石油炼制过程－加氢裂化

石油炼制过程－加氢裂化 过程之一，是在加热、高氢压和催化剂存在的条件下，使重质油发生裂化反应，转化为 气体、汽油、喷气燃料、柴油等的过程。加氢裂化原料通常为原油蒸馏所得到的重质馏分油，也 可为渣油（包括减压渣油经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油）。其主要特点是生产灵活性大，产品产 率可以用不同操作条件控制，或以生产汽油为主，或以生产低冰点喷气燃料、低凝点柴油为主， 或用于生产润滑油。产品质量稳定性好（含硫、氧、氮等杂质少）。汽油通常需再经催化重整才 能成为高辛烷值汽油。但设备投资和加工费用高，应用不如催化裂化广泛，后者常用于处理含硫 等杂质和含芳烃较多的原料，如催化裂化重质馏分油或页岩油等。 沿革 20世纪30年代,德国和英国利用二硫化钨-酸性白土作为加氢裂化催化剂处理煤焦油。50～ 60年代，美国采用较高活性的催化剂，使加氢裂化的应用逐步得到推广，并建成了固定床加氢 裂化和流化床加氢裂化装置(见固定床反应器、流化床反应器)。前者在工业生产中得到较广泛的应用,出现了许多专利技术;后者因设备昂贵，工业装置较少。1966年，中国自行开发的年处理能力 300kt加氢裂化装置在大庆炼油厂投入生产。 催化剂 加氢裂化催化剂是一种可再生的双功能催化剂，由载体和金属组分组成。前者呈酸性， 具有裂化和异构化作用，如二氧化硅、氧化铝、分子筛等（见催化剂载体）;后者具有加氢作用, 如钨、钼、钴、镍、钯等的硫化物（见催化剂）。不同原料和产品对催化剂有不同的要 求。 化学反应 加氢裂化是一个复杂的化学反应过程，包括有加氢、裂化、异构化和氢解等。烃类的 加氢裂化是按碳正离子机理进行的。由于各烃类的断环、脱烷基和加氢饱和等反应的结果,重质 烃转化为轻质烃，与此同时，含硫、氧、氮的烃类衍生物也经过裂化和加氢反应生成硫化氢、水、 氨而除去。 过程 根据原料性质、产品要求和规模大小、加氢裂化可采用一段法或两段法。 一段流程 由于氨对加氢裂化催化剂活性的影响是可逆的，而有机氮化合物可使催化剂逐渐丧失 活性（见催化剂中毒）；因此，当原料油氮含量低时，只使用加氢裂化催化剂即可，当原料油氮 含量较高时，必须在加氢裂化前先进行加氢精制,将原料中有机氮转化为氨,避免加氢裂化催化剂中毒。 两段流程 第一段的任务是饱和烯烃、脱除非烃杂质和部分裂化；第二段主要是裂化未转化油。 典型流程有两种，一种是第一段的反应产物冷却及分离氢气和水后，进入汽提塔脱除硫化氢和氨， 与循环氢一起进入第二段。第一、二段各自有独立的循环氢系统。另一种是第一段和第二段的反 应产物各自冷却后，在共同的高压分离器中分离水和氢气，余下的油一起到分馏塔去，只设一个 共用的循环系统。 一段法裂化深度较浅，一般以生产中间馏为油为主；两段法裂化深度较深，一般以生产汽油为主。 生产润滑油的工艺流程 类似一段法流程，只在分馏部分增设减压分馏塔，当需要中性油时，塔 底油可再次循环。 加氢裂化工业装置的操作条件随生产要求的不同而有较大的差别。