本書(shū)的主要特點(diǎn)： （1）對劣質(zhì)重油的來(lái)源、種類(lèi)、特征進(jìn)行系統的論述，并對發(fā)展我國劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)的意義和方向進(jìn)行討論。 （2）對劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)的化學(xué)反應，反應機理，催化劑特征，反應動(dòng)力學(xué)影響因素等進(jìn)行分析論證。 （3）通過(guò)對沸騰床加氫的典型工程實(shí)例的介紹，對其裝置內主要設備結構特點(diǎn)、工藝組合和優(yōu)化做出分析論述。 （4）在對生產(chǎn)過(guò)程的污染源和特征進(jìn)行分析討論的基礎上，對其防治方法和措施作出系統敘述。 （5）對生產(chǎn)操作要點(diǎn)和開(kāi)停工基本規程進(jìn)行敘述。 本書(shū)是目前國內外較早涉及劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)的著(zhù)作，對促進(jìn)其技術(shù)發(fā)展具有一定的意義。

據統計，全球常規原油資源儲量為3萬(wàn)億~4萬(wàn)億桶（石油單位，1桶=15898升），而非常規原油資源，包括重油、超重油和油砂瀝青的儲量接近8萬(wàn)億桶，我國進(jìn)口原油愈來(lái)愈劣質(zhì)化、重質(zhì)化，同時(shí)環(huán)保法規日益嚴格成為“新常態(tài)”，實(shí)現能源清潔生產(chǎn)與高效利用是我國煉化企業(yè)綠色清潔可持續發(fā)展面臨的主要難題。
劣質(zhì)重油（重劣質(zhì)原油）加氫技術(shù)在重油輕質(zhì)化、清潔化等方面具有諸多優(yōu)勢，已成為劣質(zhì)重油加工最合理也最有效的關(guān)鍵技術(shù)，得到愈來(lái)愈多的關(guān)注。目前，按照加氫反應器形式分類(lèi)，劣質(zhì)重油加氫技術(shù)可分為固定床、移動(dòng)床、沸騰床和懸浮床四種類(lèi)型。
經(jīng)對比，沸騰床加氫技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①操作靈活，根據原料油的性質(zhì)差異可在較寬的范圍內調節轉化率，重劣質(zhì)原料適應性強；②采用催化劑在線(xiàn)加排系統，周期性地從反應器內回收或添加催化劑，在不停工的情況下保持催化劑的反應活性，產(chǎn)品質(zhì)量穩定，運轉周期長(cháng)；③反應器內設計循環(huán)系統，催化劑處于均勻膨脹全混狀態(tài)，避免床層堵塞和床層壓降變化速率增大，具備良好的等溫操作性能。
劣質(zhì)重油的有效深度轉化是煉化行業(yè)追求的目標。目前深度加工技術(shù)路線(xiàn)呈多樣化發(fā)展，綜合來(lái)看，加氫技術(shù)因其液體產(chǎn)品收率高、投資回報率高而得到越來(lái)越多的重視和應用。渣油沸騰床加氫技術(shù)因其催化劑床層溫度均勻、裝置運轉周期長(cháng)、易靈活操作，在工業(yè)上得到了日益廣泛的關(guān)注。國內外新建重油加氫裂化裝置中，沸騰床加氫裝置數量增幅高于固定床加氫裝置數量，以滿(mǎn)足劣質(zhì)重油深度加工的需要。
劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)是加工高硫、高殘炭、高重金屬原料的重要技術(shù)，在解決固定床加氫空速低、催化劑失活快、系統壓降大、易結焦、裝置運行周期短等問(wèn)題方面具有明顯的優(yōu)勢。雖然沸騰床加氫技術(shù)已有相當長(cháng)的發(fā)展歷史，但相對于固定床加氫技術(shù)，能支撐大規模劣質(zhì)重油清潔高效轉化利用的現代工業(yè)化技術(shù)研究起步較晚，國內外論述沸騰床加氫關(guān)鍵技術(shù)的書(shū)籍較少。為順應相關(guān)研究、教學(xué)和企業(yè)人員的迫切需求，我們立足沸騰床加氫技術(shù)工業(yè)化多年的研究、設計和生產(chǎn)實(shí)踐，在查閱國內外相關(guān)技術(shù)研究資料的基礎上，總結相關(guān)最新科技成果及其工業(yè)化示范案例，編著(zhù)了本書(shū)。
一、本書(shū)主要內容
本書(shū)共分為8章：第1章緒論，對劣質(zhì)重油加工的意義、劣質(zhì)重油加氫的方法和沸騰床加氫的特點(diǎn)進(jìn)行了論述總結；第2章劣質(zhì)重油的性質(zhì)及分類(lèi)，主要對常規和非常規劣質(zhì)重油進(jìn)行了介紹說(shuō)明；第3章劣質(zhì)重油加氫反應，對劣質(zhì)重油的反應、反應動(dòng)力學(xué)及影響因素進(jìn)行了闡述；第4章劣質(zhì)重油加氫催化劑，對劣質(zhì)重油加氫催化劑的分類(lèi)、制備、特征及工業(yè)化應用做了詳細敘述；第5章典型劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)，對國內外不同沸騰床加氫技術(shù)進(jìn)行了詳細敘述，包括HOil技術(shù)、LCFining技術(shù)、TStar技術(shù)、STRONG技術(shù)及NUEUU技術(shù)；第6章NUEUU技術(shù)，主要論述了NUEUU技術(shù)工業(yè)應用工程實(shí)例；第7章環(huán)境保護，對沸騰床加氫工業(yè)應用中的污染源及防治措施進(jìn)行了詳細論述；第8章NUEUU裝置開(kāi)停工規程，對NUEUU技術(shù)工藝裝置開(kāi)停車(chē)程序要點(diǎn)進(jìn)行了論述。
二、本書(shū)的主要特點(diǎn)
① 對劣質(zhì)重油的來(lái)源、種類(lèi)、特征進(jìn)行系統的論述，并對發(fā)展我國劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)的意義和方向進(jìn)行討論。
② 對劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)的化學(xué)反應、反應機理、催化劑特征、反應動(dòng)力學(xué)影響因素等進(jìn)行分析論證。
③ 通過(guò)對沸騰床加氫的典型工程實(shí)例的介紹，對其裝置內主要設備結構特點(diǎn)、工藝組合和優(yōu)化作出分析論述。
④ 在對生產(chǎn)過(guò)程的污染源和特征進(jìn)行分析討論的基礎上，對其防治方法和措施作出系統敘述。
⑤ 對生產(chǎn)操作要點(diǎn)和開(kāi)停工基本規程進(jìn)行敘述。
本書(shū)是目前國內外較早涉及劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)的著(zhù)作，對促進(jìn)相關(guān)技術(shù)發(fā)展具有一定的意義。本書(shū)可供從事油品加工尤其是劣質(zhì)重油加工科研、生產(chǎn)和設計的技術(shù)人員及相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生參考。本書(shū)理論聯(lián)系實(shí)際，重點(diǎn)突出科學(xué)性、可行性、實(shí)用性。
三、NUEUU技術(shù)的主要特點(diǎn)和應用
（1）NUEUU技術(shù)的主要特點(diǎn)
① NUEUU加氫過(guò)程無(wú)床層結焦堵塞等問(wèn)題，適用于處理煤焦油、渣油等多種劣質(zhì)重油原料，有利于后續固定床加氫或其他后續裝置的長(cháng)周期平穩運轉。
② NUEUU操作溫度、壓力均高于固定床渣油加氫技術(shù)，尤其是反應溫升遠大于固定床渣油加氫，但卻更易操作，裝置運行安全性更高。能夠保證關(guān)聯(lián)裝置的長(cháng)周期穩定高效運行。
③ NUEUU加氫技術(shù)處理劣質(zhì)重油，NUEUU裝置承擔預處理功能，脫除原料中大部分硫、氮、氧等雜原子，并使烯烴、芳烴大量飽和，脫除原料中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)。原料油中的大分子縮聚物在NUEUU加氫裝置中充分氫解，其反應產(chǎn)物在固定床加氫或其他后續裝置中更易實(shí)現進(jìn)一步轉化。
④ NUEUU反應器操作靈活，可根據原料性質(zhì)適當改變反應條件，以調節NUEUU反應深度，從而實(shí)現在原料變化的情況下NUEUU裝置仍能為固定床加氫或為其他后續裝置提供更加穩定的原料。
⑤ NUEUU反應器采用微球形催化劑，有利于其流化沸騰，反應器內催化劑膨脹沸騰依靠氣液進(jìn)料提升，通過(guò)調整反應器穩定泵的流量來(lái)調整催化劑的膨脹效果。操作簡(jiǎn)單，反應充分，轉化率高。
⑥ NUEUU加氫技術(shù)采用壓差輸送催化劑在線(xiàn)加入反應系統和高溫高壓催化劑在線(xiàn)排出反應系統，利用了高壓氫氣，避免設置單獨的高壓輸送油泵，降低了投資、占地和能耗。
⑦ NUEUU加氫技術(shù)能處理多種全餾分劣質(zhì)重油，可充分提高資源利用率，獲取較高的液體產(chǎn)品收率，使得劣質(zhì)重油不再難以加工。
（2）NUEUU技術(shù)應用實(shí)例
2015年國內自主研發(fā)的劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)NUEUU在河北10萬(wàn)噸/年煤焦油加氫裝置一次開(kāi)車(chē)成功，成為首套國內自主研發(fā)的工業(yè)化沸騰床加氫裝置。裝置連續運行一年后，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì )組織中石油及中石化權威專(zhuān)家于2016年8月15日至8月18日對該裝置進(jìn)行了連續72小時(shí)的裝置標定，并于2016年9月11日在北京召開(kāi)科技成果鑒定會(huì )，專(zhuān)家委員會(huì )評定“該技術(shù)先進(jìn)，創(chuàng  )新性強，總體達到國際先進(jìn)水準”。首套NUEUU裝置的順利投產(chǎn)標志著(zhù)由國內自主研發(fā)的沸騰床加氫技術(shù)空白被填補。
2018年9月，第二套采用NUEUU技術(shù)的20萬(wàn)噸/年劣質(zhì)油輕質(zhì)化裝置一次開(kāi)車(chē)成功。
2019年9月，第三套采用NUEUU技術(shù)進(jìn)行擴能改造的30萬(wàn)噸/年劣質(zhì)油加氫裝置一次開(kāi)車(chē)成功，避免了固定床工藝因床層壓降過(guò)大導致裝置停工的問(wèn)題。
2019年12月，第四套采用NUEUU技術(shù)的60萬(wàn)噸/年劣質(zhì)油加氫裝置一次開(kāi)車(chē)成功。
2020年9月，第五套采用NUEUU技術(shù)的30萬(wàn)噸/年劣質(zhì)油加氫裝置一次開(kāi)車(chē)成功。
四、本書(shū)編寫(xiě)分工
本書(shū)第1章、第5章由馬寶岐完成；第2章、第3章由孫昱東完成；第4章由韓保平、連奕新、賴(lài)偉坤完成；第6章由馮光平、郭玲聰、方麗、李歡龍完成；第7章由張周歲完成；第8章由馮光平完成。全書(shū)由韓保平、馮光平、馬寶岐、郭玲聰負責制定提綱、統稿、定稿。
由于本書(shū)內容涉及大量新技術(shù)，外部技術(shù)又受限于詳盡資料獲取，特別是編者經(jīng)驗不足、水平有限，書(shū)中難免有不妥之處，敬請廣大讀者給予指正。

編者
2024年1月

本書(shū)對劣質(zhì)重油加工的意義、劣質(zhì)重油加氫的方法和沸騰床加氫的特點(diǎn)進(jìn)行了總結，重點(diǎn)闡述了劣質(zhì)重油的性質(zhì)及分類(lèi)、劣質(zhì)重油加氫反應、劣質(zhì)重油加氫催化劑、典型劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)、NUEUU技術(shù)、環(huán)境保護、NUEUU裝置開(kāi)停工規程等內容。
本書(shū)可供化工、石油領(lǐng)域的科研及技術(shù)人員使用，同時(shí)可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)高等院校的師生參考。

1　緒論001
1.1　我國煉油業(yè)的主要發(fā)展趨勢001
1.1.1　劣質(zhì)重油供應呈增長(cháng)之勢001
1.1.2　油品質(zhì)量清潔化不斷加快002
1.1.3　成品油市場(chǎng)需求變化增大004
1.1.4　煉油廠(chǎng)轉型升級技術(shù)路線(xiàn)006
1.2　劣質(zhì)重油的資源和加工路線(xiàn)009
1.2.1　基本范疇009
1.2.2　資源概述012
1.2.3　脫碳路線(xiàn)016
1.2.4　加氫路線(xiàn)024
1.2.5　路線(xiàn)比選031
參考文獻037

2　劣質(zhì)重油的性質(zhì)及分類(lèi)039
2.1　重質(zhì)油性質(zhì)039
2.1.1　重質(zhì)油的結構和組成039
2.1.2　重質(zhì)油的沸點(diǎn)范圍047
2.1.3　重質(zhì)油的密度及組成特性參數049
2.1.4　重質(zhì)油的黏度053
2.1.5　重質(zhì)油的平均分子量055
2.1.6　重質(zhì)油的殘炭057
2.1.7　重質(zhì)油膠體結構058
2.2　重質(zhì)原油061
2.3　石油渣油064
2.4　煤直接液化重油067
2.5　煤焦油068
2.5.1　高溫煤焦油070
2.5.2　中溫煤焦油071
2.5.3　低溫煤焦油071
2.5.4　蒽油073
2.6　油砂瀝青074
2.7　其他076
2.7.1　頁(yè)巖油076
2.7.2　脫油瀝青077
2.7.3　催化裂化油漿078
2.7.4　乙烯焦油079
參考文獻080

3　劣質(zhì)重油加氫反應081
3.1　加氫化學(xué)反應過(guò)程081
3.1.1　加氫裂化反應082
3.1.2　加氫脫硫反應085
3.1.3　加氫脫氮反應086
3.1.4　加氫脫氧反應088
3.1.5　加氫脫金屬反應088
3.1.6　加氫脫瀝青質(zhì)反應090
3.1.7　各類(lèi)反應之間的相互作用及關(guān)系091
3.1.8　加氫反應機理093
3.2　加氫反應熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)094
3.2.1　加氫裂化反應094
3.2.2　加氫脫硫反應095
3.2.3　加氫脫氮反應096
3.2.4　加氫脫氧反應098
3.2.5　加氫脫金屬反應098
3.3　加氫反應影響因素099
3.3.1　原料性質(zhì)099
3.3.2　反應溫度102
3.3.3　反應壓力104
3.3.4　空速106
3.3.5　氫油比107
3.3.6　氫氣108
3.3.7　循環(huán)氫組成109
參考文獻110

4　劣質(zhì)重油加氫催化劑111
4.1　催化劑分類(lèi)111
4.1.1　概述111
4.1.2　催化劑的分類(lèi)112
4.2　催化劑制備115
4.2.1　催化劑的設計基礎115
4.2.2　催化劑的制備原理116
4.2.3　催化劑的制備工藝119
4.3　催化劑特征123
4.3.1　宏觀(guān)結構和理化性質(zhì)123
4.3.2　催化劑的組成與作用128
4.3.3　質(zhì)量指標與評價(jià)131
4.4　NUEUU催化劑133
4.4.1　原料擬薄水鋁石的制備134
4.4.2　載體的制備134
4.4.3　催化劑成品的制備135
參考文獻136

5　典型劣質(zhì)重油沸騰床加氫技術(shù)143
5.1　H-Oil 技術(shù)143
5.1.1　主要技術(shù)特點(diǎn)144
5.1.2　沸騰床反應器146
5.1.3　生產(chǎn)工藝過(guò)程150
5.1.4　典型生產(chǎn)裝置155
5.1.5　技術(shù)研究進(jìn)展161
5.2　LC-Fining 技術(shù)168
5.2.1　主要技術(shù)特點(diǎn)169
5.2.2　渣油加氫工藝170
5.2.3　油砂瀝青改質(zhì)173
5.2.4　聯(lián)合工藝過(guò)程175
5.3　T-Star 技術(shù)179
5.3.1　主要技術(shù)特點(diǎn)180
5.3.2　生產(chǎn)工藝過(guò)程181
5.3.3　生產(chǎn)工藝優(yōu)化187
5.3.4　生產(chǎn)工藝考核192
5.4　STRONG 技術(shù)197
5.4.1　主要技術(shù)特點(diǎn)197
5.4.2　技術(shù)工藝研究199
5.4.3　示范裝置工藝217
5.4.4　煤焦油的加氫222
5.4.5　組合工藝過(guò)程228
5.5　NUEUU技術(shù)237
5.5.1　主要技術(shù)特點(diǎn)237
5.5.2　沸騰床反應器240
5.5.3　生產(chǎn)工藝過(guò)程242
5.5.4　技術(shù)優(yōu)勢分析252
參考文獻255

6　NUEUU技術(shù)259
6.1　煤焦油加氫259
6.1.1　裝置組成259
6.1.2　應用實(shí)例266
6.1.3　同類(lèi)技術(shù)生產(chǎn)裝置簡(jiǎn)要說(shuō)明286
6.2　渣油加氫286
6.2.1　渣油加氫處理工藝288
6.2.2　渣油加氫裂化工藝294
6.2.3　技術(shù)優(yōu)勢分析303
6.3　劣質(zhì)重油混合加氫306
6.3.1　煤焦油+頁(yè)巖油的加工306
6.3.2　棕櫚油+地溝油的加工311
6.3.3　廢舊輪胎油的加工320
6.4　技術(shù)工藝的優(yōu)化324
6.4.1　總體流程優(yōu)化324
6.4.2　部分流程優(yōu)化327
6.4.3　反應器及內構件的優(yōu)化330
6.5　NUEUU配套設備333
6.5.1　沸騰床反應器333
6.5.2　穩定泵337
參考文獻339

7　環(huán)境保護341
7.1　污染來(lái)源及防治要求341
7.1.1　污染來(lái)源341
7.1.2　防治要求347
7.2　大氣污染及防治措施350
7.2.1　大氣污染防治措施350
7.2.2　廢氣治理評價(jià)359
7.3　廢水污染及防治措施363
7.3.1　含硫污水汽提處理363
7.3.2　含硫污水汽提工藝流程的選擇原則367
7.3.3　氨精制工藝368
7.3.4　廢水治理評價(jià)371
7.4　固廢污染及防治措施374
7.4.1　固廢治理防治措施374
7.4.2　固廢治理評價(jià)381
參考文獻383

8　NUEUU裝置開(kāi)停工規程385
8.1　開(kāi)工總則385
8.1.1　反應系統氮氣置換386
8.1.2　反應系統氮氣氣密386
8.1.3　催化劑干燥387
8.1.4　反應系統氫氣氣密388
8.1.5　催化劑預硫化388
8.1.6　切換原料和調整操作395
8.1.7　低壓系統開(kāi)工397
8.1.8　調整操作399
8.2　停工總則401
8.2.1　裂化系統402
8.2.2　沸騰床系統404
8.2.3　低壓、分餾系統停工405
8.2.4　干氣脫硫及酸性水汽提系統406