摘要：科技在进步，人们在日常生活中对于石油的需求量日益增加，为了满足人们对于石油资源的巨大需求，就要提高石油冶炼技术，在同样量的原油中提取更多的石油。本文针对这个问题，对石油冶炼中的加氢催化剂技术进行介绍和初步研究，以提高原油资源的利用率。
关键词：石油；催化剂；技术
一、石油加氢技术的含义与原理
加氢技术炼制的石油，其主要依靠的是催化剂对这一过程的催动作用，催化剂在这一过程中主要是加速石油的化学反应，将更深层次石油中的反应物转化，实现石油更高效率的利用，进一步为社会生产带来经济效益。例如：人们日常交通运输过程中经常用的柴油，石油开采出来时，本身就是矿产资源，无柴油、汽油之分，但是，在加氢技术的影响下，催化剂可以将重油转化为汽油和柴油，这一生产过程需要在严格的条件下进行，而且必须有催化剂的参与，温度需要保持在高温的环境中，压强也要保持在一定范围内，在如此严格的生产条件下，重油内部的化学元素才会发生裂变，生成人们生活生产中使用的柴油和汽油。
二、加氢技术的应用
1.加氢裂化技术
焦炭是石油生产过程中的一种副产品，具备可燃性，但是长期接触焦炭有较大的患癌几率，因此在生产过程中要尽量避免焦炭的产生。加氢裂化技术就是在原有石油裂化技术的基础上产生的一种新式技术，是在富含氢的环境下进行原油裂化，可以抑制生成焦炭的反应的进行，减少生成物中焦炭所占的比值，增加石油产量，提升原油的利用率，并减少致癌风险。
2.加氢脱硫技术
当前随着私家车数量的增加，我国的燃油市场正在不断扩大中，对于汽油的消耗也在同步增长，处于环境保护的原则下，对于石油炼制中的脱硫技术将受到更多人的关注，加氢技术可以有效降低石油炼制中的硫元素含量，因此在石油炼制的过程中应用加氢脱硫催化剂，汽油的脱硫过程为，加氢技术可以增加汽油中的烯烃的饱和度，提升脱硫效率，并最终降低了汽油中的硫元素含量，产生的汽油产品更加具有环保性。
3.轻油产品的开发
重油是原油经过一系列处理流程后最终所剩的可燃性物质，它的最大特点就是原子数多、相对分子质量较大，故称为重油。其燃烧效率远远不如轻质油，用途也不甚广泛，目前我国对于轻质油的需求逐渐提升，但能够开采到的原油中重油的含量越来越高，这就导致轻质石油产品供不应求。加氢技术可以实现从重油到轻油的转化，甚至可以将减压渣油再次利用，减少原油的损耗，从而提升利用率，用更少的原油材料生产出更多的轻质石油产品。
三、加氢催化剂的类型
加氢催化剂是加氢技术的核心，加氢催化剂作为固体催化剂，主要由活性金属加氢组分和载体组分构成。大体上主要分为以下两种类型：
1.选择性加氢催化剂石油裂解所得烃类物质是制造聚合材料的重要原料，但它们不能直接进行聚合过程，要先将其中的某些物质如双烯烃、炔烃除去，除杂过程的催化剂主要成分为钴、镍等金属，并需要以氧化铝为载体，被称为选择性加氢催化剂。另外例如裂解汽油的精制、硝基苯的还原过程等也需要用到选择性加氢催化剂。
2.非选择性加氢催化剂将不饱和物质转化为饱和物质的过程需要用到的催化剂叫做非选择性加氢催化剂，它能够进行深度加氢过程，需要用到的催化剂种类根据反应物的变化而改变。
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四、石油炼制中加氢催化剂失活分析
1.水热失活
加氢技术在石油炼制中的应用，主要通过施加催化剂进行工艺生产作业，因此分析催化剂则为技术应用中的核心要素。具体分析当前在技术应用中，主要影响催化剂应用质量的因素之一即为：水热失活。工艺生产中因水蒸气及温度环境的变化，使得催化剂的表面结构出现变化，最终造成催化剂活性降低，反应效果降低的现象。
2.中毒失活
石油炼制生产中加氢技术因催化剂中毒失活，产生的不良现象也较为多见。催化剂中毒失活现象主要表现为：工艺生产中有毒物质与催化剂产生反应。造成催化剂失活，无法进行催化效果的发挥，造成工艺失效等不良现象。其中分析催化剂中毒失效，可通过化学吸附法进行处理，以此重新发挥催化剂的应用活性。
3.结焦失活
催化剂表面积降低，活性衰减，直至出现失活现象。分析加氢技术中催化剂应用出现结焦现象，工艺操作人员可通过烧焦再生的方式，再次激活催化剂的活性
五、加氢技术的限制条件
虽然在石油炼制过程中加氢技术可以有效提高石油的利用率，为社会生产带来更多的经济效益，但很多时候，石油炼制过程中加氢技术也会失败，因此石油炼制过程中加氢技术有着严格的限制条件。
一方面，是对催化剂的要求。催化剂作为催化石油内部元素裂解的原动力，其发挥的作用不可小觑，催化剂的类型主要分为三种，分别是基质、助剂和分子筛，三种类型的催化剂有着不同的作用，基质可以提高催化剂的的功效，使催化剂的强度增加，分子筛可以使催化剂充分发挥自己的作用，助剂可以提高催化剂的活性，三种类型的催化剂都有着共同的特点，便是使加氢技术生产过程中的催化剂更有活力。
另一方面，和石油自身环境有关，如果在炼制过程中，发生水热失活、结焦失活和其中内部存在的有毒物质导致的失活三种现象其中的一种，都意味着石油炼制过程中，加氢技术将失去作用。首先是水热失活的现象，水热失活，顾名思义，即水的热量导致其失去活力；在石油化工的炼制过程中，水热失活是指催化剂在温度为达到规定标准的情况下，出现结构的改变，在炼制过程中温度低于规定温度时，水热失活的反应速度会较为缓慢，但是，当温度高于规定温度时，水热失活发生的速度便会急剧上升，所以，在石油化工生产的工序中，应该尽量保持反应温度低于规定的温度。其次，结焦失活的现象，结焦失活发生的原理是因为在化学生产中产生的焦会聚集在催化剂上，阻碍催化剂的反应，导致催化剂失去效应，造成石油加氢技术的失败。最后，有毒物质导致的失活。矿物质中的有毒物质主要是包括重金属等有害物质，阻碍催化剂的反应速度，阻碍加氢石油的反应速度。
六、加氢催化剂的使用要点
1.使用前必须进行预硫化加氢催化剂的活性成分不是金属单质，而是金属硫化物，只有金属硫化物才能够在反应时保持活性，并且具有较为稳定的性质，能够满足工业的需求。在反应进行前需要将催化剂进行硫化，这是因为硫化态的催化剂在运输和储存过程中不稳定，为了保持其稳定性，往往会采用氧化态，在加氢催化剂刚刚投入使用时也是以氧化态存在，若不进行硫化处理，则无法正常使用。
2.防止催化剂中毒，催化剂中毒指的是在反应原料中含有一定量的杂质，导致催化剂活性和选择性降低甚至失去的问题，它会大大降低催化过程的效率与品质，因此在加氢过程中必须防止催化剂中毒现象的发生，例如在进行反应之前先进行除杂工作，除去原油中能够降低催化剂活性的物质。
结 语
综上所述，加氢技术的研发和应用极大提升了传统炼油工艺的技术性，在相关的燃油开发过程中，加氢技术可以有效增加燃油的产能以及生产效率，运用加氢技术可以有效缓解近年来石油资源紧张以及石油资源品质差等缺点，有效降低了燃油中的硫元素含量，提升燃油的环保性能，对于石油炼制中的加氢技术的应用需要从反应装置、技术以及催化剂等三个方向进行深入研究，为我国的经济发展提供数量更多、品质更优、环保标准最高的石油炼制成品。
参考文献：
[1] 杜志文.石油炼制中的加氢催化剂和技术讨论[J].中国石油和化工标准与质量，2017（08）123.
论文作者:孙彦平,张振华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：催化剂论文; 石油论文; 技术论文; 过程中论文; 原油论文; 活性论文; 结焦论文; 《基层建设》2019年第28期论文;