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参考文献 44
1 绪论
1.1 课题的背景及意义
进入新世纪以来，产业技术越发精艺，全球各国在工业领域压码下注，使其得到了长足的进步。同时随着不断扩大的需求量，优质的石油资源变得弥足珍贵。近年来，原油重质化和油品劣质化问题已成为全行业不得不面对的问题，而对劣质石油不合规的使用使得世界生态环境进一步恶化，如何更有效的获取高品质原油已然成为了一档世纪难题。世界各国已着手采取措施防止局势的失控，如美国对汽油的炼制下达了含硫量10μg/g的规定；欧洲已然施行更为严格的欧Ⅴ基准；相较而言，我国仍然现行与欧Ⅲ欧Ⅳ相当的国Ⅲ国Ⅳ基准。与此同时，加氢裂化作为一种高效的炼油工序越来越受到重用。相较十年前，其在全球范围内的产值净增长将超过百分之五十。加氢裂化这项技术在获取高质量原油的前提下使得依实践需求自定义各级指标这一特性得以实现，目前在全球视野内，都被认为是相当值得钻研的关键炼油手段[1]。
1.2 加氢裂化工艺的发展历程
加氢裂化为萃制高品质油的一种工艺技术名称，具体包括原料油在高氢分压、高温和催化剂条件下，通过加氢饱和、加氢裂解、加氢脱氧、加氢脱氮和加氢脱金属等反应[2]。
上世纪五十年代起，加氢裂化这项技术逐渐受到了关注并得到了长足的进步。加氢裂化技术的发展进程从雏形到优化再到全盛可分为三个主要时期，即50年代末至60年代末、60年代末至90年代末与90年代末至至今。由于不同时代的不同历史背景和科技发展层次，加氢裂化技术在各个时代的工艺水平和所扮演角色都不尽相同。
第一时期属于氢裂化工艺的雏形期。在这一时期，人类历史上第一套现代加氢裂化装置于美国加州里奇蒙炼油厂进入生产大部队。而由于当时催化裂化技术的不成熟，原料油中的许多物质都难以转化，从而针对如何将难以转化物质进行进一步炼制便成为了加氢裂化技术产生的直接原因。此后，一些石油公司在煤高压加氢液化技术和当时所开发的催化裂化催化剂的基础上开发了馏分油固定床加氢裂化技术。这一时期的加氢裂化技术都是采用两段工艺，应用的是无定形催化剂，得到的产品主要为轻汽油和重汽油。
第二时期为发展阶段。加氢裂化技术的催化剂在该时期有所提升，其中高活性的沸石组分也引进到了加氢裂化催化剂中。随着原油的来源、质量以及市场对石油产品需求的改变，加氢裂化技术在实际运用中的作用也再不断的扩大。同时，此时加氢裂化工艺也由原来的两段工艺变为了单段及单段串联加氢裂化工艺，对分子筛型和无定形催化剂的应用大幅上升。新兴的分子筛型催化剂在活性、选择性和稳定性方面的表现异常优秀。单段工艺比两段工艺更为节约工艺成本，能够在相同的时间内产生更多的产品。事实上，在这一时期，从工艺流程上来讲，馏分油加氢裂化工艺已基本定型，主要为两段加氢裂化流程、单段循环流程和单段一次通过流程，相比之下，人们在催化剂上所投如的努力更为巨大。我国从20世纪70年代开始在提高我国炼油技术水平上苦下功夫。为了满足增城喷气燃料、优质柴油机石油化工原料的需要，先后从国外引进使用了美国及德国的生产研发的加氢裂化装置，并投入实际使用中。
90年代末到如今为加氢裂化技术全盛期。多环重芳烃积累的问题解决方案、催化剂器外预硫化技术的工业应用、待生催化剂器外沸腾床再生的工业应用和待生催化剂钝化新工艺的工业应用为加氢裂化工艺的发展奠定了科技要素基础。基于地球环境的进一步恶化，人们的环保意识越来越强烈，政府部门和环保组织都开始有所行动，一个标榜清洁能源的时代登上历史舞台。此阶段的加氢裂化技术能使在第一次催化裂化时未能转化的尾油及裂化分解出的氢气作为第二次催化裂化的原料油及催化剂再次进行二次催化裂化，这就使得尾油污染大大降低了。而随着国内石油产品消费结构所发生的变化以及进口含硫原油加工数量的迅速增长，国内各大小企业便对现有的加氢裂化装置进行了改造，使其在能满足上述条件的同时，也能尽可能的对环境进行保护和使油品质量得以提升。改造的主要方向是扩大装置的能力，使其能够适应较差的原油和生产不同产品所用方案的改变以便达到市场的需求，如为适应新时代背景下对石油的高质高量要求而衍生出的加氢裂化装置大型化发展趋势。下表1.1为辽化加氢裂化装置在改造前后的情况。
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