加氫改質

加氫改質是在氫氣、催化劑及特定溫度條件下，通過加氫脫硫、脫氮、芳烴飽和等反應提升油品質量的石油煉製工藝。該工藝可處理高硫氮含量、低十六烷值的催化柴油等原料，轉化為清潔柴油、汽油等產品。中國自20世紀90年代起開發中壓加氫改質技術，成功將催化柴油十六烷值提升10個單位以上，並實現國Ⅳ/Ⅴ標準柴油生產。2024年吉林石化煉油廠通過裝置改造，採用自主研發技術使柴油十六烷值提升超17個單位，預計年增效超億元。

基本介紹

• 所屬學科：化工
• 主要原料：催化柴油、煤焦油
• 催化劑類型：雙功能催化劑
• 工藝條件：中壓（3-10MPa）
• 典型裝置：中海油惠州煉油裝置
• 反應溫度：340-380℃

工藝原理

通過酸性載體與金屬組分組成的雙功能催化劑，在氫氣環境下實現加氫裂化、異構化及芳烴飽和度調節。主要反應包括硫化物轉化為硫化氫、氮化物轉化為氨氣、多環芳烴開環等過程，最終降低油品硫氮含量並提升燃燒性能。

發展歷程

20世紀90年代，中國石油化工科學研究院突破中壓加氫改質技術，可將催化柴油十六烷值提升10個單位且柴油收率達86%。2009年採用該技術的惠州煉油裝置投產，柴油十六烷值提升超17個單位。2020年發布的MHUG技術入選國家級標準化案例，確立其在清潔油品生產中的核心地位。

工藝流程

包含三種操作模式：

• 一次通過式：原料單次通過反應器進行改質
• 分段反應式：採用兩段串聯反應器提升轉化深度
• 循環裂解式：未轉化油循環回反應器提升輕油收率

國際主流技術包括美國UOP公司的Synshift工藝與法國Axens公司的HyK工藝，中國自主研發的MQD聯合精製技術已套用於15套工業裝置。

工業套用

吉林石化2024年建成90萬噸/年催化柴油裝置，採用氫耗低於4.5%的專有技術，劣質柴油轉化率達60%，汽油收率超40%。惠州煉油廠通過該工藝實現國Ⅴ柴油生產，每年減少硫排放量約3000噸。裝置改造後能耗降低15%，產品附加值提升20%以上。

催化劑體系

採用鎢-鉬-鎳複合型金屬活性組分，載體為改性Y型分子篩與氧化鋁複合物。硫化態催化劑比表面積達220-280m/g，酸性中心密度控制在0.8-1.2mmol/g，確保芳烴飽和與裂解活性平衡。

工藝條件

反應壓力維持在5-8MPa，氫油體積比800:1，體積空速0.8-1.2h。原料適應密度範圍0.85-0.95g/cm，硫含量≤5000ppm，氮含量≤1500ppm。

未來方向

聚焦三個重點領域：

• 生產硫含量低於10ppm的國Ⅵ標準柴油
• 開發多產高辛烷值汽油或芳烴原料的油化結合工藝
• 研發噴氣燃料生產技術提升航煤收率

預計到2030年，該工藝在中國煉油裝置中的占比將提升至35%。