石油炼制中的加氢催化剂及技术分析

石油炼制中的加氢催化剂及技术分析

陈裕雷(中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江 宁波 315800)

摘要：在石油资源日益紧缺和石油质量重质化、劣质化的背景下，如何在石油炼制中进行加氢脱碳降硫成为相关人员需要思考和

解决的问题。文章在阐述石油炼制内涵和发展现状的基础上，结合加氢催化剂技术工作机理，从石油开发、柴油炼制、渣油处理等

方面分析加氢催化剂技术在石油炼制中的具体应用，旨在能够为石油资源的高效率开采利用提供更多支持。

关键词：石油；炼制；加氢催化剂技术；应用

中图分类号：TE624 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2021)06-0057-02

DOI:10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2021.06.027

Hydrogenation Catalyst and Technical Analysis in Petroleum Ref ining

CHEN Yu-lei (CNOOC Ningbo Daxie Petrochemical Co., Ltd., Ningbo 315800, China)

Abstract: Under the background of the increasing shortage of petroleum resources and heavy quality and inferior quality of petroleum,

how to conduct hydrodecarbonization and sulfur reduction in petroleum ref ining has become a problem that relevant personnel need

to think and solve. On the basis of expatiating the connotation and development status of petroleum ref ining and combining with

the working mechanism of hydrogenation catalyst technology, this paper analyzes the specif ic application of hydrogenation catalyst

technology in petroleum ref ining from the aspects of petroleum development, diesel oil ref ining and residual oil treatment, in order to

provide more support for the eff icient exploitation and utilization of petroleum resources.

Keywords: petroleum; ref ining; hydrogenation catalyst technology; application

0 引言

石油是世界上的重要能源，具体划分为轻质油和重质油，

重质油中含有比较多的碳氢化合物，不利于在石油市场的推广，

轻质油是世界上应用最为广泛的石油产品。而随着各个国家的

深入发展，轻质油的数量在不断减少，人们开始寻求一种先进

的技术形式加工重质油。加氢催化剂技术就是改进重质油的重

要技术形式，通过使用加氢催化剂技术能够降低原油中碳氢化

合物的比例，提高石油资源的冶炼水平。为此，文章现就加氢催

化剂在石油炼制中的应用问题进行探究。

1 石油炼制内涵和发展现状

1.1 石油炼制内涵

石油炼制工作开展的关键是为了能够更好地获得石化产

品而不断调整馏分氢碳比例的现代化油气资源生产加工方式。

从当前石油资源生产管理发展实际情况来看石油炼制工艺具

体可以划分为脱碳、加氢两个部分。脱碳的目的是在石油炼制

中降低碳元素的含量，提高氢元素的含量。加氢操作的目的是

提升剩余产品中的碳氢比例。

1.2 石油炼制发展现状

近几年，伴随社会经济的发展，石油炼制过程中也开始暴

露出各类的社会问题，特别是碳氢比例的失衡让石油的质量越

来越差，这一问题也成为影响石油生产加工质量的重要因素。经

过一段时间的调查研究之后发现，石油燃料燃烧污染是人们生

活中的常见污染，且在世界范围内占据比较大的比重。在环境保

护理念深入人心的背景下，如何提高石油产品的品质，减少石油

生产加工对周围环境的危害成为相关人员需要思考和解决的

问题。发展要求下石油炼制企业发展所面临的重要问题是如何

利用现有的生产资料，使用科学的生产技术和加工工艺来提高

石油炼制品质，减少石油炼制生产对周围环境的不利影响。

2 加氢催化剂技术工作机理

加氢催化剂也就是加氢裂化催化剂，是一种具备加氢、裂

化功能的高活性催化剂。加氢催化剂在发生化学反应的过程中

会分解出氢分子，氢分子在金属催化剂的作用下会出现放热反

应，由此生成烷烃。

3 加氢催化剂在石油炼制中的应用

3.1 在汽油炼制中的应用

首先，结合催化裂化装置共组原理将汽油中的硫元素、烯

烃按照一定比例指出来，之后根据不同燃料、产品的使用目的

和汽油产品功能设置分流点，将其中的杂质和原料彻底分离。

其次，利用选择性加氢脱硫装置进行汽油炼制，借助加氢单元、

分馏单元、脱硫单元来实现对原油产品的保护和过滤，在一系

列的脱硫处理之后得到高纯度的轻汽油、重汽油。最后，将轻重

汽油混合在一起得到最终高质量的汽油产品。

3.2 在石油资源开发中的应用

伴随资源减少和环境污染问题的日益严重，在石油炼制生

产的过程中，人们对能源使用的环保性提出了更高的要求，即

在生产加工石油的时候不仅要采取措施提升原油的利用率，而

且还需要确保油气资源的生产加工不会对周围环境造成污染。

加氢催化剂技术的核心是加氢，因而在反应的过程中会使

用到分馏点切割方法。分馏点切割方法对碳元素、氢元素、氧元

素、硫元素的含量都有着比较高的要求，在具体实施的时候分

馏切割方式应用各个元素之间的构成比例对反应物进行切割

分离，从而降低反应物饱和度。

3.3 在柴油炼制中的应用

工业化进程的加快使得人们加大了对柴油的需求，而柴油

的开发利用往往会对周围环境造成不利的影响。为此，在柴油

资源开发利用的过程中如何减少污染的产生成为相关人员需

要思考和解决的问题。

加氢催化剂技术在柴油炼制中的应用能够降低柴油体系

空速效果。从实际操作上来看，化学反应的发生离不开催化剂

的支持，通过催化剂加温能够有效降低反应生成物的饱和度，

在温度低的饱和环境下实施加氢操作能够有效减轻环境污染。

伴随加氢催化剂在柴油炼制中的使用，人们研制出了柴油

加氢装置。虽然原油生产加工过程中对环境带来的污染是无法

规避的，但是通过使用柴油加氢装置则是能够有效降低污染气

体和废弃物生成的，并实现柴油加工生产过程中技术的进步，

在确保柴油顺利生产的同时为维护生态平衡做出重要的贡献。

在柴油炼制的过程中需要积极思考如何降低柴油中的硫

元素含量，结合加氢催化剂的基本性能，可以采取以下几个方

式来降低硫元素的含量：第一，在柴油炼制的过程中需要使用

高性能的加氢脱硫催化剂，借助这种新型催化剂来提升脱硫的

活性；第二，使用现有的催化剂来提升反应温度，在反应温度达

到一定数值的时候就会减少硫元素的产生。另外，从实际生产

情况来看，氢化合物在实际应用的过程中会产生比较多的芳烃

物质，这些物质会危害到环境。基于这个问题需要在以往基础

上加快加氢脱硫技术RTS的开发，即将第一反应区设定为适度

高温反应区，在这个反应中完成硫化物的脱离处理，之后在第

二反应区(低温反应区)将剩余的硫化物进行去芳烃处理。

3.4 在油渣开发中的应用

原油资源在冶炼加工的过程中往往会产生比较多的残留

物，这些残留物中就包含一些油渣和渣油。其中，油渣是指原油

蒸馏之后产生的固体杂质，和渣油相比油渣是不能够被二次作

为燃料使用的。伴随时代的发展进步一些冶炼单位会安排专门

的装置来开发油渣，目的是减少残留污染的出现，提高油气企

业的生产效率。但是随着油价的增长，人们对石油的需要不断

增加，如何提高油气资源的高效率生产成为相关人员需要思考

和解决的问题。加氢催化剂技术在油渣加工利用中的应用能够

有效消除油渣中的有毒有害物质。同时，加氢催化剂在使用的

过程中还能够实现各个催化剂的互相制约，在元素的平衡下维

持油渣中原来的高密度、大分子元素结构。

加氢脱硫剂在油渣加工中应用的时候会将劣质渣油作为

基本原料，在经过加氢处理之后能够为下游重油催化裂化设备

提供原材料支持。加氢脱硫剂作用下的渣油处理工作效率比较

高，且整个生产全过程不会产生额外的污染，对环境危害较小。

比如在加工的时候使用直馏蜡油作为稀释油，在使用催化裂化__

生产加工设备的时候会实现对油气资源的循环开发利用，进而

有效提升油气资源的综合利用率。回炼油操作中的重要成分是

多环芳烃，这类物质在催化的作用下会发生变化，由此伴随衍

生出多种气体和焦炭，对催化反应不利，在加工反应的过程中

需要相关人员着重注意关注和限定这一加工生产条件。

4 加氢催化剂技术的未来应用分析

结合国家当前对石油产品的需求，为了能够提高产品的质

量，需要相关人员加强对石油冶炼技术的研究。而加氢催化剂

是提高石油产品使用质量和使用效率的一个重要技术形式，借

助这个技术形式能够实现石油产品生产效益的最大化。同时，

在加氢催化剂的作用下还能够有效降低生成物的饱和度，提升

石油生产的元素活性。

5 结语

综上所述，在加氢催化剂的作用下能够将以往80% 的汽

油脱硫率提升到95% 的汽油脱硫率，因而被人们广泛地应用到

石油炼制中。文章在阐述加氢催化剂应用原理，结合石油炼制

生产管理现状，着重就石油炼制中的加氢催化剂的应用问题进

行了探究，旨在能够借助加氢催化剂技术不断提升石油冶炼水

平，提高油气资源的利用率。

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裂化。