浙石化——沸騰床渣油加氫技術應用優勢！

沸騰床渣油加氫技術應用優勢

林培培

（浙江石油化工有限公司，浙舟山）

摘要：

世界原油質量呈惡化趨勢，而對重質燃料的需求則逐漸減少，對輕質燃料的需求大大增加，因此煉油廠致力於最大限度地轉化剩餘油。加氫技術，尤其是渣油加氫工藝，在煉油工業中發揮的作用越來越重要並得到廣泛應用，沸騰床渣油加氫工藝有著廣泛的原料來源，使用壽命長、催化劑線上更換、裝置操作靈活等眾多優點，非常適合處理金屬含量較高的物料。還可以對各種重質原油渣油、瀝青油進行加氫處理，可顯著提高原料殘渣的轉化率。

關鍵詞：

沸騰床；加氫；催化劑

沸騰床加氫工藝首先由Axsen 公司開發，工藝名稱為氫油（H-Oil）加氫技術，後來衍生出LCFining 工 藝。2 種工藝 路 線 H-Oil 和 LC-Fining 過程沒有本質區別，只是H-Oil工藝迴圈泵採用外迴圈，LC-Fining 工藝迴圈泵採用內迴圈執行，而且2過程可互通。透過調整反應溫度、催化劑型別及置換率，在加工不同性質的原料油時，可以維持穩定的產品質量和較高的中餾分油選擇性

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經過近幾十年的發展和工業應用，改進和解決了在工藝、催化劑、工程、材料裝置、工業執行等方面的諸多技術問題，提高了裝置的安全性和可靠性，H-Oil 沸騰床加氫在國內外得到更加廣泛的應用

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1、沸騰床加氫技術現狀

近年來，國內開發了具有完全自主智慧財產權的沸騰床渣油加氫，解決了多項工程技術難題。採用自主研發的微球型脫金屬脫硫催化劑，在單反應器工藝中使用金屬催化劑時，雜質去除效果明顯，無結焦現象，攜帶的催化劑量非常少。技術專利同樣採用了1 種帶有固、液、氣3 相分離器反應器，但省去了技術複雜、經濟昂貴的迴圈泵，設計了依靠物料及裝置結構達到內迴圈過程，獨特的反應器結構具有許多更高的技術特徵：例如，取消了顯著提高系統穩定性的高溫高壓熱油迴圈等動態裝置；微球催化劑的使用不僅提高了催化劑的利用率，而且便於催化劑的新增和排放過程。不僅省去了複雜的料位控制系統，而且提高了反應器的流體通量適應性

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。H-Oil沸騰床渣油加氫工藝流程見圖1。

圖1 H-Oil沸騰床渣油加氫工藝流程

國內首套5×10

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t/a 的STRONG 沸騰床渣油加氫裝置在中國石化金陵石化有限公司建成投產，STRONG工藝和國外同類技術引數對比見表1。

表1 STRONG工藝與國外同類技術引數對比

2、沸騰床加氫技術優勢

2。1 反應器靈活高效

沸騰床加氫系統是固、液、氣3相反應體系，反應器的技術核心是分配系統，分離裝填催化劑的流動系統及線上除雜，流體分配系統主要包括流體預分佈器和分配板，使氣液均勻進入反應器；線上加、脫催化劑系統主要用於新增新催化劑和排放廢催化劑，沸騰床反應器的催化劑處於自由狀態，雜質不會堵塞床層，避免了床層壓降的升高。

2。2 原料適應性廣

固定床渣油加氫對進料中的重金屬和殘炭要求比較苛刻，而沸騰床渣油加氫可以處理固定床無法處理的原料。此外，它還可以處理更差的劣質渣油、瀝青等，原料途徑更加廣泛，利益同時也能最大化

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2。3 催化劑線上置換

由於獨特的高效反應器結構，沸騰床反應器可以線上新增和排出催化劑，可以保持反應器較高的催化劑活性，提高催化劑的利用效率。

2。4 反應器內部溫度均勻

加氫的過程中，由於反應器內的催化劑、原料和氫的激烈攪拌和往返，反應器內的上下溫度處於等溫狀態，物質轉移的過程也有促進作用，有利於反應，可以取消用冷氫介質作為調溫的措施。

2。5 運轉週期長

沸騰床反應器內部的觸媒處於沸騰狀態，觸媒處於相對遊離狀態，床層的壓力小，有效克服了固定床長期線上執行因焦炭沉積或重金屬沉積引起的壓力增加的問題。

2。6 裝置操作靈活

在不同的操作模式下可生產不同的產品，並可透過低轉化率和高脫硫率，也可用於高轉化率和脫硫。在低脫硫時，大量的迴圈真空塔底油和少量的塔底油作為部分氧化制氫的原料，也可用於低轉化率和低脫硫，可調節真空塔底尾油生產中硫和高硫燃料油。

2。7 轉化率高

沸騰床的渣油加氫的轉化率較高，一般加氫過程的轉化率為可達80%，高轉化率渣油加氫過程的轉化率可達到95%以上。

2。8 產品質量好

由於氫的存在抑制了縮合和疊加反應，避免了積炭和低附加值產品的產生，加氫產品不含烯烴，硫和氮含量幾乎可以忽略，因此產品具有良好的凝膠質量、顏色和穩定性。

沸騰床加氫技術能有效處理高稠粘度渣油，它能保持中餾分油和輕質油的高效能，保證渣油轉化率在較高水平以上，同時它可以確保產品的硫含量處於較低水平。透過此項技術，未轉化油也能拓寬沸騰床加氫原料途徑，在面對金屬含量較高的重質原油時，可實現脫硫、脫金屬、降低康氏殘炭量，渣油的轉化率也可以維持較高的水平。不同加氫反應器型別工藝技術對比見表2。

表2 不同加氫反應器型別工藝技術對比

注：AR—常壓渣油；CCR—康氏殘炭；HDN—脫氮率；VR—減壓渣油；HDS—脫硫率；HDM—脫金屬率

3、沸騰床渣油加氫技術發展趨勢

隨著全球石油市場需求的變化以及原油開採難度係數增加，沸騰床渣油加氫技術會得到更廣泛的應用且成為煉化一體化企業提高渣油轉化率的核心，但裝置投資、可操作性及技術複雜性制約了其大規模推廣應用。沸騰床渣油加氫可與催化裂化（FCC）、加氫裂化、溶劑脫瀝青、固定床加氫等其它工藝相結合，發揮各自的優勢增產創收，使整個煉油廠加工工藝更加靈活，可以推動生產集約化、智慧化、綠色化，符合當前重油深加工的需要，可以拓寬原料途徑實現效益最大化。“恆力集團大連2 000×10

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t/a 煉化一體化專案”和“單套規模320×10

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t/a 沸騰床渣油加氫裝置”與溶劑脫瀝青裝置組合生產，實現了石腦油高收率，省去了催化裂化、延遲焦化高耗能、高汙染排放裝置，節省了建設投資。中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司“260×10

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t/a 沸騰床渣油加氫裝置”採取與適度焦化組合的重油加工路線亦取得成功。

4、結束語

沸騰床加氫技術因具有良好的原料適應性、除雜率、高轉化率和床層壓降小能維持長期穩定執行，滿足日益嚴格的生態環保要求，符合當前重油深加工的發展需求，能夠創造更大的經濟效益。

2022年（第四屆）中國煉化與石化下游產業發展高階論壇