渣油沸腾床加氢处理技术进展

渣油沸腾床加氢处理技术进展

刘建锟杨涛贾丽胡长禄蒋立敬

（中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001）

摘要本文介绍了渣油沸腾床加氢处理技术的进展，主要从发展历程，到几种沸腾床加氢处理技

术进行了介绍。

关键词渣油沸腾床加氢工艺催化剂

1沸腾床加氢处理技术发展概况

目前世界正面临着原油变重变劣的趋势，而人们对重质燃料油的需求量却逐步减少，对轻质油的需求量则大幅增加。因此炼油企业纷纷追求渣油的最大量转化。在目前环保要求日益严格的形势下，加氢工艺，尤其是渣油加氢工艺在炼油工业的地位和作用越来越重要，渣油加氢技术也得以快速发展。沸腾床渣油加氢技术具有原料适应性广，操作灵活等特点，是当前重油深加工的有效手段。

沸腾床加氢处理，是指渣油进料与氢气混合后，从反应器底部进入，在反应器中的催化剂颗粒借助于内外循环而处于沸腾状态。

沸腾床加氢裂化工艺最早由美国烃研究公司(HRI)和城市服务公司共同开发，该工艺名称为氢-油法(H-Oil)加氢裂化过程。第一套H-Oil加氢裂化装置于1963年在美国的查理湖炼油厂建成，设计年处理能力为30万吨，主要以生产低硫焦化原料为主。1969年在科威特国家石油公司舒埃巴炼油厂建成第二套沸腾床加氢裂化（H-Oil）装置，设计年处理能力为144万吨，经过80年代初期的改造后，该装置年处理能力已达到265万吨。

1970年在美国亨伯尔石油公司贝威炼厂建成第三套H-Oil装置，1972年在墨西哥石油公司萨拉门卡炼油厂建成第四套沸腾床加氢裂化装置。但是，由于种种原因，70年代建成的4套沸腾床加氢裂化（H-Oil）装置的开工情况一直不太顺利，特别是1973年罕伯尔贝威炼油厂H-OIL装置开工仅100天，就发生了反应器爆炸的严重事故，本次爆炸事故造成整个H-Oil装置全部毁坏。1974年对爆炸事故进行了详细的调查分析，调查研究结果表明反应器爆炸事故，原因出在工程问题上，而H-Oil工艺技术本身并无技术问题，仍然具有很大的发展潜力。

1975年城市服务公司改与Lummus公司合作，并将这一沸腾床加氢裂化过程更名为LC-Fining过程。而烃研究公司（HRI）和德士古(Texaco)合作，仍然将这一沸腾床加氢裂化过程称为H-Oil过程。1994年IFP 收购HRI的资产，2001年7月重组成立AXENS公司，成为H-Oil和T-Star技术许可的发放人。而LC-Fining工艺目前由Chevron公司发放专利许可证。

贝威炼厂H-Oil加氢裂化装置发生爆炸事故以后的近10年中，沸腾床渣油加氢裂化技术一直没有得到广泛的推广应用。70年代后期和80年代初期对在1973年以前建成的几套工业装置在技术上和工程上进行了10项重大改造，解决了长周期运转和提高加工量两大问题。到了80年代中期，•沸腾床加氢裂化工艺技术和工程技术都趋于成熟，特别是由于反应器内部构件的改进和第二代催化剂的出现，大大提高了反应系统的效率和操作苛刻度，而且产品质量也得到了很大的提高，先后建设了一大批工业装置。

全球第一套大型的LC-FINING装置为美国的属于AMOCO公司在Texas州的Texas city炼厂，1984年建成投产，设计年处理能力为330万吨减压渣油，通常30%～40%为墨西哥MAYA原油的减压渣油。

1988年8月加拿大SYNCRUDE炼厂建成第二套LC-Fining装置，设计处理能力为40000BPSD，加工Athabasca沥青（>566℃馏分占51%），处理量已达到45000BPSD，计划达到50000BPSD.未转化尾油作为该厂焦化装置的进料，提高了焦化产品的收率，减少了SO2的排放。第三套LC-Fining装置为意大利Mediternaea炼制公司设在Milazzo，Siciliy的Agip装置，该装置设计生产低硫燃料油，设计转化率为80%，1995年开工。

目前共建成渣油沸腾床加氢处理装置13套，其中H-oil装置9套，LC-Fining装置4套，世界沸腾床渣油加氢裂化装置情况如表1所示。另有3套LC-Fining装置正在设计和建设。由表1可见，1999年底世界沸腾床减压渣油总加工能力达到2138.3万吨/年，占减压渣油加氢处理总能力的64%。可以认为，这是二十世纪渣油加氢技术的重大突破。

表1 减压渣油沸腾床加氢工业装置

炼厂厂址技术类型生产目的加工能力，万吨/年投产年份美国城市服务石油公司查理湖炼厂H-Oil 低硫焦化原料油33 1971/1963 科威特国家石油公司舍巴炼油厂H-Oil 加氢裂化料154 1969 美国享伯尔石油公司贝威炼油厂H-Oil 加氢裂化料82.5 1970(1) 墨西哥石油公司萨拉门卡炼油厂H-Oil 加氢裂化料101.8 1972 美国明星企业公司康文特炼油厂H-Oil 低硫燃料油/FCC科225 1984

加拿大劳埃德明斯特炼油厂H-Oil 低硫焦化油/馏分油180 1992

日本东燃石油公司川崎炼油厂H-Oil 低硫燃料油/FCC料125 1997

墨西哥石油公司图拉炼油厂H-Oil 低硫燃料油/馏分油250 1997

波兰石化公司Piock炼油厂H-Oil 低硫燃料油/馏分油170 1999 美国阿莫科公司得克萨斯城炼厂LC-Fining 低硫燃料油/馏分油330 1984 加拿大合成原油公司米瑞得湖炼厂LC-Fining 由沥青生产合成原油220 1988 意大利Milazzo炼厂LC-Fining 不详137 1995 斯洛伐克布拉迪斯拉发炼油厂LC-Fining 不详120 1999 总计2138.3

2 渣油沸腾床加氢工艺的特点

沸腾床渣油加氢处理技术具有如下优点:

1）对原料油的适应性广

沸腾床渣油加氢处理过程，可以加工固定床加氢处理过程所不能加工的原料，另外，沸腾床渣油加氢处理过程还可已加工如墨西哥玛雅原因减压渣油，加拿大阿萨波斯坎沥青，冷湖沥青等减压渣油。

2）反应器内温度均匀

沸腾床渣油加氢裂化工艺，反应器内由于催化剂、原料油和氢气的剧烈搅拌作用和返混现象，使沸腾床反应器内部上下温度基本一致，防止局部过热，可取消冷氢介质调温的措施。

3）催化剂在线加入和排出

沸腾床反应器可随时加入新鲜催化剂和排出废催化剂，有利于维持较高的催化剂活性，同时可在不停工的情况下进行催化剂的再生处理。

4）运转周期长

沸腾床反应器中，由于催化剂的沸腾状态，克服了固定床反应器因积碳或金属沉积造成的压差而影响装长期运转的不足。

5）良好的转质和传热;