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摘要：渣油加氢技术在原油劣质化和产品清洁化交互推动下，正逐步成为炼厂最主要的渣油加工技术手段，并得到了快速的发展。与此同时，全球油品需求结构也在发生变化，锅炉及船用重燃料油的消费量在逐年减少，而化工用轻质油及优质车用燃料油的需求在逐年增加，因此将更多的重质渣油转化为优质的轻质油品已成为世界炼油技术发展的主要方向。本文分析了国内外渣油沸腾床加氢技术比较方法。
关键词：国内外；渣油沸腾床加氢技术；比较方法
受全球经济发展的拉动，成品油需求持续增长，原油加工能力不断扩张。从能源消费结构方面来看，预计到2030 年，石油仍将是世界的主要能源。但是从世界原油品质的变化来看，原油重质化、高硫化和高酸化的趋势明显。随着重质、高硫和高酸原油的增多，炼油企业为了最大限度地生产运输燃料及高附加值产品，提高原油的利用效率和加工劣质原油的效益，往往把优化渣油加工作为关键研究项目。
一、概述
随着重质、高硫和高酸原油的增多，炼油企业为了最大限度地生产运输燃料及高附加值产品，提高原油的利用效率和加工劣质原油的效益，往往把优化渣油加工作为关键研究项目。这是因为渣油约占原油的3 0 % ～5 0 %，而且含有原油中几乎全部的金属杂质、70% 以上的硫化物和80% 以上的含氮化合物，加工难度大。如何优选渣油加工技术方案是一个十分重要的问题，需要综合权衡。目前，国内外新建炼油项目的前期研究工作也都把渣油加工技术作为工艺技术比选的重要内容。渣油加氢技术的工艺过程是渣油经加氢处理，脱硫、脱氮、脱金属和脱残炭。采用该工艺技术，渣油处理效果显著，且由于渣油中氢含量增加，加氢后的常压渣油可符合渣油催化裂化装置的进料要求。渣油加工技术主要是指对常减压渣油通过物理和（或）化学方法进一步生产轻质产品或中间产品的过程工艺。目前，国内外渣油加工技术尽管种类繁多，但主要可概括归纳为加氢技术路线和脱碳技术路线两种沸腾床渣油加氢技术在炼油工业当中的应用，是保障炼油工业可持续发展的重要技术力量。
二、国内外渣油沸腾床加氢技术比较
1.国内。我国沸腾床渣油加氢技术的发展也有着很大的进步，其中抚顺石油化工研究院在上世纪六七十年代就开始从事渣油沸腾床加氢工艺以及催化剂研究开发工作，其中的FRET沸腾床反应器与国外技术相比，具有催化剂颗粒小，反应器利用率高等特点。这种三相分离器主要有三个区和一个下料口，内筒构成三相分离器的气泡分离区，内筒和外筒间环状空间组成液固相折流区，内筒的下端开口和反应器的内壁构成圆环状开口，所分离出的固体微粒状催化剂通过这一部位重新返回催化剂床层。FRET工艺的过程：主要是把渣油原料和氢气进行混合，通过下进料方式从反应器底部经过喷嘴分布到沸腾床的反应器当中，使反应器当中的催化剂保持沸腾状态。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在反应过程中，催化剂充满反应器内整个有效反应区，整个有效区反应以加氢反应为主，能够对反应器催化剂藏量有效提高。在反应器上部，气液固三相经分离器分离出的固体催化剂回落到催化剂床层，液体产品和气体一起进入高温高压分离器，三相分离器比较容易造成波动，事故的状态下比较容易造成催化剂携带，由于没有涉及循环泵，只是依靠着原料泵以及氢气使得催化剂发生沸腾，如果原料泵以及新氢压缩机出现故障，反应器内的催化剂沸腾状态就会产生影响。我国内催化剂的颗粒比较小，比较容易造成气体和液体所携带，这也是技术发展的难点。由于沸腾床反应器流体力学特征，反应器内的返混比较严重，单个反应器无法达到较高的杂志脱除率，可以串联一个或多个沸腾床反应来器实现。当前波兰炼厂H-Oil通过对二代催化剂的的改进使用，单线两台反应器串联，使得分出的液相产物进二反，气相产物进入热高分，如此便大大提高加工能力，在转化率层面也得到有效提高。再者，沸腾床渣油加氢技术应用的发展，对杂质脱除率也能有效提高，这和催化剂以及工艺技术发展有着紧密联系，同时也和原料油性质以及流程等有着紧密联系，尤其是脱除率高的时候更是如此。当前渣油沸腾床大多通过两台反应器进行串联，以及三台反应器串联流程应用，这样就能大大提高杂质的脱除率。沸腾床渣油加氢技术的应用过程中，悬浮床加氢技术的发展也有了新的进展，这是在开发当中的技术，劣质含硫原油渣油加工，以及劣质稠油的加工都可应用。
2.国外。沸腾床渣油加氢技术的发展在国外领域有着很大进步，其中的H-Oi（l 由美国LEP公司—烃研究公司发明）沸腾床渣油加氢技术就是应用比较广泛的渣油加氢技术之一，这一技术实际应用过程中，主要是把渣油以及重油转换成升级石油产品，生产低硫燃料油和其他清洁馏分。为能解决固定床反应器对原料选择性差以及床层容易出现堵塞的问题，当前已经有两种沸腾床反应器，在内循环管数量和环管结构的设置层面有所改变，这一技术的应用提高了对较重原料的处理效率。国外沸腾床渣油技术当中的LC-Fining 沸腾床渣油加氢技术也是比较重要的技术类型，这一技术在上世纪七十年代的美国得到了发展应用，技术应用能有效实现脱硫以及脱金属和降低康氏残炭量目标，对常压重油以及减压渣油的加氢裂化有着保障，LC-Fining 沸腾床渣油加氢技术的应用主要能产生石脑油、中间馏分油、常压瓦斯油以及减压瓦斯油。除此之外，TSTAR沸腾床渣油加氢技术的应用也比较广泛，这是在九十年代时期发展的技术，主要在沸腾床反应期内进行减压瓦斯油加氢精制，加氢裂化的工艺。
三、发展趋势
随着科学技术水平的提高，沸腾床渣油加氢技术的应用工艺水平也在不断的优化，对材料以及设备的控制能确保装置安全稳定长周期运转的同时，在催化剂和工艺的实施效率层面也得到了有效提高。未来我国沸腾床渣油加氢技术的进一步发展，主要针对转化率和没有转化渣油的出路进行积极探究，沸腾床渣油转化率和原料性质有着紧密的关系，转化率极限主要是保障设备不结垢的重要因素，没有转化的渣油稳定性能对装置的长期运转也有着积极作用。未来沸腾床渣油加氢技术的发展过程中，对加工能力要求进一步提高，对渣油加氢而言，加工能力的提高，就要对原料空速进行有效提高，由于渣油的原料比较重，杂质的含量也比较多，要能保障高转化率，同时也要注重高脱杂质率。这一加工技术的应用能生产质量好的石脑油以及柴油，转化率以及清油收率也比较高，特别是柴油馏分收率也比较高，在未来的发展过程中，对这一技术进行优化就显得比较重要。在沸腾床渣油加氢技术的应用过程中，加氢裂化方案的实施使得减压渣油更深度的转化目标得到了实现，对总体的加工流程产生的影响也得到了优化。这一技术在投资和消耗方面比较大，但是后期的收效比较明显，对环境保护也起到积极作用。
随着世界原油需求的持续增长和原油资源的重质化，对重质原油加工技术的开发和选择提出了新的要求。近年来，国内炼油企业也应积极应对挑战，关注重质渣油加氢技术的开发，充分利用石油资源来生产优质运输燃料和化工用原料，为石油石化行业的可持续发展作出自己的贡献。
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[3]曹湘洪.我国炼油石化产业应对石油短缺时代的科技对策思考[J].石油炼制与化工，2016，37（6）：1-8.
论文作者:白文强,李高,刘晓旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
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