摘 要:渣油加氢处理催化剂是渣油轻质化生产工作中非常关键的技术环节,多种渣油加氢处理催化剂,在国内外加氢催化技术当中应用非常广泛,并且取得了良好的生产工作效果。本文重点针对渣油加氢催化剂的技术研发进展进行了分析和研究,同时提出了相关的使用工作要点,不断推动我国化工产业朝着更高层次上发展。
关键词:渣油;加氢催化;进展
在最近几年的发展过程中,随着全球原油重质化和劣质化的趋势日益严重,原油的加工难度不断上升,轻质油的回收率相对较低,但是各个国家对轻质油的需求量不断上涨,因此对原油化工产业提出了更高的挑战和目标。现阶段,全球各大炼油产业的整体投资力度正在不断加大,以此来实现良好的环境保护工作要求。当前在石油化工单位内部,超过90%的化工工艺都来自催化反应催化剂,这也是炼油石化产业当中的核心要点。
1. 渣油加氢催化剂技术的性质
随着渣油加氢处理工艺的不断向前发展,在催化剂技术方面也取得了明显的成就,具体可以分为以下几个方面:
1.1催化剂品种多样化
当前我国各大炼油单位所使用的催化剂产品越来越多样化,重点包含了加氢脱金属催化剂,加氢脱硫催化剂以及加氢脱氮催化剂等,这些催化剂都具有不同程度的活性,同时也有着不同的使用用途,需要依照具体的生产工作要求来进行针对性选择。
1.2双催化剂和多催化剂系统
渣油加氢处理催化剂会因为金属硫化物和焦炭的沉积作用产生失火现象,同时原料当中的硫元素、氮元素以及其他金属元素等,在化学成分的构成上均存在明显的差异,因此无法使用同一种催化剂来有效解决渣油的加氢脱硫脱氮以及脱金属物质等相关问题,同时也无法有效解决生产周期范围内的加氢活性所产生的矛盾问题。因此,固定床渣油加轻处理工艺,需要针对原油的具体性能以及生产工艺的目标要求,在反应器内部依次加入几种不同的加氢脱金属脱硫活性以及选择性的催化剂,以此来形成双催化剂或者是多催化剂的反应系统。
1.3催化剂的匹配和分级装填技木
当前世界上各种渣油加氢处理技术都采用的是催化剂,分级填装的处理方式,为了充分发挥出各种不同催化剂的活性,有效克服顶部催化剂出现结块等不良问题,需要在反应器内部通过分级填装的方法来有效提高催化剂的使用效果。在选择渣油加氢处理装置过程中,需要对催化剂的具体类型和数量进行有效的控制,需要具有大量的实验数据作为支撑,在正式开始生产工作之前需要建立起有效的反应器动力分析模型,依照原材料的性能设计不同,可以保证在各种特殊的工艺条件下,对各种渣油进行有效的轻质化处理,提高催化剂的使用稳定性和灵活性。
2.国内渣油加氢处理催化剂研究进展
为了有效提高重质原油和劣质原油的加工工作需求,我国陆续开展了渣油固定床的加氢处理催化剂等相关研究工作,当前已经存在三套渣油固定床的加氢处理装置。在我国一些大型的石化公司内部,都采用了国产渣油固定床的加氢处理催化剂,并且整体的使用效果非常明显。其中比较具有代表性的为催化剂技术。S-RHT催化剂技术的主要特性是组合运用不同催化剂的活性与功能,保证催化剂的性能得到充分的发挥,该催化剂技术的使用可以有效处理,总金属含量不超过150ug和基炭量不超过18%的各种含有硫元素的重质原油。在生产优质柴油和石脑油的工作过程中,可以为催化裂化和催化焦化装置提供出更高质量的原材料。S-RHT催化剂技术具有球形、圆柱形以及多叶草型等不同形状的尺寸保护剂,脱金属催化剂的孔径和孔融相对较大,比表面积适中,并且催化剂的表面固体酸性程度相对较弱,活性和稳定性相对较强。该催化剂的活性金属组分构成相对比较分散,具有非常强的金属强度以及热稳定性。脱氮催化剂的整体活性相对较高,抗结焦性能较强,并且具有良好的稳定性,在前期的制造成本上相对较低。S-RHT催化剂技术的主要特点是依照具体的加工条件以及原材料的性能不同,对催化剂使用的试剂配装填的使用方法进行针对性选择。在反应过程中系统内部的不同位置可以采取单独或者是混合装填的方法,将不同颗粒直径和外形的催化剂加以使用,有效提高整个催化反应系统的活性以及使用的稳定性,有效保证催化剂的使用性能。S-RHT渣油加氢处理技术对渣油的原材料使用性能相对较强,可以有效满足加工含硫原油的长压渣油和减压渣油的生产工作需求,属于一项对环境相对比较友好的炼油技术,在未来的炼油处的工作当中将会得到广泛的应用。
3.国外渣油加氢催化剂技术进展
在国外一些大型的石油公司内部,对各种催化剂的研发和研制工作正在陆续进行,并且已经形成了专用的催化剂研发系统,以Chevron等相关公司为例,针对渣油加氢处理催化剂的具体类型和性能上做出了多种研发工作,并且陆续开发出了很多固定厂家有加氢处理技术。充分运用催化剂及配装瓶技术的优势,在同一套系统装置内部所使用的催化剂类型超过10种以上,主催化剂的颗粒直径相对较小,可以有效降低反应物所产生的扩散阻力,提高反应工作的活性。催化剂载体的内控分布相对比较集中,保护剂的空隙率相对较小,在处理高金属含量渣油过程中,床层的压力差增长速度相对较快,催化剂的组合构成相对比较简单,注重催化剂的孔内分布,催化剂单位装填的体积比表面积相对较大,没有专业的脱碳催化剂,很难处理积炭较多的渣油。通过IFP催化剂技术的有效应用,可以有效弥补传统催化剂使用所带来的缺陷,在金属的容纳能力上相对较强。渣油处理工作中金属沉积量超过了60%以上。
4.结束语:
由此可以看出,炼油催化剂是工业产业发展所需要攻克的首要技术问题。加氢处理和加氢炼化技术是生产清洁燃料的重要技术流程,同时也是调整原油产品结构的重要方法。在重油轻质化和优质化的处理工作中渣油加氢技术受到了人们广泛的关注和重视,通过使用催化剂技术,可以将渣油当中的杂质进行有效的分解和处理,可以有效实现渣油的轻质化处理。
参考文献:
[1]朱庆云.全球主要炼油催化剂发展现状及趋势[J].石化技术与应用,2019,37(03):153-157.
[2]廖有贵.固定床渣油加氢处理技术应用现状及进展[J].石油化工,2018,47(09):1020-1030.