石油炼制中加氢技术的研究
郑德金
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郑德金 ,. 石油炼制中加氢技术的研究[J]. 石油科学研究,2022.7. DOI:10.12721/ccn.2022.158150.
摘要: 随着社会的不断发展,我国经济增长速度逐渐加快,社会的稳定运行离不开石油产品的稳定供应。但是,近年来我国对于石油产品的开采量逐渐增大,使得石油资源出现了紧缺的问题,这使得石油炼制过程的难度逐渐增加。由于开采而出的石油质量逐渐下降,存在劣质化和重质化现象,所以在石油炼制过程当中,不得不采取其他的措施对其进行加氢脱碳降硫处理,从而保障石油资源可以满足社会发展需求。再加上我国当前对于环境保护工作非常重视,提倡节能环保的要求,所以石油产品的排放标准逐渐增多。这对石油炼制提出了更多的要求,石油炼制企业必须要采取有效的措施,对相关技术问题加以研究并有效解决,从而更好的保证石油炼制的过程足够顺利。
关键词: 石油炼制;加氢技术;问题研究
DOI:10.12721/ccn.2022.158150
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引言

石油资源是非常重要的战略资源,对于国家经济增长有着重要影响作用。地球上的石油资源是有限的,随着人们的过度开采,导致当前石油资源出现紧缺问题。石油本身分为两种类型一个是劣质石油,另一个是重质石油,这种石油当中含有较多的碳氢元素,并不适合在石油市场当中应用。而在市场当中应用非常广泛的是轻质石油,这种石油是在重质石油的基础上,使用加氢技术提炼而成,主要原理是将重质石油当中的碳氢比例降低,使用氢气当作催化剂,从而实现轻质石油的提炼。这一过程使用的技术非常关键,需要引起石油提炼企业的重视,对其进行深入的研究,从而更好地提升石油的整体冶炼水平。

1石油炼制中应用加氢技术的必要性

作为全球重要的战略资源之一,石油资源受到社会各界的广泛关注。石油资源根据其内部组成成分可以分成不同的类型,包括重质和劣质石油,这种石油当中由于含有较多的碳氢元素,所以不能在石油市场当中直接应用,无法满足市场实际需求。在市场当中广泛应用的石油属于轻质石油,可以在重质石油的基础之上使用加氢技术提炼而成,从而满足市场的应用需求。之所以加氢技术受到广泛的应用和认可,是因为随着人们对于石油资源的大力开采,导致石油资源变得非常紧缺,当前大部分石油都属于重质石油和劣质石油,所以必须要使用加氢技术对其进行冶炼,从而保证社会的稳定运行,以及国家经济的稳定增长。由此可见,石油炼制当中的加氢技术是非常重要的,对其进行深入研究是有着重要意义的。

2加氢催化剂技术的工作原理

在石油炼制当中使用加氢技术,主要是将氢气作为催化剂。催化剂上吸附着很多的氢分子,可以将其变成活泼的氢原子,在催化剂的作用之下,烯和炔被弱化,从而和氢原子产生加成作用。在催化剂的作用之下铂、钯或镍等可以和烯烃形成加成作用,从而产生烷烃。整个过程属于加氢的过程,可以将其分为两种类型,一种类型是一氧化碳或者有机化合物直接进行加氢。另一种类型是有机化合物与氢发生反应的同时出现化学键的断裂,这种反应也叫做氢解反应。

3石油炼制中加氢技术应用常见的技术问题分析

在实际使用加氢技术进行石油炼制的过程当中仍然会存在一些技术问题,需要石油炼制企业对其进行深入的分析并加以解决。其中技术问题主要是在装置、技术以及催化剂三个方面出现。以加氢装置出现的技术问题为例,主要体现在原料过滤器缺乏有效的过滤能力,以及不能及时进行在线处理等情况。这种问题较为常见,特别是在柴油炼制过程当中经常出现。针对加氢技术方面出现的问题来看,主要体现在汽油的收率损失比较大,而且汽油辛烷值相对较低。从加氢催化剂方面来,催化剂的活性会受到很多因素的影响,而且在不同的反应作用之下,催化剂的活性还会受到分子筛、基质和助剂的性能等的影响,从而对石油炼制的最终效果产生影响。

4石油炼制中加氢技术的具体应用

4.1 渣油加氢脱硫技术

在对石油进行冶炼时,渣油同样会得到相应的冶炼,资源利用效率自然会得到大幅度提升。针对渣油开展的加氢脱硫工作,不仅具有清洁产品的效果,还能够清洁生产的整个过程。针对渣油加氢催化剂所开展研究的重点落在催化剂寿命及活性这两个方面。围绕着渣油开展的加氢脱硫作业,主要是应用脱硫装置完成渣油的加氢处理工作,为重油催化及裂化提供所需原料,并生产一定数量的轻质原油。适用于渣油处理的加氢催化技术面临着诸多难点,例如,如何提高催化剂利用率,如何消除积碳,如何平衡催化剂、活性结构和沥青加氢转化的关系等,导致加氢催化剂利用率受到干扰的原因主要是:渣油黏度较高且含有大量大分子。因此,在对渣油加氢技术进行改进时,有关人员应当将重点放在降低渣油黏度、控制大分子扩散这两个方面。

4.2 加氢脱硫催化剂

随着工业的发展,汽油的应用变得越发普及,随之而来的,就是加氢脱硫技术关注度的提升,可以说低硫企业面临着比过去更加开阔的市场和光明的未来。对加氢技术效果具有决定性作用的因素为加氢脱硫率,通过反复的实践和完善,该项技术已经趋于成熟。具体来说,加氢脱硫的关键在于实现最大烯烃饱和度,在对其加以应用的过程中,应重点关注该项技术的应用水平及效果,对石油油烃分布的具体状况加以分析,为后续原油应用价值的确定提供依据。

4.3柴油开发

导致柴油消耗量逐年递增的原因,主要是大型机械数量的增加,也正是因为如此,柴油消耗和污染问题也变得越来越严重,这与可持续发展完全相悖。因此,对炼厂而言,将工作重心转向减少柴油含硫率的方面是很有必要的。应用在柴油开发过程中的加氢脱硫技术的作用主要体现在以下几个方面:其一,降低体系空速;其二,提高催化剂反应温度;其三,提高催化剂自身性能。通过实践可以发现,在很长一段时间内被大量使用的加氢技术,存在成本高、能耗高等诸多问题,但是随着科学技术的发展,超深度高空速柴油加氢技术得以问世,该项技术的优势主要体现在硫化物加氢脱硫时热力平衡和反应温度关系的有效解决。

4.4加氢脱硫的催化裂化技术

冶炼石油时渣油同样具备一定的冶炼价值,这样石油资源的利用率就会得到有效提升。另外对渣油进行加氢脱硫处理时不仅仅可以得到清洁产品,还能将环保技术顺利完成。对于渣油的加氢脱硫技术,催化剂本身的使用寿命是技术应用的关键。催化剂本身活性决定了实际的反应效果,催化剂的使用寿命决定了该项技术的应用成本。

5加氢催化剂失活原因分析

反应功能不同就会造成催化剂活性不同的现象出现,影响催化剂活性的因素如下。(1)分子筛,加氢催化剂的活性源。(2)基质,提升催化剂催化强度的重要物质,其中大孔活性基质有助于增加渣油的裂化程度。(3)助剂,改善催化剂的使用性能。

总结

综上所述,在当前石油炼制过程当中已经离不开加氢技术的应用,这可以有效地帮助石油炼制企业获得轻质石油,从而满足市场的需求。但是,这些过程却仍然存在一些技术问题,我们必须要对其加强重视寻找有效的解决方法,从而更好地促进石油市场的发展。

参考文献

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