｕｅｕｐｇｒａｄｉｎｇ，ｃａｔａｌｙｓｔｈａｓｔｏｂｅｕｓｅｄｉｎｓｌｕｒｒｙｂｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｈｙｄｒｏｃｒａｋｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｓｌｕｒｒｙｂｅｄｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｋｉｎｄｓ：ｔｈｅａｄｄｉｔｉｖｅｓｗｈｉｃｈｈａｄｎｏｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｃａｔａｌｙｓｔｓｗｈｉｃｈｈａｄｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｖｅｐｏｓｓｅｓｓｅｄｏｂｖｉｏｕｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｒｅｓｉｄｕｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ａｎｄｐｌａｙｅｄａｒｏｌｅｏｆｐｒｏｈｉｂｉｔｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｋｅｍｅｓｏｐｈａｓｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｋｉｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｍａｉｎｌｙｐｒｅｖｅｎｔｅｄｔｈｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌａｒｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｂｙｏｆｆｅｒｉｎｇａｃｔｉｖｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｏｍ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｃｏｋｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓａｎｄｔｈｅａｄｄｉｔｉｖｅｓｕｓｅｄｆｏｒｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｉｎｓｌｕｒｒｙ ｂｅｄｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗｅｒｅｏｕｔｌｉｎｅｄ．Ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇｃａｔａｌｙｓｔｓｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｓｌｕｒｒｙｂｅｄｓｗｉｌｌｂｅｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｗｉｔｈｌｏｗ ｃｏｓｔａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎａｃｔｉｖｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌ；ｓｌｕｒｒｙ ｂｅｄ；ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔ；ａｄｄｉｔｉｖｅｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０９．００１ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＥ６２４．９＋３；ＴＱ４２６．９５ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）０９ ０６５９ ０７Copyright ©博看网. All Rights Reserved. ６６０ 工业催化 ２０１５年第９期 ２０１３年的ＩＥＡ预测数据表明，在未来的２０年，化石能源仍将占据全球能源构成中的最大板块，约为３０％，石油需求将从２０１１年的４．５２亿吨增加到２０３５年的５．２９亿吨［１］。