發酵過程

[拼音]：jiaqing liehua

[英文]：hydrocracking

石油煉製過程之一，是在加熱、高氫壓和催化劑存在的條件下，使重質油發生裂化反應，轉化為氣體、汽油、噴氣燃料、柴油等的過程。加氫裂化原料通常為原油蒸餾所得到的重質餾分油，也可為渣油（包括減壓渣油經溶劑脫瀝青後的脫瀝青渣油）。其主要特點是生產靈活性大，產品產率可以用不同操作條件控制，或以生產汽油為主，或以生產低冰點噴氣燃料、低凝點柴油為主，或用於生產潤滑油。產品質量穩定性好（含硫、氧、氮等雜質少）。汽油通常需再經催化重整才能成為高辛烷值汽油。但裝置投資和加工費用高，應用不如催化裂化廣泛，後者常用於處理含硫等雜質和含芳烴較多的原料，如催化裂化重質餾分油或頁岩油等。

沿革

20世紀30年代，德國和英國利用二硫化鎢-酸性白土作為加氫裂化催化劑處理煤焦油。50～60年代，美國採用較高活性的催化劑，使加氫裂化的應用逐步得到推廣，並建成了固定床加氫裂化和流化床加氫裂化裝置(見固定床反應器、流化床反應器)。前者在工業生產中得到較廣泛的應用，出現了許多專利技術;後者因裝置昂貴，工業裝置較少。1966年，中國自行開發的年處理能力 300kt加氫裂化裝置在大慶煉油廠投入生產。（見彩圖）

催化劑

加氫裂化催化劑是一種可再生的雙功能催化劑，由載體和金屬組分組成。前者呈酸性，具有裂化和異構化作用，如二氧化矽、氧化鋁、分子篩等（見催化劑載體）;後者具有加氫作用，如鎢、鉬、鈷、鎳、鈀等的硫化物（見石油煉製催化劑）。不同原料和產品對催化劑有不同的要求（表1）。

化學反應

加氫裂化是一個複雜的化學反應過程，包括有加氫、裂化、異構化和氫解等。烴類的加氫裂化是按碳正離子機理進行的。由於各烴類的斷環、脫烷基和加氫飽和等反應的結果，重質烴轉化為輕質烴（圖1），與此同時，含硫、氧、氮的烴類衍生物也經過裂化和加氫反應生成硫化氫、水、氨而除去。

工藝過程

根據原料性質、產品要求和規模大小、加氫裂化流程可採用一段法（圖2）或兩段法（圖3）。

一段流程

由於氨對加氫裂化催化劑活性的影響是可逆的，而有機氮化合物可使催化劑逐漸喪失活性（見催化劑中毒）；因此，當原料油氮含量低時，只使用加氫裂化催化劑即可，當原料油氮含量較高時，必須在加氫裂化前先進行加氫精制，將原料中有機氮轉化為氨，避免加氫裂化催化劑中毒。

兩段流程

第一段的任務是飽和烯烴、脫除非烴雜質和部分裂化；第二段主要是裂化未轉化油。典型流程有兩種，一種是第一段的反應產物冷卻及分離氫氣和水後，進入汽提塔脫除硫化氫和氨，與迴圈氫一起進入第二段。第一、二段各自有獨立的迴圈氫系統。另一種是第一段和第二段的反應產物各自冷卻後，在共同的高壓分離器中分離水和氫氣，餘下的油一起到分餾塔去，只設一個共用的迴圈系統。

一段法裂化深度較淺，一般以生產中間餾為油為主；兩段法裂化深度較深，一般以生產汽油為主。

生產潤滑油的工藝流程類似一段法流程，只在分餾部分增設減壓分餾塔，當需要中性油時，塔底油可再次迴圈。

加氫裂化工業裝置的操作條件隨生產要求的不同而有較大的差別（表2）。