邵 志 才

(中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司，北京 100083)

近年來(lái)，中國(guó)原油對(duì)外依存度一直處于高位，2019年進(jìn)口原油首次超過(guò)500 Mt，對(duì)外依存度達(dá)到72.6%[1]，2020年及2021年原油對(duì)外依存度分別為73.6%和72.0%[2]，因此石油安全問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)能源安全重點(diǎn)。如何高效利用原油資源、降低對(duì)外依存度成為國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)人士共同面對(duì)的挑戰(zhàn)。為了將原油“吃干榨凈”，原油中重質(zhì)餾分(特別是渣油)的高效加工利用至關(guān)重要。渣油的加工主要采用脫碳和加氫工藝路線，相比較而言，加氫工藝路線是更高效利用原油資源的路線。渣油加氫路線包括固定床渣油加氫[3]、沸騰床渣油加氫和漿態(tài)床(又稱漿狀床或懸浮床)渣油加氫[4]。目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的渣油加氫工藝為固定床加氫工藝，其次為沸騰床加氫工藝，漿態(tài)床渣油加氫工藝的工業(yè)應(yīng)用較少[4]。與固定床渣油加氫技術(shù)相比，漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)可以加工更劣質(zhì)的渣油原料[金屬(Ni+V)質(zhì)量分?jǐn)?shù)700 μg/g以上，殘?zhí)?0%以上]且轉(zhuǎn)化率很高(95%以上)，能實(shí)現(xiàn)渣油最大化轉(zhuǎn)化[4]。另外，漿態(tài)床渣油加氫工藝還可以作為固定床加氫工藝的預(yù)處理工藝。目前國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)了十多種漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)[5-13]，以下主要介紹幾種典型技術(shù)，對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比并分析其技術(shù)難點(diǎn)，提出技術(shù)研發(fā)建議。

1 漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 HDH-Plus技術(shù)

HDH技術(shù)自1978年開(kāi)始研發(fā)，研發(fā)初期，委內(nèi)瑞拉國(guó)家石油公司(PDVSA)所屬研發(fā)機(jī)構(gòu)INTEVEP與德國(guó)Veba公司合作，在德國(guó)共同建造了一套150 bbl/d(1 bbl≈159 L)的試驗(yàn)裝置。在合作結(jié)束后，INTEVEP繼續(xù)獨(dú)立開(kāi)發(fā)漿態(tài)床工藝。INTEVEP加大了HDH工藝的研發(fā)投入，并與IFP/Axens公司合作，開(kāi)發(fā)出改進(jìn)的HDH-Plus技術(shù)。HDH-Plus技術(shù)的首次工業(yè)試驗(yàn)選在委內(nèi)瑞拉拉克魯斯港煉油廠，建立一套規(guī)模為5 000 bbl/d、兩個(gè)反應(yīng)系列的裝置，處理奧里諾科(Orinoco)超重質(zhì)原油的減壓渣油[9]。

HDH-Plus工藝流程如圖1所示[9，14]。由圖1可見(jiàn)，減壓渣油、催化劑混合并經(jīng)攪拌過(guò)的泥漿與氫氣混合后送入加熱爐加熱，加熱后的混合物進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器；漿態(tài)床反應(yīng)物流進(jìn)入分離器，分離器輕組分進(jìn)入后續(xù)的加氫(SHP)裝置進(jìn)行進(jìn)一步處理，塔底減壓瓦斯油(VGO)循環(huán)回SHP裝置加工；分離器重組分進(jìn)入減壓蒸餾塔，回收重組分中的VGO也進(jìn)入SHP裝置加工，減壓蒸餾塔底部的殘?jiān)凰椭翂浩瑱C(jī)裝置進(jìn)行固化，固化材料(壓片)從裝置排出。

圖1 HDH-Plus工藝流程

該工藝將含鐵或鉬的催化劑通過(guò)非催化乳液分散后加入到減壓渣油中，同時(shí)向反應(yīng)器中添加顆粒大小與反應(yīng)器流體動(dòng)力學(xué)相適應(yīng)的固體材料(例如焦煤)，以幫助控制泡沫的形成，從而促進(jìn)液相物流返混并改善徑向氣體分布[9，15]。

1.2 Uniflex技術(shù)

Uniflex技術(shù)源自加拿大礦產(chǎn)和能源技術(shù)中心開(kāi)發(fā)的Canmet加氫裂化工藝，2000年美國(guó)環(huán)球石油公司(UOP)評(píng)價(jià)了幾種重油漿態(tài)床加氫裂化技術(shù)，認(rèn)為該工藝是最有效的方法之一。后來(lái)與加拿大自然資源部合作改進(jìn)工藝包，與此同時(shí)還與阿爾伯塔能源研究所在改善催化劑性能、工程設(shè)計(jì)和原料加工靈活性方面進(jìn)行了大量的合作開(kāi)發(fā)。2006年UOP公司獲得Canmet工藝的全球獨(dú)家許可權(quán)并以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了Uniflex技術(shù)[16]。

Uniflex技術(shù)是由Canmet工藝反應(yīng)器部分和UOP公司Unicracking和Unionfing工藝的技術(shù)元素組合而成[9，17]，改進(jìn)的Uniflex工藝流程如圖2所示[18]。從圖2可知，減壓渣油、循環(huán)油與催化劑的混合物及氫氣分別由加熱爐加熱后，進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器，漿態(tài)床反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)的分離、分餾系統(tǒng)，回收的氫氣再循環(huán)，分餾得到輕質(zhì)油品；分餾塔底部物料進(jìn)入減壓塔分離，所得的部分重質(zhì)瓦斯油(HVGO)再循環(huán)回原料系統(tǒng)。

圖2 Uniflex工藝流程

Uniflex技術(shù)的核心在于其上流式反應(yīng)器，沒(méi)有反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件或液體循環(huán)沸騰泵，通過(guò)反應(yīng)物料分配器與工藝條件優(yōu)化，強(qiáng)化反應(yīng)器中的物流返混[9]。Uniflex技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩代催化劑，最初使用的催化劑是廉價(jià)的次煙煤或褐煤負(fù)載硫酸鐵或其他金屬鹽類等，催化劑易于形成水合物，便于磨碎，在漿液制備儲(chǔ)存和泵送過(guò)程不會(huì)損失化合水，是適宜的催化劑。反應(yīng)過(guò)程中，催化劑上的金屬變成金屬硫化物起催化作用。催化劑比表面積大、分散性好，具有抑制中間相生焦前體生成的功能，促進(jìn)瀝青質(zhì)等大分子轉(zhuǎn)化為小分子，有利于減少生焦量[19]。第二代催化劑具有更高的催化活性，其消耗量較第一代催化劑可降低50%[20]。

1.3 LC-Slurry技術(shù)和VRSH技術(shù)

LC-Slurry技術(shù)和VRSH技術(shù)是美國(guó)雪佛龍魯姆斯公司(CLG)以沸騰床LC-Fining工藝為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的技術(shù)，兩項(xiàng)技術(shù)均以LC-Fining工藝所采用的反應(yīng)器為平臺(tái)，該反應(yīng)器平臺(tái)已成熟應(yīng)用，漿態(tài)床反應(yīng)器采用與LC-Fining工藝相同的反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓力[8，21-22]。

LC-Slurry技術(shù)優(yōu)化的工藝流程見(jiàn)圖3[8，21]，該工藝也將初級(jí)轉(zhuǎn)化與產(chǎn)品改質(zhì)相結(jié)合。由圖3可見(jiàn)，漿態(tài)床反應(yīng)器采用多臺(tái)反應(yīng)器串聯(lián)。減壓渣油、循環(huán)油與催化劑的混合物及氫氣分別進(jìn)入加熱爐加熱后，進(jìn)入串聯(lián)的漿態(tài)床反應(yīng)器，漿態(tài)床反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入熱分離器；熱分離器頂部物料進(jìn)入后續(xù)的固定床加氫反應(yīng)器，固定床反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離、分餾和氣體凈化，凈化的氫氣再循環(huán)，分餾得到輕質(zhì)油品；熱分離器底部物料進(jìn)入重油汽提塔分離，所得的輕組分也進(jìn)入固定床加氫反應(yīng)器，一部分未轉(zhuǎn)化的重油再循環(huán)回原料系統(tǒng)，另一部分去催化劑回收系統(tǒng)回收舊催化劑，剩余的未轉(zhuǎn)化油排出裝置。

圖3 LC-Slurry工藝流程

VRSH技術(shù)相對(duì)完整的工藝流程未在公開(kāi)文獻(xiàn)及會(huì)議報(bào)告中有過(guò)報(bào)道，高壓部分的簡(jiǎn)化工藝流程見(jiàn)圖4[23]。與LC-Slurry技術(shù)相比，VRSH技術(shù)也設(shè)有3個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)器，塔底油再循環(huán)，不同的是兩個(gè)反應(yīng)器之間均設(shè)置級(jí)間分離器，常壓分餾所得的VGO進(jìn)入第2個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)器入口，提高反應(yīng)原料的膠體穩(wěn)定性，抑制結(jié)焦[7]。

圖4 VRSH技術(shù)高壓部分工藝流程

LC-Slurry及VRSH技術(shù)所使用的漿態(tài)床催化劑是CLG公司專有的ISOSLURRY漿態(tài)床渣油加氫裂化催化劑[8，22]，其主要成分是鉬酸銨，催化劑制備過(guò)程中，將金屬氧化物溶解于氨水中，通入硫化氫，經(jīng)過(guò)低、中、高溫硫化，與少量VGO混合均勻，通入少量氫氣并加熱脫水，與原料油混合后進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器[19]。同時(shí)催化劑可循環(huán)利用，在催化劑回收單元中，含催化劑和金屬硫化物的殘?jiān)?jīng)過(guò)部分氧化，其中含Mo，Ni，V的金屬硫化物轉(zhuǎn)化為氧化物MoO3，NiO，V2O5，V2O5再還原成V2O4，然后用氨水溶解，MoO3在氨水中溶解，而NiO、V2O4不溶解，這樣就去除了金屬Ni、V，最后經(jīng)加熱脫除多余氨氣，再經(jīng)過(guò)低、中、高溫硫化及脫氨處理回到催化劑的起始狀態(tài)，從而完成了催化劑的循環(huán)利用[5]。

CLG的漿態(tài)床渣油加氫反應(yīng)器還可以結(jié)合使用沸騰床催化劑和漿態(tài)床催化劑[22]。與LC-Fining工藝相比，該技術(shù)中沸騰床催化劑的周轉(zhuǎn)時(shí)間更長(zhǎng)；漿態(tài)床催化劑可以在抑制積炭的同時(shí)捕集焦炭，催化劑循環(huán)使用，排出的舊催化劑中的金屬也能回收[21-22]。

1.4 EST技術(shù)

EST技術(shù)是由意大利埃尼集團(tuán)旗下Snamprogetti和Enitecnologie公司于20世紀(jì)90年代早期開(kāi)發(fā)的一種工藝。1999年一套0.3 bbl/d中型試驗(yàn)裝置開(kāi)工，2005年埃尼塔蘭托煉油廠1 200 bbl/d的商業(yè)示范裝置建成并投產(chǎn)，2013年埃尼集團(tuán)旗下Sannazzaro de Burgondi煉油廠(位于意大利帕維亞)第一套規(guī)模為23 000 bbl/d的工業(yè)裝置建成并投入運(yùn)營(yíng)[16]，2021年12月底采用EST技術(shù)的中國(guó)石化茂名分公司2.60 Mt/a漿態(tài)床渣油加氫大型工業(yè)裝置建成并投產(chǎn)。

EST工藝流程如圖5所示[24]。由圖5可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)加熱的減壓渣油、循環(huán)油與催化劑的混合物和經(jīng)過(guò)加熱的氫氣一起進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器，漿態(tài)床反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入分離器；分離器頂部物料進(jìn)入后續(xù)的氣體回收單元，回收的氫氣再循環(huán)，并得到輕質(zhì)油品；分離器底部物料進(jìn)入漿液分餾段分離，得到輕減壓瓦斯油、VGO和尾油，未轉(zhuǎn)化的尾油一部分循環(huán)回原料系統(tǒng)、另一部分排出裝置。

圖5 EST工藝流程

EST技術(shù)的核心為漿相鼓泡塔式反應(yīng)器，原料中添加一種油溶性含Mo有機(jī)化合物的催化劑前體(微晶輝鉬礦石)，在反應(yīng)器中催化劑前體在反應(yīng)條件下原位轉(zhuǎn)化，生成高分散、納米級(jí)、無(wú)載體的MoS2。這種在線制備催化劑的方法使得MoS2在反應(yīng)器中以單片層的形式存在，采用尾渣循環(huán)的方式使得一部分催化劑能循環(huán)使用[19]。原料中的金屬以硫化物形式沉積形成單獨(dú)相，不干擾裸露的活性中心。因此，在整個(gè)操作過(guò)程中催化劑不會(huì)老化，更換催化劑無(wú)需裝置停工。該催化劑與固定床和沸騰床反應(yīng)器中所用的常規(guī)載體催化劑的不同之處是其不會(huì)因金屬和焦炭沉積在載體孔隙中而出現(xiàn)堵塞。EST技術(shù)工業(yè)化示范裝置應(yīng)用結(jié)果表明，長(zhǎng)周期的運(yùn)行過(guò)程中，循環(huán)使用催化劑的片層直徑從4.5 nm左右增加至5.0 nm左右，增加幅度較小，與負(fù)載型催化劑相比，EST催化劑具有較高的活性和穩(wěn)定性[9]。EST催化劑受生焦的影響較小，比表面積大，不存在擴(kuò)散傳質(zhì)的影響[16]。

EST工藝中重質(zhì)原料的加氫是在毫克每克級(jí)的Mo基催化劑存在下進(jìn)行的，該催化劑高度分散在液體中，大部分呈單分子層狀分布，較少部分以2層堆積形式存在，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，MoS2的這種分布狀態(tài)并未改變。漿態(tài)床反應(yīng)過(guò)程中，減壓渣油的轉(zhuǎn)化是從熱反應(yīng)通過(guò)C—C鍵斷裂產(chǎn)生自由基開(kāi)始，氫奪取反應(yīng)較慢。MoS2薄層間的距離比載體催化劑與油分子間的距離小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，縮短了自由基生成和在催化劑上加氫所需時(shí)間，亦可以減少生焦。Mo催化氫奪取反應(yīng)使芳烴加氫、殘?zhí)繙p少，以及通過(guò)C—雜原子鍵氫解進(jìn)行加氫脫硫、加氫脫金屬和加氫脫氮反應(yīng)脫除雜原子，有利于加氫脫硫、加氫脫氮及殘?zhí)壳吧砦锛託滢D(zhuǎn)化反應(yīng)[19]。

1.5 RMAC技術(shù)

中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司(前身為中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院)于2009年開(kāi)始漿態(tài)床技術(shù)研發(fā)，2016年完成中型試驗(yàn)，2019年完成2.20 Mt/a的RMAC工藝包設(shè)計(jì)[13]。RMAC工藝流程如圖6所示[13]。由圖6可見(jiàn)：減壓渣油、循環(huán)油與催化劑的混合物及氫氣分別經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入漿態(tài)床反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)的分離器；冷分離器頂部物料進(jìn)入氣體處理單元，回收的氫氣循環(huán)；熱低壓分離器底部物料進(jìn)入溶劑萃取單元，萃取所得的輕質(zhì)物料進(jìn)入分餾塔分餾得到石腦油、輕改質(zhì)油及重改質(zhì)油，未轉(zhuǎn)化尾油一部分循環(huán)回原料系統(tǒng)、另一部分外甩排出裝置。

圖6 RMAC工藝流程

該技術(shù)采用有機(jī)金屬?gòu)?fù)合添加劑作為催化劑前身物，具有較好的活性，在以劣質(zhì)的塔河渣油為原料的小型和中型試驗(yàn)中，渣油裂化率為85.2%，脫金屬率達(dá)到90%以上[25-26]。

2 漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比及技術(shù)難點(diǎn)分析

上述漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)的特點(diǎn)及主要技術(shù)指標(biāo)比較如表1所示。

表1 不同漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)的特點(diǎn)及主要技術(shù)指標(biāo)比較

由表1可見(jiàn)，LC-Slurry，VRSH，EST，RMAC技術(shù)的未轉(zhuǎn)化塔底油循環(huán)回原料系統(tǒng)；Uniflex技術(shù)的減壓塔所得的HVGO循環(huán)回原料系統(tǒng)，VRSH技術(shù)的常壓分餾所得的VGO返回第2個(gè)漿態(tài)床反應(yīng)器入口；HDH-Plus和LC-Slurry技術(shù)均集成了加氫處理裝置，HDH-Plus技術(shù)常壓蒸餾所得的VGO循環(huán)回加氫處理裝置。

從各項(xiàng)技術(shù)所采用的催化劑來(lái)看，HDH-Plus技術(shù)采用廉價(jià)的粉末型固體、但消耗量大；LC-Slurry和VRSH技術(shù)采用水溶性金屬催化劑、回收外甩尾油中的金屬循環(huán)使用；EST和RMAC技術(shù)采用油溶性的金屬催化劑，且混在未轉(zhuǎn)化循環(huán)尾油的大部分催化劑可以循環(huán)使用；Uniflex技術(shù)第一代催化劑也采用廉價(jià)的水溶性金屬，一次性使用，其第二代催化劑特點(diǎn)未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。

由表1的主要技術(shù)指標(biāo)可以看出，除RMAC技術(shù)的反應(yīng)壓力和反應(yīng)溫度未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道外，其余技術(shù)的反應(yīng)壓力范圍為9～25 MPa，其中HDH-Plus反應(yīng)壓力相對(duì)較高，Uniflex、EST技術(shù)的反應(yīng)壓力相對(duì)較低；漿態(tài)床反應(yīng)器的溫度范圍為410～485 ℃，EST技術(shù)反應(yīng)器溫度相對(duì)較低，從公開(kāi)的轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)對(duì)比來(lái)看，LC-Slurry，VRSH，EST，RMAC反應(yīng)器溫度較高。

經(jīng)過(guò)幾十年的研發(fā)，規(guī)模較小的漿態(tài)床渣油加氫裝置的工業(yè)應(yīng)用近年來(lái)也日益增多，但百萬(wàn)噸級(jí)以上且能夠長(zhǎng)周期運(yùn)行的工業(yè)化裝置較少，主要存在以下技術(shù)難點(diǎn)：

(1)漿態(tài)床反應(yīng)過(guò)程中，減壓渣油的轉(zhuǎn)化是從熱反應(yīng)通過(guò)C—C鍵斷裂產(chǎn)生烴自由基開(kāi)始，催化劑活性金屬帶有的電子對(duì)將氫氣分解為自由基，烴自由基經(jīng)催化劑孔道擴(kuò)散到活性中心與氫自由基結(jié)合，反應(yīng)生成小分子烴。漿態(tài)床反應(yīng)器中的溫度較高，如果催化劑分散不均勻，在無(wú)催化劑的部位烴自由基之間會(huì)很快結(jié)合生成焦炭。

(2)漿態(tài)床反應(yīng)過(guò)程中，催化劑具有促進(jìn)大分子裂解和抑制生焦的雙重功能，催化劑還是焦炭及金屬沉積的載體，同時(shí)也應(yīng)考慮大規(guī)模工業(yè)化后催化劑的成本，催化劑的開(kāi)發(fā)難度較高。

(3)渣油原料是相對(duì)穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)，渣油中的芳烴(特別是膠質(zhì))是溶解瀝青質(zhì)的較好溶劑。渣油加氫反應(yīng)過(guò)程中，瀝青質(zhì)轉(zhuǎn)化速率較膠質(zhì)組分加氫裂化速率低，隨著膠質(zhì)組分的減少，膠質(zhì)作為溶劑的作用變小，使膠體間溶解平衡被打破，出現(xiàn)瀝青質(zhì)絮凝，產(chǎn)生沉渣；另一方面瀝青質(zhì)的脫烷基使得其溶解性也降低，進(jìn)一步促進(jìn)瀝青質(zhì)沉淀[4]。這種情況不僅會(huì)發(fā)生在反應(yīng)器中，也會(huì)發(fā)生在裝置的后部設(shè)備及管道中。

(4)漿態(tài)床渣油加氫裝置處理含有固體顆粒物的流體，反應(yīng)溫度及反應(yīng)壓力高，對(duì)設(shè)備及控制系統(tǒng)等工程技術(shù)的要求更高。

(5)漿態(tài)床渣油加氫過(guò)程中會(huì)排出少量未轉(zhuǎn)化尾油，在環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)格的情況下，性質(zhì)較差的尾油處理是一個(gè)難題。

3 漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)展望

據(jù)文獻(xiàn)[23]報(bào)道，無(wú)論原油價(jià)格是否高于50美元/bbl，漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)的利潤(rùn)凈現(xiàn)值與內(nèi)部收益率均高于沸騰床渣油加氫技術(shù)；而當(dāng)原油價(jià)格高于50美元/bbl時(shí)，漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)的凈現(xiàn)值與內(nèi)部收益率均優(yōu)于焦化技術(shù)。對(duì)于更劣質(zhì)的渣油，當(dāng)原油價(jià)格高于80美元/bbl時(shí)，漿態(tài)床渣油加氫工藝方案的效益優(yōu)于固定床渣油加氫和沸騰床渣油加氫工藝方案[27]。由此可見(jiàn)，原油價(jià)格較高時(shí)，漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性非常明顯。

漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)雖然存在一定的難點(diǎn)，但在高油價(jià)時(shí)代必將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。為了實(shí)現(xiàn)漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全及長(zhǎng)周期高效運(yùn)行，需要在以下幾個(gè)方面開(kāi)展相應(yīng)的研發(fā)工作。

3.1 工 藝

對(duì)于漿態(tài)床工藝開(kāi)發(fā)，主要聚焦如下問(wèn)題：①漿態(tài)床渣油加氫工藝加工的原料較劣質(zhì)，瀝青質(zhì)、金屬含量均較高，需要強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程中瀝青質(zhì)的轉(zhuǎn)化，保持反應(yīng)生成物的穩(wěn)定性，同時(shí)需要減少過(guò)程炭的生成及沉積，確保工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性；②由于漿態(tài)床渣油加氫反應(yīng)主要為臨氫熱裂化反應(yīng)，需要優(yōu)化反應(yīng)工藝條件與催化劑濃度的匹配，減少副反應(yīng)的發(fā)生；③由于環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展的要求，針對(duì)不同工藝需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的尾渣處理、催化劑循環(huán)利用及金屬回收的技術(shù)。

3.2 工 程

對(duì)于漿態(tài)床工程開(kāi)發(fā)，主要需要解決如下問(wèn)題：①反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及反應(yīng)器的工程放大，漿態(tài)床反應(yīng)器為漿態(tài)床渣油加氫的核心設(shè)備，需要解決反應(yīng)過(guò)程中的高效傳質(zhì)與高效傳熱，為臨氫熱裂化反應(yīng)提供一個(gè)穩(wěn)定的平臺(tái)；②裝置的工程放大問(wèn)題，由于漿態(tài)床裝置于高溫、高壓工況下運(yùn)行，且物料中含有固體，相關(guān)設(shè)備的大型化、含固物料的輸送、管道的磨損均是裝置大型化需要面對(duì)的挑戰(zhàn)。

3.3 催化劑

對(duì)于漿態(tài)床催化劑，主要從功能方面開(kāi)展研發(fā)：①開(kāi)發(fā)不同轉(zhuǎn)化深度的漿態(tài)床工藝，需要根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)化深度、不同產(chǎn)品需求，選擇加氫活性較弱或較強(qiáng)的活性金屬開(kāi)發(fā)不同的催化劑；②漿態(tài)床渣油加氫過(guò)程中，催化劑所起的一個(gè)重要作用是為金屬和焦炭的沉積提供場(chǎng)所，具有更大比表面積的化合物或混合物將成為漿態(tài)床渣油加氫催化劑的主要選擇；③由于渣油中的多環(huán)芳烴較多，隨著油品需求下降、化工品需求增加，開(kāi)發(fā)渣油生產(chǎn)化工品的漿態(tài)床相關(guān)工藝時(shí)，催化劑需要增強(qiáng)芳烴飽和及開(kāi)環(huán)的能力，由于多環(huán)芳烴轉(zhuǎn)化時(shí)多環(huán)中的第一個(gè)環(huán)加氫飽和較容易，多環(huán)中的第二個(gè)、第三個(gè)及以上的環(huán)加氫轉(zhuǎn)化非常困難，渣油深度轉(zhuǎn)化需要使用具有一定裂化性能的催化劑，因此，具有一定酸性的催化劑或?qū)⑹菨{態(tài)床渣油加氫催化劑的選擇[19]；④漿態(tài)床中催化劑的選擇需要注重其經(jīng)濟(jì)性，需要開(kāi)發(fā)低成本、具有適宜加氫活性的催化劑。

4 結(jié) 語(yǔ)

漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)可以加工劣質(zhì)渣油，轉(zhuǎn)化率高，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)多種漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)，有的技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和大型化。在原油日趨劣質(zhì)化和重質(zhì)化的背景下，漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)又會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)，需要在漿態(tài)床渣油加氫工藝、工程以及催化劑等方面進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)，確保漿態(tài)床渣油加氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)、安全及長(zhǎng)周期高效運(yùn)行，為煉化企業(yè)帶來(lái)可靠的技術(shù)支撐。