渣油加氢脱金属反应是渣油加氢处理过程中所发生的最重要的化学反应之一，在催化剂的作用下，各种金属化合物与硫化氢反应生成金属硫化物沉积小型喷雾干燥机在催化剂上，从而得到脱除。 2、渣油加氢脱硫反应 渣油加氢脱硫反应是渣油加氢处理过程中所发生的最主要的化学反应。在催化剂和氢气的作用下，通过加氢脱硫反应，各种含硫化合物的C-S键断开，转化为不含硫的烃类和硫化氢，烃类留在产品中，而硫化氢在反应中脱除。 3、渣油加氢脱氮反应 原油中的氮约有70%～90%存在于渣油中，而渣油中又大约有80%富集在胶质和沥青质中。在渣油加氢过程中，各种含氮化合物在催化剂的作用下，C-N键断开，经加氢生成氨和烃类，氨从反应中脱除，而烃类留在产品中。 4、加氢裂化反应 加氢裂化是在氢气和催化剂的存在下，进料中较大的烃类分子变成小分子的反应，这一反应主要生成减压瓦斯油(VGO)，其次是柴油，还有百分之几的石脑油和气体。 5、芳烃饱和反应 渣油的芳烃加氢饱和反应主要是稠环芳烃的加氢，此类反应是渣油加氢处理过程所包含的加氢反应中最难进行的一类。在较高氢分压和较低的反应温度下，芳烃加氢饱和反应的化学平衡向右移动，有利于目标反应的进行，反之，则会使化学反应平衡向左移动，即有利于环烷烃脱氢及缩合反应，形成多环芳烃，进而缩合形成焦炭，沉积在催化剂上，使催化剂失活。因此，在渣油加氢处理过程中，

　　应尽量保持较高的氢分压， 8、缩合生胶反应 渣油加氢过程中，随各种加氢反应的进行，均发生一定的缩合生胶反应，其焦炭沉积在催化剂颗粒的外表面和内表面，造成催化剂的中毒和失活。 催化剂上积碳的沉积主要发生在催化剂预硫化结束切换渣油原料的15天以内。在以后的运转过程中催化剂上的积碳沉积将趋于平缓。因此，渣油加氢装置开工进行原料油切换时，一定缓慢进行，以充分发挥催化剂的活性和稳定性。 　　1.4.1 渣油的物化性质、元素组成及其测定方法 不同地域的渣油，往往具有不同的物化性质和元素组成。渣油的物化性质主要有密度、粘度、酸值、折光率、残碳、分子量等;元素组成主要包括碳、氢、氮、硫等元素。 目前，我国对渣油密度的测定采用GB/T1884或GB/T1885标准，粘度的测定采用GB/T265标准，酸值的测定采用GB/T264标准，折光率的测定采用GB/T6488标准，残碳的测定采用GB/T268或GB/T17144标准，分子量的测定采用SH/T0398标准。 碳、氢元素的测定采用示差法或色谱法，氮含量的测定方法有杜马法、克氏法、微库仑法、化学发光法和导热法等，硫含量的测定方法有管式炉法、氧弹法、化学荧光法和微库仑法等，微量金属元素的测定方法有分光光度法、原子吸收光谱法、等离子发射光谱法等[2]。 1.4.2 渣油的组分分离 在渣油组分分离方面，人们已经进行了大量的研究工作，常用的分离技术有分子蒸馏、分离沉淀法和色谱法。迄今为止，在残渣油组分分离中应用最广的还是液体色谱技术，它可以将渣油分离成若干个组分，每个组分可以看作是由那些组成、结构、特性相近的成分组成的族组分。将渣油分离成饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质的四组分分析方法，在石油炼制中已有较广泛的应用，它解决了不少问题，但对涉及反应的研究来说还嫌太粗糙。L.Carbognani用高效液相色谱法(HPLC)将脱沥青质的残渣油分离成四个组分，即饱和烃、芳烃和两种胶质组分，而且还可以将芳烃和胶质进一步分离成轻芳烃、中芳烃、重芳烃、轻胶质、

　　中胶质和重胶质。几种分离小型技术的综合应用，就可实现更详细的的残渣油组分分离，为残渣油组分结构的详细研究打下了基础。 目前常用的渣油组分分离技术： (1)经典液相色谱法(EC) 在渣油的族组成研究工作中，EC仍然是一种常用的分离技术，用于族组成分离的吸附剂主要用硅胶、氧化铝和白土，国内常用硅胶、氧化铝为吸附剂。通过改变溶剂的极性、溶剂量和吸附剂的成分，按需要将渣油分离成若干组分。周晓龙[3]采用正庚烷和正丁醇依次沉降渣油，然后用氧化铝色谱柱分离方法，将渣油分离成饱和烃、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、轻胶质、中胶质和重胶质和沥青质共八个组分。李勇志[4]等在同步荧光光谱的监测下，用EC将渣油中的芳烃较好地按芳环数分离成六组分。

　　目前已开展了HPLC与傅立叶变换红外、质谱、核磁共振、电感偶合等离子体光谱等联用技术的研究[8],并已取得了很大的进展,可以从根本上解决色谱流出物的定性问题，而且有些技术已有商品仪器出售。 (3)超临界流体萃取分馏法(SFEF) SFEF是一种新型分离技术。它利用体系在临界区具有反常的相平衡特性及异常的热力学性质的原理，通过改变温度、压力等参数，使体系内各组分间的相互溶解度发生剧烈的变化，从而实现组分的分离，具有在较低温度下实现溶质分离的特点，对于分离热不稳定难挥发物质尤为适宜[9-10] 。该方法能够将渣油分离成数目较多的窄馏分，通过各窄馏分单独实验以确定它们各自的性质和反应能力，从而获得描述渣油加工性能的确定模型。赵琐奇[11]利用超临界戊烷将渣油切割为l4个窄馏分。程健[12]等将辽河减压渣油切割成7个窄馏分。吴文涛[13]等利用SFEF研究了其在哈国减压渣油中的应用。王艳秋[14]等利用SFEF萃取物气质联用色谱分析对大港减压渣油进行了研究。 (4)薄层色谱法 薄层色谱-火焰离子化检测器法(TLC-FID)可对渣油进行快速族组成分析[15]。该方法使脱沥青油在硅胶棒上展开后在FID上直接进行定量检测,TLC-FID快速的特点满足工业生产的分析需要[16]。郭志军[17]等用TLC-FID棒测定重质油的族组成。苟爱仙[18]等研究了TLC-FID法在重催原料族组成分析中的应用。黄玉秋[19]小型喷雾干燥机等用TLC-FID测定渣油族组成。 1.4.3 渣油八组分分析方法 要更深入了解渣油的组成和结构，把渣油分成四个组分往往满足不了科研和

　　生产的需要，因此，发展了八组分分析方法。石油及其产品八组成分析是将石油产品分为饱和烃、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、轻胶质、中胶质、重胶质和沥青质(SARA)。