加氢裂化

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什么是加氢裂化[1]

  加氢裂化是指在加氢反应过程中,原料油分子有10%以上变小的加氢技术。它包括传统意义上的高压加氢裂化(反应压力>14.5MPa)和缓和与中压加氢裂化(反应压力≤12.0MPa)技术。按照其所加工的原料油不同,可分为馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化和馏分油加氢脱蜡等。

加氢裂化技术的历史沿革[2]

  20世纪5O年代问世的加氢裂化技术发展至今已有5O多年历史,总体来看,其发展过程主要分为3个时期:50年代末~60年代末;60年代末~90年代;90年代末至今。不同发展时期加氢裂化技术具有不同特点,这主要取决于当时的加氢裂化技术发展水平,并与整个石油工业发展阶段(尤其是催化裂化技术)及社会历史需求密切相关

  第一个时期是加氢裂化技术的形成和初级发展阶段,因当时催化裂化技术的转化率低,有些原料难以转化,于是针对这些原料的加工利用便成为加氢裂化技术产生的直接原因。20世纪50年代中期,根据煤高压加氢液化技术及开发催化裂化催化剂的经验,一些大的石油公司开发了馏分油固定床加氢裂化技术。首先,美国Chevron公司于1959年开发了Isocracking加氢裂化技术;紧接着美国UOP公司于1960年开发了Lomax加氢裂化技术;随后Unocal公司开发了Unicracking加氢裂化技术。这一时期的加氢裂化技术都采用两段工艺,得到的产品主要为轻汽油(汽油调和组分)和重汽油(重整原料)。

  第二个发展时期从60年代末到90年代,该段时期源于催化裂化技术中提升管工艺和沸石催化剂的成熟和发展,高活性的沸石组分也开始引人到加氢裂化催化剂中,而在工艺工程方面则出现了单段和单段串联加氢裂化工艺。这一发展时期的加氢裂化技术主要以生产喷气燃料和中问馏分油为目的。在实际生产过程中,随着加氢裂化技术的发展,美国Gulf公司、荷兰Shell公司、法国IFP、德国Basf公司和英国BP公司等也相继开发出属于自己的加氢裂化技术。

  90年代末到现在进入了加氢裂化技术发展的另一历史时期,该时期的突出标志是清洁油品时代的来临㈣,加氢裂化技术出现了部分转化新工艺,在生产石脑油、喷气燃料和清洁柴油的同时,未转化的尾油用作催化裂化原料,直接生产清洁汽油组分。这也是21世纪加氢裂化技术的发展方向。经过数十年的市场竞争企业之间的发展重组等过程,至今具有成套转让加氢裂化技术能力的公司仅有4家:UOP公司、Chevron公司、Shell公司和IFP。而能够生产加氢裂化催化剂的公司稍多, 包括Akzo、Haldor Topsoe、CCIC和UnitedCatalysts等公司。在这激烈的竞争过程之中,加氢裂化技术获得了不断的完善和发展,日臻成熟 。纵观加氢裂化技术的发展历史认为,该技术的产生与发展基本上是以满足石油工业不同发展时期的历史需求为推动力,深化认识加氢裂化的反应机理和本质为基础, 以催化剂和工艺工程技术的发展为特征而进行的。

加氢裂化的特点[3]

  工艺特点可简述如下:

  1)生产灵活性大 使用的原料油范围广,连高硫、高氮、高芳烃(如多环芳烃)的劣质重馏分都能加工,加氢裂化产品结构可根据市场需要进行调整。

  2)产品收率高,质量好 产品中含不饱和烃少,含重芳烃和非烃类杂质更少,故产品安定性好,无腐蚀。加氢裂化副产气体以轻质异构烃为主。

  3)没有焦炭沉积,所以不需要再生催化剂,因而可使用固定床反应器;总的过程是放热的,所以反应器中需冷却,而不是加热。

  工业上成熟的加氢裂化催化剂有非贵金属催化剂(Ni,Mo,W)和贵金属(Pd,Pt)催化剂两种,这些金属与氧化硅-氧化铝或沸石组成双功能催化剂,催化剂的裂化功能由氧化硅-氧化铝或沸石提供,加氢功能由上述金属提供。

  加氢裂化的缺点是所得汽油的辛烷值比催化裂化低,需再经重整将它的辛烷值提高。因需高压和消耗大量的氢,操作费用比催化裂化高。工业上,加氢裂化是用来作为催化裂化的一个补充,而不是代替催化裂化。

提高加氢裂化技术的措施[4]

  1.注重对加氢催化剂的使用

  对于加氢裂化技术的使用情况和发展情况来看,这个技术是能够保证原油进行顺利的提炼的保证。而加氢催化剂又是加氢裂化反应能够顺利进行的重要因素,并且加氢催化剂还能够使反应物进行加氢和裂解的效果。因此在广泛应用加氢裂化技术的时候一定要注重加氢催化剂的使用, 只有充分的利用加氢催化剂的功能,才能够有效的促进加氢裂化反应的进行。

  2.充分的运用科学手段

  在应用加氢裂化技术的同时还要注意要充分的运用科学的手段,这样才能够使加氢裂化技术变得更具体更科学,从而使得加氢裂化反应能够更好的进行,进而有效的促进了原油提炼的质量和效率

参考文献

  1. 第六章 催化加氢.石油炼制工程.广东石油化工学院精品课程
  2. 高飞,于会泳,杨有亮.浅议加氢裂化技术的发展[J].石化技术,2010(2)
  3. 第四章 催化裂化和加氢裂化.化工工艺.青岛科技大学精品课程
  4. 王跃.提高加氢裂化技术水平的分析[J].化工管理,2013(3)
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