重油輕質(zhì)化基本原理是改變油品的相對分子質(zhì)量和氫碳比，而改變相對分子質(zhì)量和氫碳比往往是同時(shí)進(jìn)行的。改變油品的氫碳比有兩條途徑，一是脫碳，二是加氫。

　　1.原料：重質(zhì)油等

　　2.產(chǎn)品：輕質(zhì)油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烴的原料)

　　3.基本概念

　　加氫裂化屬于石油加工過程的加氫路線，是在催化劑存在下從外界補(bǔ)入氫氣以提高油品的氫碳比。

　　加氫裂化實(shí)質(zhì)上是加氫和催化裂化過程的有機(jī)結(jié)合，一方面能使重質(zhì)油品通過裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為汽油、煤油和柴油等輕質(zhì)油品，另一方面又可防止像催化裂化那樣生成大量焦炭，而且還可將原料中的硫、氯、氧化合物雜質(zhì)通過加氫除去，使烯烴飽和。

　　4.生產(chǎn)流程

　　按反應(yīng)器中催化劑所處的狀態(tài)不同，可分為固定床、沸騰床和懸浮床等幾種型式。

　　a.固定床加氫裂化

　　固定床是指將顆粒狀的催化劑放置在反應(yīng)器內(nèi)，形成靜態(tài)催化劑床層。原料油和氫氣經(jīng)升溫、升壓達(dá)到反應(yīng)條件后進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)，先進(jìn)行加氫精制以除去硫、氮、氧雜質(zhì)和二烯烴，再進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)降溫、分離、降壓和分餾后，目的產(chǎn)品送出裝置，分離出含氫較高 (80%，90%)的氣體，作為循環(huán)氫使用。

　　未轉(zhuǎn)化油(稱尾油)可以部分循環(huán)、全部循環(huán)或不循環(huán)一次通過。

　　b.沸騰床加氫裂化

　　沸騰床(又稱膨脹床)工藝是借助于流體流速帶動(dòng)具有一定顆粒度的催化劑運(yùn)動(dòng)，形成氣、液、固三相床層，從而使氫氣、原料油和催化劑充分接觸而完成加氫反應(yīng)過程。

　　沸騰床工藝可以處理金屬含量和殘?zhí)恐递^高的原料(如減壓渣油).并可使重油深度轉(zhuǎn)化;但反應(yīng)溫度較高，一般在400~450℃范圍內(nèi)。

　　此種工藝比較復(fù)雜，國內(nèi)尚未工業(yè)化。

　　c.懸浮床(漿液床)加氫工藝

　　懸浮床工藝是為了適應(yīng)非常劣質(zhì)的原料而重新得到重視的一種加氫工藝。其原理與沸騰床相類似，其基本流程是以細(xì)粉狀催化劑與原料預(yù)先混合，再與氫氣一向進(jìn)入反應(yīng)器自下而上流動(dòng)，催化劑懸浮于液相中，進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)，催化劑隨著反應(yīng)產(chǎn)物一起從反應(yīng)器頂部流出。

　　該裝置能加工各種重質(zhì)原油和普通原油渣油，但裝置投資大。該工藝目前在國內(nèi)尚屬研究開發(fā)階段。

　　5.生產(chǎn)設(shè)備

　　加氫工藝生產(chǎn)裝置的主要設(shè)備是在高溫、高壓及有氫氣和硫化氫存在的條件下運(yùn)行的，故其設(shè)計(jì)、制造和材料的選用等要求都很高，對生產(chǎn)操作的控制也極嚴(yán)格。

　　高壓加氫反應(yīng)器是裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，工作條件苛刻，制造困難，價(jià)格昂貴。

　　根據(jù)介質(zhì)是否直接接觸金屬器壁，分為冷壁反應(yīng)器和熱壁反應(yīng)器兩種結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器由筒體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩部分組成。

　　a.加氫反應(yīng)器筒體

　　反應(yīng)器筒體分為冷壁筒和熱壁筒兩種。

　　b.加氫反應(yīng)器內(nèi)件

　　加氫反應(yīng)是在高溫高壓及有腐蝕介質(zhì)(H2、H2S)的條件下操作，除了在材質(zhì)上要注意防止氫腐蝕及其他介質(zhì)的腐蝕以外，加氫反應(yīng)器還應(yīng)保證：反應(yīng)物(油氣和氫)在反應(yīng)器中分布均勻，保證反應(yīng)物與催化劑有良好的接觸;及時(shí)排除反應(yīng)熱，避免反應(yīng)溫度過高和催化劑過熱.以保證最佳反應(yīng)條件和延長催化劑壽命;在反應(yīng)物均勻分布的前提下，反應(yīng)器內(nèi)部的壓力降不致過大，以減少循環(huán)壓縮機(jī)的負(fù)荷，節(jié)省能源。

　　為此，反應(yīng)器內(nèi)部需設(shè)置必要的內(nèi)部構(gòu)件，以達(dá)到氣液均勻分布為主要目標(biāo)。典型的反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件包括：入口擴(kuò)散器、氣液分配盤、去垢籃筐、催化劑支持盤、急冷氫箱及再分配盤、出口集合器等。