加氢催化剂的分类、功能及选择

加氢催化剂

分类、功能及选用中国石化抚顺石油化工研究院关明华2011年8月9日.目录概述加氢技术分类加氢催化剂加氢催化剂选用原则加氢催化剂选用加氢催化剂工业应用注意事项结语.概述加氢技术起源于上世纪20、30年代在德国开发并工业应用的煤直接液化技术。加氢技术包括加氢精制、加氢处理和加氢裂化等，在现代炼化工业中已得到非常广泛的应用。加氢能力已成为炼化企业现代化水平的重要标志。加氢催化剂是加氢技术的核心，因此其开发和应用受到人们的广泛重视。.加氢技术分类加氢技术是在适宜温度、压力、临氢和催化剂存在条件下进行催化加氢/脱氢等反应的石油加工过程。其可以加工的原料范围很广，通常包括：液化气、石脑油、煤油、柴油、蜡油、渣油等来自常减压蒸馏装置(即原油一次加工装置)的直馏石油馏分以及来自催化裂化、延迟焦化、热裂化、蒸汽裂解和溶剂分离等二次加工装置的馏分油产品。.加氢技术分类加氢产物有些可以直接做为汽、煤、柴、润、石蜡、溶剂油等清洁产品出厂，有些则用做下游催化裂化、催化重整、蒸汽裂解制乙烯等装置的优质进料。在发达国家的现代化炼化企业中，其出厂的液体产品在其生产过程中大多甚至全都至少经历过1次加氢过程。.加氢技术分类在加氢过程中，主要涉及以下几类反应：加氢脱硫加氢脱氮加氢脱氧加氢脱金属(包括Ni、V、Fe、Na、Ca、As、Pb、Hg、Cu等)加氢脱残炭烯烃加氢饱和芳烃加氢饱和烃类分子骨架异构化环烷烃开环大分子裂化缩合生焦.加氢技术分类在上述各类反应中，其难易排序如下：C-C键的断裂比C-O、C-S及C-N键的断裂更困难芳烃加氢>加氢脱氮>加氢脱氧>加氢脱硫芳烃加氢>烯烃加氢>环烯加氢单环芳烃加氢>双环芳烃加氢>多环芳烃加氢.加氢技术分类不同加氢工艺，由于原料加工难度和目的产品质量要求不同，因此选择了不同的操作压力。根据操作压力的差异，加氢技术通常可分为：低压加氢技术：<4.0MPa中压加氢技术：4.0~10.0MPa高压加氢技术：>10.0MPa.加氢技术分类根据加氢过程中碳数低于原料分子的烃类产物生成量即通常所谓的裂化转化率，可以粗略地将加氢技术分为加氢精制、加氢处理、缓和加氢裂化和加氢裂化等四大类。.加氢技术分类技术类型加氢精制加氢处理缓和加氢裂化加氢裂化裂化转化率，%接近于0<1515~40>40实例液化气加氢、石脑油加氢、煤油加氢、柴油加氢、石蜡加氢、润滑基础油加氢补充精制、特种油品深度加氢脱芳、重整生成油选择性加氢脱烯烃OTA、RIDOS、催化柴油MCI、催化柴油FHI、蜡油加氢处理、渣油加氢处理柴油中压加氢改质、柴油临氢降凝、柴油加氢降凝、柴油加氢改质降凝、柴油加氢改质异构降凝、蜡油缓和加氢裂化、润滑油加氢处理、加氢尾油催化脱蜡、加氢尾油异构脱蜡LCO加氢转化、馏分油加氢裂化、渣油加氢裂化(LC-Fining、H-Oil、EST、FRET).加氢催化剂加氢技术包括催化剂技术、工艺技术、工程技术和运行操作技术。加氢催化剂作为加氢技术的核心，受到人们的普遍关注。加氢催化剂为固体催化剂，主要由活性金属加氢组分和载体组分构成，并加有少量助剂。.加氢催化剂主要活性金属加氢组分：Mo-CoMo-NiMo-Ni-CoW-NiW-Mo-NiW-Mo-Ni–CoPtPdNi.加氢催化剂主要载体组分：氧化铝改性氧化铝无定型硅铝结晶硅铝沸石/分子筛Y、β、ZSM-5、ZSM-22、ZSM-23结晶硅磷铝分子筛SAPO-11.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂改善孔结构调节表面酸性质抑制镍铝尖晶石生成配制稳定Mo-Ni-P浸渍液.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂调节表面酸性质改善金属与载体表面相互作用促进生成更多II类活性中心.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂改善金属分布调节表面酸性质调节金属与载体表面相互作用促进生成更多活性中心.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂改善金属分布调节金属与载体表面相互作用调节活性相结构改善催化剂再生性能.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂改善载体表面性质调节金属与载体表面相互作用提高脱硫选择性.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂抑制催化剂表面焦碳生成提高对含硫化合物的吸附能力提高加氢脱硫选择性吸附反应生成的硫化氢.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂强电负性元素增强表面酸性质调节金属与载体表面相互作用改善催化剂脱硫/脱氮及芳烃饱和能力.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂但F在装置开工硫化、生产运行和催化剂再生过程中流失严重，不仅影响催化剂活性稳定性和再生性能，而且对反应器内构件、反应流出物换热器、空冷器以及催化剂再生设备等会产生严重腐蚀，威胁装置安稳长满优运行。.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂含F催化剂吸水会产生很大的内部应力，容易引起催化剂破碎/粉化。另外，F的存在还会大幅度降低载体氧化铝的熔点温度。装置一旦超温，极易引起催化剂烧结失活。.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂与活性金属形成络合物削弱金属与载体表面相互作用促进生成更多高活性II类活性中心.加氢催化剂主要助剂组分：PSiBZrTiZnF有机表面活性剂/络合剂但要注意选择合适的有机表面活性剂/络合剂，避免在开工硫化过程中出现集中放热，避免因催化剂内部应力变化引起催化剂破碎/粉化。.加氢催化剂活性金属组分担载方法：混捏共沉打浆浸渍.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢形状当量直径Ds球形D圆柱条形1.364D三叶草形0.91D齿球形0.645D.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂加氢催化剂通常以固体颗粒形态提供，其外观形状主要有：球形片形挤条(圆柱、三叶草、四叶草等)拉西环齿球蜂窝/鸟巢.加氢催化剂主要物化性质指标：金属组成载体组成杂质含量堆积密度压碎强度孔容、表面积、孔分布、平均孔径和可几孔径外形、尺寸和粒度分布灼烧减重.加氢催化剂主要使用性能指标：活性选择性稳定性机械强度再生性能安全性性能价格比.加氢催化剂选用原则催化剂选用需考虑的主要因素：活性选择性稳定性机械强度再生性能安全性性能价格比-原料油种类和构成性质-目的产品质量和分布要求-加氢工艺过程-压力等级-氢油体积比-体积空速----确定合适的催化剂、最佳的工艺条件，在满足产品质量和分布要求的同时，最大限度控制和减少副反应发生，减少氢气消耗，提高经济效益。.加氢催化剂选用重整预加氢工艺：加工原料：直馏石脑油，或直馏石脑油掺炼少量焦化石脑油/催化中汽油加工目的：深度脱硫、脱氮和烯烃饱和，并脱除微量As、Cu、Hg、Si等杂质，供做催化重整装置进料工艺特点：操作压力：1.5~4.0MPa氢油体积比：50~200:1体积空速：3.0~12.0h-1.加氢催化剂选用重整预加氢工艺：对催化剂要求加工高硫、低氮原料油高脱硫活性Mo-Co型催化剂FH-40B加工低硫、高氮原料油高脱氮和较高脱硫活性Mo-Ni(-Co)型催化剂FH-40A加工高硫、高氮原料油高脱硫和脱氮活性(W-)Mo-Ni-Co型催化剂FH-40C.加氢催化剂选用催化重整生成油选择性加氢脱烯烃工艺：加工原料：催化重整生成油苯馏分、BTX馏分、C8以上馏分、全馏分加工目的：烯烃选择性加氢饱和，供做芳烃抽提进料，生产芳烃和溶剂油产品工艺特点：操作压力：1.0~2.0MPa氢油体积比：100~300:1体积空速：2.0~5.0h-1.加氢催化剂选用催化重整生成油选择性加氢脱烯烃工艺：对催化剂要求高烯烃饱和选择性、低芳烃饱和能力Pt-Pd、Pd型催化剂HDO-18产品质量溴指数<50mgBr/100g芳烃损失<0.5个百分点催化剂周期寿命>4年.加氢催化剂选用焦化石脑油加氢工艺：加工原料：焦化石脑油-高硫、高氮、高烯烃、含硅加工目的：深度脱硫、脱氮和烯烃饱和，并脱除微量Si等杂质，供做蒸汽裂解制乙烯、重整预加氢、制氢等装置进料。工艺难点：催化剂床层压降上升快、催化剂失活快。工艺特点：操作压力：3.0~4.0MPa氢油体积比：350~600:1体积空速：1.0~3.0h-1.加氢催化剂选用焦化石脑油加氢工艺：对催化剂要求选用高脱硫、脱氮及烯烃饱和活性的主催化剂W-Mo-Ni、Mo-Ni-Co或W-Mo-Ni-Co型催化剂

FH-98FH-40AFH-40C级配装填高容垢能力的加氢保护剂FZC系列级配装填高容硅能力的加氢捕硅催化剂FHRS-1强化原料油管理原料氮气保护缩短原料储存时间原料过滤.加氢催化剂选用催化汽油选择性加氢脱硫工艺：加工原料：催化汽油-含硫、含烯烃，并含少量二烯烃加工目的：选择性深度加氢脱硫，控制烯烃饱和，减少辛烷值损失，生产清洁车用汽油。工艺技术：OCT-M系列、RSDS系列、S-Zorb工艺特点：操作压力：1.0~3.0MPa0.7~2.8MPa氢油体积比：250~400:170~80:1体积空速：2.0~5.0h-14.0~10.0h-1催化剂：Mo-Co型催化剂Ni-Zn型脱硫吸附剂.加氢催化剂选用催化汽油选择性加氢脱硫工艺：对催化剂要求选用高脱硫活性、低烯烃饱和活性的主催化剂Mo-Co型催化剂FGH-21和FGH-31级配装填高、低两种不同活性的加氢主催化剂级配装填高容垢能力的加氢保护剂强化原料油管理提高轻、重汽油馏分分离精度强化重汽油加氢单元生产运行工艺管理控制适宜脱硫深度确保循环氢脱硫系统正常运行强化产品气提分馏操作脱除微量硫化氢，保证产品腐蚀指标合格.PrimeG+技术FCC汽油硫含量从2100ppm降低到50ppm，抗爆指数损失1个单位可与OATS技术组合已发放126项许可专利商：Axens.SCAFININGI型和II型技术反应床层可旁通可与Zeromer或Exomer组合已发放37项许可专利商：EMRE.OCTGAIN技术2套装置在运行专利商：EMRE.CDHydro/CDHDS技术已发放33项许可专利商：CDTECH.SelecFining技术采用S200非贵金属催化剂可加工全馏分FCC汽油可以与石脑油切割、Merox硫醇抽提和ISAL辛烷值恢复等技术组合专利商：UOP.SZorb技术采用Ni-Zn催化剂专利商：ConocoPhillips已被中国石化买断.GT-BTXPLUS技术氢耗低辛烷值损失小专利商：GTCTechnologylnc..中国石化FCC汽油加氢技术FRSOCT-MOCT-MDOCT-MEOTARSDSRSDS-IIRIDOSHydro-GAP.FRS技术.OCT-M技术贫胺液

富胺液

重汽油

图1OCT-M装置原则工艺流程示意图

反应器

预分馏

循环氢

新氢

加氢重汽油

轻汽油

加氢单元

原料

汽油

分离器

汽提分馏

无碱脱臭

汽油出厂

产品调和

胺洗塔

.OCT-MD技术贫胺液

富胺液

重汽油

图2OCT-MD装置原则工艺流程示意图

反应器

预分馏

循环氢

新氢

加氢重汽油

轻汽油

汽油出厂

加氢单元

原料

汽油

分离器

汽提分馏

产品调和

无碱脱臭

胺洗塔

.RSDS-II技术.RIDOS技术.加氢催化剂选用煤油低压加氢工艺：加工原料：直馏煤油，或直馏煤油掺炼少量焦化煤油加工目的：脱硫醇，并使烯烃加氢饱和，生产腐蚀、水分离指数和氧化安定性等指标合格的3#喷气燃料工艺特点：操作压力：1.0~4.0MPa氢油体积比：50~150:1体积空速：2.0~6.0h-1.加氢催化剂选用煤油低压加氢工艺：对催化剂要求高脱硫活性和适宜的脱氮、脱氧活性Mo-Co型催化剂FH-40BMo-Ni-Co型催化剂FH-40AW-Mo-Ni-Co型催化剂FH-40C强化产品气提分馏操作脱除硫化氢避免生成元素硫避免产品带水.加氢催化剂选用柴油加氢精制工艺：加工原料：直馏柴油、焦化柴油、催化柴油，并可掺炼部分焦化石脑油加工目的：脱硫、脱氮、烯烃饱和、芳烃饱和，适当提高十六烷值，生产清洁车用柴油工艺特点：操作压力：4.0~8.0MPa氢油体积比：150~350:1体积空速：1.0~3.0h-1.加氢催化剂选用柴油加氢精制工艺：典型催化剂Mo-Co：FDS-4、FHUDS-3、FHUDS-5；Mo-Ni：FH-5A、FF-36、FHUDS-6；Mo-Ni-Co：FF-14、FF-24；W-Ni：FH-98A、FF-18；W-Mo-Ni：FH-5、FH-98、FHUDS-2、FH-FS、FTX；W-Mo-Ni-Co：FH-DS、FH-UDS。.相对加氢脱硫活性，%FH-5FH-5AFH-DSFH-UDSFHUD-3FHUD-2加氢催化剂选用.柴油加氢催化剂选用需考虑的因素：原料构成性质装置压力等级体积空速产品脱硫深度要求加氢催化剂选用.柴油中的硫化物

非噻吩类噻吩类苯并噻吩类二苯并噻吩类（DBT）非β位取代噻吩类单β位取代噻吩类双β位取代噻吩类硫化物的分布

>340℃馏分双β位取代噻吩类硫显著增加加氢催化剂选用.不同含硫化合物的相对HDS速率含硫化合物相对HDS速率沸点，℃噻吩10090苯并噻吩30237二苯并噻吩30333甲基二苯并噻吩5339~3514,6－二甲基二苯并噻吩1357~369三甲基二苯并噻吩1370~387加氢催化剂选用.噻吩类化合物加氢的反应速率常数（300℃，7.1MPa，Co-Mo/Al2O3）化合物分子式相对反应速率常数噻吩苯并噻吩二苯并噻吩苯萘并噻吩10058.74.411.4加氢催化剂选用.取代基位置对二苯并噻吩HDS反应速率的影响

（300℃，12MPa，Co-Mo/Al2O3)对于二苯并噻吩类硫化物，与硫原子相邻的取代基对HDS有较强的阻滞作用。4,6-DMDBT脱硫是最难的。二苯并噻吩衍生物相对反应速率常数DBT2,8-DMDBT3,7-DMDBT4-MDBT4,6-DMDBT10091.149.19.16.7加氢催化剂选用.不同硫化物脱除的难易程度含硫化合物HDS反应速率与分子结构密切相关。不同含硫化物HDS反应速率大小顺序一般为：硫醇＞二硫化物＞硫醚≈四氢噻吩＞噻吩＞苯并噻吩＞萘苯并噻吩＞二苯并噻吩不同取代基位置DBT的HDS反应速率大小顺序为：DBT>2,8-DMDBT>3,7-DMDBT>4-MDBT>4,6-DMDBT加氢催化剂选用.4,6-二甲基苯并噻吩结构图加氢催化剂选用.4,6-DMDBT加氢脱硫反应网络加氢催化剂选用.柴油深度脱硫反应机理硫易于与催化剂表面相接触催化剂表面催化剂表面4,6-DMDBT加氢催化剂选用.不同结构硫化物的反应途径的对比直接脱硫途径＞加氢脱硫途径直接脱硫途径＞加氢脱硫途径直接脱硫途径＜加氢脱硫途径直接脱硫途径＜＜加氢脱硫途径加氢催化剂选用.加氢催化剂选用不同脱硫深度精制柴油的硫化物结构分布图A-原料油S:1.6%，B-精制油S:0.18%，C-精制油S:0.10%，D-精制油S:0.020%，E-精制油S:0.005%。(A)(B)(C)(D)(E).对于超深度加氢脱硫，需要脱除4,6－二甲基二苯并噻吩类硫化物。这类硫化物由于位阻效应的影响，先加氢后脱硫反应速率远大于直接加氢脱硫的反应速率。为了达到超深度脱硫的目的，就要求催化剂不仅具有较高的直接脱硫活性，而且还要有较强的加氢性能。

加氢催化剂选用.噻吩类不存在位阻效应硫化物的HDS，Co-Mo催化剂优于Ni-Mo催化剂。生产硫含量<50g/g清洁柴油时，需要脱除4,6－二甲基二苯并噻吩类硫化物。此种情况下，Ni-Mo催化剂优于Co-Mo催化剂。加氢催化剂选用.对于二次加工柴油和高干点直馏柴油装置压力较高体积空速低脱硫深度要求高应选择Mo-Ni、W-Ni或W-Mo-Ni型催化剂加氢催化剂选用.对于以直馏柴油为主的原料装置压力中等偏低（6.0MPa以下）体积空速高（2.0h-1以上）脱硫深度中等（产品硫<350μg/g）应选择Mo-Co型催化剂加氢催化剂选用.对于直馏柴油与二次加工柴油混合油装置压力中等偏高（6.0～8.0MPa）

体积空速较高（1.5～2.0h-1）

脱硫深度中/高(产品硫<350μg/g或<50μg/g)应选择W-Mo-Ni-Co或Mo-Ni-Co型催化剂加氢催化剂选用.处理进口含硫直馏柴油与二次加工柴油混合原料，生产硫含量50μg/g~350μg/g的低硫柴油产品，推荐选用氢耗较低的Mo-Ni-Co或W-Mo-Ni-Co催化剂。装置若有氢耗限制，则可以选用Mo-Co型催化剂。处理焦化、催化等二次加工柴油，推荐选用W-Mo-Ni或Mo-Ni型催化剂。加氢催化剂选用.焦化全馏分油硫、氮及胶质等杂质含量高，推荐选用加氢脱氮活性更好的W-Mo-Ni催化剂。扬子石化55万吨/年焦化全馏分油加氢处理装置采用FH-98催化剂,连续运转5年未再生。因此，处理焦化、催化等二次加工柴油，推荐选用W-Mo-Ni或Mo-Ni型催化剂。加氢催化剂选用.推荐催化剂FH-UDSFHUDS-3/FHUDS-5FHUDS-2/FHUDS-6活性金属W-Mo-Ni-CoMo-CoW-Mo-Ni/Mo-Ni加工原料油直柴+焦柴/催柴混合油直柴催柴/焦柴装置压力中压/低压中压/低压中压/高压柴油硫含量要求<350ppm<50ppm<50ppm<10ppm<50ppm<10ppm其他要求氢耗限制氢耗限制密度降低十六烷值提高加氢催化剂选用.FCC原料加氢预处理工艺：改善进料的裂化性能，改善FCC产品分布，提高高价值产品产率，降低低价值产品产率减少高转化率下的生焦选择性改善FCC产品质量，降低FCC产品硫含量降低FCC再生器SOx、NOx的排放量减少FCC催化剂的消耗提高FCC对原料的适应性，扩大FCC原料来源加氢催化剂选用.加氢催化剂选用FCC原料硫含量对汽油产品硫含量的影响FCC原料硫含量催化汽油产品硫含量(单位：μg/g).多环芳烃高循环油产率低汽油产率汽油富含烷烃和烯烃低气体产率加氢催化剂选用.单环芳烃高汽油产率汽油富含芳烃(高辛烷值)

低气体产率加氢催化剂选用.环烷烃较高汽油产率汽油富含烷烃和烯烃(较低辛烷值)

高气体产率加氢催化剂选用.加氢催化剂选用.加氢催化剂选用.加氢催化剂选用相对加氢脱硫率，%.沥青质含量对催化剂活性稳定性影响很大沥青质分子体积大，结构复杂，在FCC原料加氢预处理工艺条件下，反应性低，因此其反应程度低。沥青质分子极性强，胶质、多环芳烃很容易吸附在其周围，形成更大的胶团。沥青质胶团尺寸与催化剂平均孔径相近。当沥青质进入催化剂孔道内，并在催化剂表面吸附时，很难解析。当空速提高时，由于分子向催化剂孔道扩散速度提高，沥青质分子更容易在催化剂表面吸附。沥青质是催化剂失活的主要因素之一加氢催化剂选用.不同原料油加氢处理工艺条件选择：LVGO、LCGO:P：410MPa、LHSV：1.53.5h-1、T：350380℃HVGO、HCGO:P：812MPa、LHSV：0.81.5h-1、T：370400℃

DAO:P：1015MPa、LHSV：0.40.8h-1、T：380420℃AR、VR:P：1417MPa、LHSV：0.10.4h-1、T：370400℃加氢催化剂选用.掺炼回炼油的FCC原料加氢预处理技术：FCC回炼油密度大稠环芳烃含量、硫含量高直接进FCC回炼催化剂生焦量大操作条件苛刻高附加值产率低产品质量变差加氢催化剂选用.原料1：80%伊朗VGO与20%回炼油混合油进行加氢处理的生成油原料2：80%伊朗VGO加氢处理生成油与20%未加氢回炼油的混合油加氢催化剂选用催化裂化试验原料原料1原料2差值干气1.090.79+0.30液化气20.1513.68+6.47其中：丙烯8.285.88+2.40<180℃汽油30.2427.76+2.48180~350℃柴油26.0425.10+0.94>350℃重油20.9630.81-9.85焦炭1.521.86-0.34损失0.000.00合计100.00100.00转化率53.0044.09+8.91轻质油收率56.2852.86+3.42催化裂化物料平衡，m%.加氢催化剂选用典型蜡油加氢预处理催化剂性能对比.加氢保护剂FCC蜡油原料加氢预处理所加工的原料油主要有减压蜡油(VGO)、焦化蜡油(CGO)、脱沥青油(DAO)或其混合油。原料油密度大，干点高，硫、氮含量高，并含有少量残炭和重金属。原料油中携带的焦粉和机械杂质以及所含有的Fe、Na、Ca、Ni、V等金属杂质会部分沉积在催化剂颗粒间隙中，导致反应器催化剂床层压力降增高，装置被迫停工。需要在反应器催化剂上床层顶部装填部分加氢保护剂，满足装置长周期运转的需要。

FCC蜡油原料加氢预处理加氢催化剂选用.

加氢保护剂的选择加氢保护剂开发的选择指导思想是不同性能的保护剂进行合理级配，使反应生成的焦炭和金属硫化物在整个保护剂床层的沉积得到控制，以防止床层局部堵塞而引起压差迅速增大，最终目的是延长工业装置的运转周期。为此，在级配时应遵循以下原则：（1）颗粒度逐渐降低；（2）床层空隙由大到小；（3）脱杂质活性逐渐提高。

FCC蜡油原料加氢预处理加氢催化剂选用.

主催化剂的选择FCC蜡油原料加氢预处理加氢催化剂选用.

主催化剂的选择高压、低空速下处理重劣质原料，深度脱硫（精制蜡油硫含量小于0.1％m）、脱氮及芳烃饱和，选用加氢活性高的Mo-Ni型催化剂；3936FF-36中等压力、高空速下处理劣质原料，以脱硫、脱氮为主要目的，选用Mo-Ni-Co型催化剂；FF-14FF-24中等压力、高空速下处理劣质原料，以脱硫为主要目的，选用W-Ni型催化剂（循环氢脱硫）；FF-18

低压、高空速下处理性质较好的原料油，非深度脱硫和脱氮，选用Mo-Co型催化剂。FDS-4FCC蜡油原料加氢预处理加氢催化剂选用.蜡油加氢预处理催化剂及工艺条件选择实例厂家安庆分公司福建炼化镇海炼化广州分公司装置类型60万吨/年230万吨/年180万吨/年210万吨/年原料油构成VGO＋CGOLVGO+HVGO+CGO+DAOVGO＋CGO＋DAOVGO＋CGO＋DAO原料油硫/m%0.6~0.7~3.0~2.0～2.0精制蜡油硫/µg·g-1<2000<1000<4000～1000工况条件入口压力/MPa6.0（氢分压）15.010.08.0（氢分压）体积空速/h-11.5～2.00.721.061.5～1.8推荐催化剂FF-143936FF-18FF-14催化剂金属组分Mo-Ni-CoMo-NiW-NiMo-Ni-Co加氢催化剂选用.FF-14催化剂安庆工业应用标定结果厂家安庆处理量/t·h-170体积空速/h-11.92高分压力/MPa7.0入口氢油体积比630:1反应器入口温度/℃352床层平均温度/℃374油品性质原料油精制蜡油密度（20℃）/gcm-30.90230.8969馏程/℃IBP308339EBP537503总硫/gg-165501440＊加氢催化剂选用.FF-14催化剂广州石化工业应用标定结果项目标定结果处理量/t·h-1250主催化剂体积空速/h-11.74高分压力/MPa9.0入口氢油体积比332反应器入口温度/℃335床层平均温度/℃349.9油品性质原料油（VGO+CGO+DAO）精制蜡油密度（20℃）/gcm-30.90910.8951馏程/℃IBP299342EBP--总硫/gg-19830782加氢催化剂选用.FF-18催化剂镇海工业应用标定结果项目6月26日6月28日原料油密度(20℃)/gcm-30.91640.9228馏程/℃IBP/EBP-/556-/561硫，%1.921.93操作条件主催化剂体积空速/h-11.061.06入口总压/MPa10.610.5反应器入口温度/℃327.7336.1总床层平均温度/℃359369.2实际氢油比809.7867.5精制蜡油硫含量，%0.1640.095加氢催化剂选用.渣油原料性质沸点最高分子量最大杂原子最多结构最复杂馏分重高密度高粘度高残炭H/C比低。影响工艺选择的物性：金属沥青质残炭值硫、氮粘度等。原油的类型和来源不同，其渣油的性质差别很大。直接影响其加工工艺的选择.渣油中Ni、V、硫和残炭分布.渣油分类sweet-易加工；mild-不难加工；moderate-稍难加工；difficult-难加工；severe-极难加工.渣油加氢工艺类型固定床(滴流)移动床(逆流)移动床(顺流)沸腾床(流化态)悬浮床渣油+H2生成油+H2渣油+H2生成油+H2催化剂催化剂生成油+H2渣油+H2催化剂催化剂渣油+H2生成油+H2催化剂催化剂生成油+H2+催化剂渣油+H2+催化剂.FCC渣油原料加氢处理大多采用固定床工艺技术，所加工的原料油主要有减压渣油(VR)和常压渣油(AR)，并可掺炼部分VGO、CGO、DAO、糠醛抽出油、催化柴油、催化回炼油甚至油浆等。原料油密度大，粘度高，硫、氮、胶质、沥青质、重金属含量高。进料Ni+V含量通常要求≯130ppm。原料油中携带的焦粉和机械杂质以及所含有的Fe、Na、Ca、Ni、V等金属杂质会部分沉积在催化剂颗粒间隙中，导致反应器催化剂床层压力降升高，装置被迫停工。为了满足装置长周期运转的需要，需要采用多台反应器，设置多个催化剂床层，级配装填加氢保护剂、脱金属催化剂、脱硫催化剂和脱氮脱残炭催化剂。

FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.

加氢催化剂选用FCC渣油原料加氢处理孔径活性大低小高大小颗粒尺寸.渣油加氢处理装置长周期运转关键：提高催化剂的脱金属和容金属等杂质能力，即催化剂体系要提供足够的容杂质的空间；使沥青质等大分子物质进入催化剂孔道内部进行反应。FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.中国石化渣油加氢处理催化剂现状：中国石化从1986年开始研究开发固定床渣油加氢处理催化剂。开发的四大类FZC系列渣油加氢处理催化剂于1996年在齐鲁石化VRDS装置工业应用成功。至今，FZC系列渣油加氢处理催化剂已经在国内4套渣油加氢处理装置和印尼国家石油公司1套渣油加氢处理装置上工业应用20多个周期。中国石化开发的S-RHT技术工业应用获得了巨大的成功。FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.FZC系列渣油加氢催化剂保护催化剂:FZC-10，11，12，13，14，15，16，17，18FZC-10Q，11Q，12Q，13Q，14QFZC-10U，11UFZC-10A，11AFZC-100，101，102，102A，102B,103，103A.FZC-1XQ系列保护催化剂.

FZC系列渣油加氢催化剂脱金属催化剂:FZC-20，21，22FZC-23，24，25，26，27,28,28A,28BFZC-200，201，202，203，204.FZC-2X系列HDM催化剂.

FZC系列渣油加氢催化剂脱硫催化剂:FZC-30，31，32FZC-33，34，34A,35，36FZC-301，302，302B,303,303B.FZC-3X系列HDS催化剂.

FZC系列渣油加氢催化剂脱氮催化剂:FZC-40FZC-41,41A,41B.FZC-4X系列HDN/HC催化剂.FZC系列催化剂特点◆活性高◆容金属能力强◆稳定好◆不含易导致危害的助剂，确保工业装置本质安全.中国石化渣油加氢处理催化剂现状：通过对工业应用结果和工业运转后失活催化剂的剖析研究，不断完善催化剂的研发理念，催化剂的水平在不断进步。针对渣油原料性质越来越劣质(原料杂质含量及粘度越来越高)，加工苛刻度越来越高(空速增大，产品质量要求高)，现有催化剂体系需要进一步完善提高。催化剂体系完善内容：提高容杂质能力、改善孔结构、提高空隙率、提高脱杂质活性等。FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.鸟巢状（可视孔道为毫米级）高空隙率渣油加氢保护剂现有的七孔球形保护剂及拉西环形保护剂虽然具有较大的床层空隙率，其中的毫米级内孔成圆形，但杂质不易附着在此类保护剂的表面，沉积下来的杂质往往随物流转移到下床层，造成空隙率低的催化剂下床层阻塞，产生偏流和热点，不利于装置的长周期运转。开发的新型高空隙率鸟巢状保护剂具有毫米级可视孔道、微米级孔道和百纳米级孔道，对颗粒物及重金属等吸附能力强，使该类杂质易沉积在该床层，而不是转移到下床层，可以避免引起床层堵塞和热点的产生。提高容杂质能力和沥青质等大分子在孔道内的扩散能力，进而提高催化剂的沥青质转化能力。FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.空隙率>70%，可视孔道达到毫米级FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用鸟巢保护剂具有三态孔：显孔、大孔、中孔.具有三角形孔道的鸟巣状高空隙率保护剂拦截渣油中的微小颗粒物效率高，不易将颗粒物进入下床层的催化剂。由于其自身的高空隙率，容纳颗粒物和杂质能力强，能有效延长运转周期。改善床层的物流分布，能有效减缓床层热点的产生。FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.具有优越的重新分配液体流的性能

FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.单一孔催化剂表面板结将使催化剂严重失活。三态孔催化剂具有更好的吸附选择性，能够吸附各种杂质而不容易形成孔道堵塞。即使在表面板结时，也仍会因为具有表面大孔使液流能够渗透进入催化剂内表面发生反应，因而不会导致催化剂活性显著降低。FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.三角形可视孔道沉积杂质示意图俯视图FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.高空隙率保护剂沉积颗粒物示意图FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.具有毫米级孔道加氢保护剂的物化性质尺寸/规格(直径/高度/孔尺寸)比表面积(m2/m3)空隙率(%)单重(g)堆密度(kg/m3)平均抗压强度(kN/粒)Φ25×13/300目154471.88.574033（横向）0.9（纵向）Φ16×10/300目162771.83.4108530（横向）0.61（纵向）Φ13×10/300目165571.82.2107028（横向）0.8（纵向）Φ10×5/300目166471.80.770516（横向）0.47（纵向）FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.新一代高容金属能力的大孔径、大孔容加氢脱金属催化剂载体由百纳米级“棒”状氧化铝粒子构成与“球”形粒子氧化铝载体相比：形成大孔径的贯穿性孔道，有利于渣油中沥青质扩散到催化剂内部进行反应；具有更多的反应表面积；试验证明，渣油中的金属V能够较均匀的沉积在“棒”状催化剂颗粒内部。

FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.“棒”形“球”形棒状颗粒堆积形成孔道示意图球形颗粒堆积形成孔道示意图FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.运转后脱金属催化剂颗粒内金属V分布FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用前置可切换/可切除反应器R1R2R3R4R5.进一步改善RFCC进料性质---------引入重柴组分进一步降低RFCC操作难度---------不回炼进一步降低建设投资与综合能耗--不上分馏系统FCC渣油原料加氢处理加氢催化剂选用.

加氢裂化系列工艺：加氢裂化技术原料适应性广生产灵活性大目的产品选择性高产品质量好液体产品收率高生产过程清洁可从劣质原料生产清洁马达燃料和优质化工原料是油、化、纤结合的核心

加氢催化剂选用.

加氢裂化系列工艺：到2011年7月，我国共建成投产加氢裂化装置（高压加氢裂化、中压加氢裂化和中压加氢改质）30余套，总加工能力已达4000多万吨/年。近期即将建成、正在设计和规划建设的加氢裂化装置还有20余套，总加工能力近4000万吨/年。加氢裂化装置已成炼化企业“标准配置”，在国内得到广泛应用。加氢催化剂选用.

加氢裂化系列工艺：加氢催化剂选用项目范围原料类型AGO、LVGO、VGO、HVGO、CGO、HCGO、LCO、DAO、焦汽、焦柴等产品收率

重整原料15%70%中间馏分油080%（煤柴油组分）加氢裂化尾油065%（润滑油料/乙烯裂解料）化工原料30%95%（乙烯及重整原料）高辛烷值汽油组分3%25%(无硫、无芳、无烯）操作压力范围8.018.0MPa原料硫含量无特殊限制.

加氢裂化系列工艺：加氢裂化是中国石化的核心技术领域。上世纪五十年代以来，我国就一直从事加氢裂化技术研究开发，是最早掌握加氢裂化技术的国家。已开发出种类齐全、系列配套、可最大限度满足用户不同需求的加氢裂化工艺及催化剂技术，具备了“量体裁衣”的能力，达到国际同类技术的先进水平。在工业上得到广泛应用，很好满足我国炼油和石化工业发展需要。加氢催化剂选用.

加氢裂化系列工艺：最大量生产化工原料的加氢裂化技术FMN最大量生产催化重整原料加氢裂化技术FMC1

多产化工原料一段串联一次通过加氢裂化技术FMC2多产优质化工原料两段加氢裂化技术灵活生产化工原料和中间馏分油的FMF加氢裂化技术最大量生产中间馏分油的加氢裂化技术FDC单段两剂多产中间馏分油加氢裂化技术FMD1一段串联多产中间馏分油加氢裂化技术FMD2两段多产中间馏分油加氢裂化技术加氢催化剂选用.

加氢裂化系列工艺：缓和加氢裂化(MHC)技术中压加氢裂化(MPHC)技术中压加氢改质(MHUG)技术最大限度提高劣质柴油十六烷值(MCI)技术柴油加氢改质异构降凝(FHI)技术柴油临氢降凝(FDW)/加氢降凝(FHDW)/加氢改质降凝(FHUG-DW)系列技术LCO等高芳烃原料加氢转化生产高价值石脑油(FHC-LCO)技术加氢催化剂选用.

加氢裂化系列工艺：加氢裂化-蜡油加氢脱硫(FHC-FFHT)组合技术

中压加氢裂化(改质)-喷气燃料补充加氢精制(MPHC/MHUG-MHDA)组合技术

加氢裂化-加氢精制分段进料(FHC-FHF)组合技术加氢裂化-加氢处理(FHC-FHT)反序串联组合技术加氢尾油异构脱蜡(WSI)技术加氢裂化-尾油异构脱蜡(FHC-WSI)组合技术加氢催化剂选用.加氢催化剂选用相对加氢脱氮活性.加氢催化剂选用.序号催化剂牌号主要用途13825、3905、3955、FC-24、FC-52高压加氢裂化(FHC)，一段串联和两段工艺，最大量生产石脑油和尾油，尾油BMCI值低且T90、T95和干点大幅度降低23824、3903、3971、3976、FC-12、FC-32、FC-36、FC-46高压加氢裂化(FHC)，一段串联和两段工艺，灵活生产石脑油、中间馏分油和尾油，尾油BMCI值低且T90、T95和干点大幅度降低33974、FC-26、FC-40、FC-50高压加氢裂化(FHC)，一段串联和两段工艺，最大量生产中间馏分油，尾油BMCI值低且T90、T95和干点大幅度降低43901、FC-20

高压加氢裂化(FHC)，一段串联和两段工艺，最大量生产低凝柴油，尾油是低凝点的润滑油基础油生产原料加氢催化剂选用.序号催化剂牌号主要用途5FC-16

高压加氢裂化(FHC)，一段串联和两段工艺，最大量生产中间馏分油，兼顾柴油低温流动性和尾油BMCI值63912、ZHC-01高压加氢裂化(FHC)，单段和两段工艺，灵活生产石脑油、中间馏分油和尾油，尾油BMCI值低且T90、T95和干点大幅度降低73973、ZHC-02、ZHC-04、FC-28、FC-30、FC-34高压加氢裂化(FHC)，单段和两段工艺，最大量生产中间馏分油，尾油BMCI值低且T90、T95和干点大幅度降低8FC-14高压加氢裂化(FHC)，单段和两段工艺，最大量生产低凝柴油，尾油是低凝点的润滑油基础油生产原料9FC-22高压加氢裂化(FHC)，两段工艺，灵活生产石脑油和中间馏分油，贵金属催化剂加氢催化剂选用.序号催化剂牌号主要用途103905、3976、FC-12、FC-32等中压加氢裂化(MPHC)和中压加氢改质(MHUG)工艺113882缓和加氢裂化(MHC)工艺123963、FC-18最大量提高劣质柴油十六烷值(MCI)工艺133881(FDW-1)、FDW-3、FDW-4临氢降凝(FDW)、加氢降凝(FHDW)和加氢改质降凝(FHUG-DW)工艺14FC-14、FC-20柴油加氢改质异构降凝(FHI)工艺153934、3935高压加氢处理最大量生产尾油润滑油基础料(FLHT)工艺16FIW-1、FHDA-1加氢裂化尾油异构脱蜡(WSI)工艺，贵金属催化剂17FDW-1、FDW-2、FDW-3加氢裂化尾油催化脱蜡(FLDW)工艺，非贵金属催化剂加氢催化剂选用.序号催化剂牌号主要用途183906、3926、3936、3996、FF-16、FF-20、FF-26、FF-36、FF-46加氢裂化预精制段催化剂，高加氢脱氮活性和高芳烃加氢饱和活性193962、FF-12加氢裂化后精制段催化剂，加氢饱和脱除微量烯烃，抑制硫醇生成20FZC-100、FZC-101、FZC-102、FZC-102A、FZC-102B、FZC-103、FZC-103A、FZC-103B、FZC-204等加氢裂化保护床层用脱金属催化剂，脱除原料油中微量金属杂质和易生焦物质，容纳机械垢物，减缓压降上升，延长运行周期加氢催化剂选用.

加氢催化剂工业应用能否取得预期效果，与诸多因素有关。其中比较重要的影响因素有：催化剂装填内构件安装设备维护原料管理运行操作工艺管理加氢催化剂工业应用注意事项.二次加工原料油（如焦化石脑油、焦化柴油、焦化蜡油和催化柴油等）在罐区储存时间不要太长，并要用干气或氮