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复合氧化物制备与硫氮化合物吸附性研究 蔡烨飞 杨洋 陈楚薇 （中国石油大学（北京）化学工程学院，北京，102200） 摘要：21世纪以来，石油资源劣质化、重质化日益加剧，石油燃料的清洁标准不断提高，这对石油加工技术提出了更高的要求。在众多高效灵活的清洁油品生产的技术中，加氢裂化技术兼备油品的清洁化和轻质化两个过程，同时具有生产操作灵活的特点，受到了国内外炼油和石化行业的广泛的关注。研究硫氮化物对加氢裂化的影响，尤其是对加氢裂化催化剂的影响，为开发新抗氮型加氢裂化催化剂提供直接理论指导的意义重大。 关键词：加氢裂化 催化剂 研究背景 1.1研究原因 能源是人类生存和发展的重要物质基础，攸关国计民生和国家安全。推动能源生产和利用方式变革，调整优化能源结构，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系，对于保障我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。 从国际看，全球气候变化、国际金融危机、欧洲主权债务危机、地缘政治等因素对国际能源形势产生重要影响，世界能源市场更加复杂多变，不稳定性和不确定性进一步增加。主要表现在：（1）能源资源竞争激烈；（2）世界能源生产供应及利益格局正在调整和变化；（3）全球能源市场波动风险加剧；（4）围绕气候变化的博弈错综复杂；（5）能源科技创新和结构调整步伐加快。 从国内看，能源发展的长期矛盾和短期问题相互交织，国内因素与国际因素互相影响，资源和环境约束进一步加剧，节能减排形势严峻，能源资源对外依存度快速攀升，能源控总量、调结构、保安全面临全新的挑战。主要表现在：（1）资源制约日益加剧；（2）生态环境约束凸显，绿色发展迫在眉睫；（3）发展方式依然粗放，能效水平亟待提高；（4）能源基础设施建设滞后，协调发展任重道远；（5）自主创新能力不足，能源产业大而不强；（6）体制约束日益显现，深化改革势在必行。 在国家能源发展“十二五”规划中指出，要推进能源的高效清洁化转化，按照上下游一体化、炼化储一体化的原则，依托进口战略通道建设炼化产业带，统筹新炼厂建设和既有炼厂升级改造，建设若干个大型化、集约化的炼化基地，逐步形成环渤海、长三角、珠三角三大炼油产业集群。严格行业准入管理，推进企业兼并重组，提高产业集中度。到2015年，全国一次原油加工能力达到6.2亿吨，成品油产量达到3.3亿吨，炼油每吨综合加工能耗下降到63千克标准油，水耗降低到0.5吨[ ]。 在众多高效灵活的清洁油品生产的技术中，加氢裂化技术兼备油品的清洁化和轻质化两个过程，同时具有生产操作灵活的特点，受到了国内外炼油和石化行业的广泛的关注。随着原料油日趋劣质，为确保原料氮含量符合加氢裂化催化剂的进料要求，加氢精致段操作越来越苛刻，甚至被迫降低装置处理量，加氢裂化预精致段已然成为制约加氢裂化发展的瓶颈。研究氮化物对加氢裂化的影响，尤其是对加氢裂化催化剂的影响，为开发新抗氮型加氢裂化催化剂提供直接理论指导的意义重大。 1.2 加氢裂化技术 加氢裂化技术的发展历史可分为三个阶段。第一阶段是20世纪50年代末到60年代末加氢裂化技术的形成和发展阶段。一些公司开发了固定床加氢裂化技术。例如：美国Checron公司开发了Isocracking加氢裂化技术；美国UOP公司开发了Lomax加氢裂化技术；Uncal公司开发了Unicracking加氢裂化技术。这一时期的加氢裂化技术都采用两段工艺，得到的主要为轻汽油和重汽油。第二阶段是从60年代末到90年代，该阶段的发展源于FCC技术中提升管工艺和沸石催化剂的成熟和发展，沸石组分开始引入到加氢裂化催化剂中。同时也出现了单段和单段串联加氢裂化工艺。其主要产物为喷气燃料和中间馏分油。法国IFP公司、荷兰Shell公司、美国Gulf公司、德国Basf公司和英国BP公司相继开发了加氢裂化技术。第三阶段是90年代末到现在，该阶段的发展是由于清洁油品时代的来临[ ]。在生产石脑油、喷气原料和清洁柴油的同时，尾油可以作为FCC的原料，直接生产清洁汽组分。这也是未来加氢裂化技术的发展方向。经过数十年的发展至今，具有成套转让加氢裂化技术能力的公司有：Chevron公司、Shell公司、UOP公司和IFP。 国外加氢裂化技术相对成熟，占据比例较高。美国等发达国家加氢能力占一次处理能力的比例比我国高很多。美国79.57%、日本89.92%、德国85.44%，而我国仅有29.71%[ ]。加氢裂化将成为炼油的核心技术，是因为加氢裂化技术可同时满足原油加工的轻质化和清洁化要求[。在发达国家，加氢裂化工艺占整个炼油工业二次加工能力的13.2%，而我国仅占5.19%。 这就要求我国应对炼油厂加工装置结构加以调整，为生产合格的清洁油品提供基础保障。据原料性质、产品要求和处理量大小，加氢裂化装置基本上按照两种流程操作：一段法、两段法和串联加氢裂化工艺流程：一段