柴油加氫改質(zhì)技術(shù)研究方向

黃楚函 （中國(guó)石油克拉瑪依石化公司，新疆 克拉瑪依 834000）

柴油加氫處理的目的是為了提高柴油的品質(zhì)，而在這個(gè)過程中，芳烴加氫飽和是最重要的反應(yīng)之一，在芳烴加氫飽和的影響下，可以得到十六烷值升高、沸點(diǎn)降低的產(chǎn)物，研究結(jié)果表明，多環(huán)芳烴飽和是大幅度降低油品沸點(diǎn)的關(guān)鍵。通過多環(huán)芳烴，可以進(jìn)一步加氫博愛和開環(huán)，從而達(dá)到降低柴油密度，提高產(chǎn)品十六烷值的最終目的。

1 國(guó)外加氫改質(zhì)技術(shù)的研究方向

1.1 ASAT催化劑

美國(guó)聯(lián)合催化劑公司和德國(guó)南方化學(xué)公司曾經(jīng)進(jìn)行合作，開發(fā)了ASAT催化劑，將其作為一種新型的、集加氫脫氮、加氫脫硫、氫脫芳烴三功能于一身的催化劑，以黏接劑和分子篩作為載體，以鈀和鉑作為金屬，通過這種方法可以將催化輕循環(huán)油中的稠環(huán)芳烴降低到1%以下，將芳烴含量將到10%以下[1]。

1.2 SynSat工藝

目前，美國(guó)Criterion公司的工作重點(diǎn)主要是串聯(lián)加氫裂化工藝技術(shù)的分析研究，并且通過和ABB Lummus Crest公司合作，共同開發(fā)了一項(xiàng)新工藝——SynSat工藝，在SynSat工藝下，對(duì)柴油加氫改質(zhì)催化劑進(jìn)行生產(chǎn)。其中，效果最好的就是DN-200催化柴油加氫改質(zhì)催化劑。我國(guó)部分石化公司的柴油加氫裝置就是使用這種優(yōu)質(zhì)的催化劑，并且使用結(jié)果表明，這種催化劑的使用效果比較好，運(yùn)行過程中很少出現(xiàn)問題。SynSat工藝最主要的優(yōu)勢(shì)就是兩段加氫。在第一段，床層通過氣液和向流之間的接觸，然后經(jīng)過汽提段。到達(dá)第二段，轉(zhuǎn)化為氣液，開始進(jìn)行逆向流。最后通過對(duì)貴金屬分子進(jìn)行篩脫，在芳烴催化劑和加氫精制催化劑的作用下，對(duì)混合型柴油進(jìn)行兩段式加氫處理。這種工藝下，柴油的壓力是3.3兆帕斯卡，但是生產(chǎn)出來的柴油產(chǎn)品所包含的硫和氮含量都非常低，基本都是在5微克以下。而芳烴大約是34.8%。美國(guó)Criterion公司還曾經(jīng)研發(fā)過DN-3330催化劑，這種催化劑主要是對(duì)高壓餾分油進(jìn)行加氫處理，在這種催化劑的作用下，不僅可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的最大化，而且還可以最大限度的滿足產(chǎn)品活性提出的跳球，增強(qiáng)催化劑的處理能力，提高原料的質(zhì)量，操作周期也有一定程度的延長(zhǎng)。高加氫活性可以使柴油在高壓的作用下，首選高干點(diǎn)原料作為催化劑，對(duì)高裂化、高氮組分含量進(jìn)行有效的處理，從而若可以降低柴油的密度，提高柴油產(chǎn)品中的十六烷值[2]。

總的來說，國(guó)外柴油加氫處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以分為以下三個(gè)方面：①根據(jù)柴油質(zhì)量指標(biāo)，如：冷流動(dòng)性、密度、十六烷值以及芳烴含量等指標(biāo)提出的要求，開發(fā)一系列的加氫組合技術(shù)；②通過改進(jìn)現(xiàn)有器內(nèi)構(gòu)件和反應(yīng)器的過程自動(dòng)控制和工業(yè)設(shè)計(jì)、改進(jìn)工藝流程等手段，來促進(jìn)超低硫柴油的大規(guī)模生產(chǎn)；③根據(jù)市場(chǎng)需求，研發(fā)具有更高活性的加氫催化劑。

2 國(guó)內(nèi)柴油加氫改質(zhì)技術(shù)研究方向

2.1 催化采油深度加氫處理技術(shù)

我國(guó)曾經(jīng)開發(fā)了一項(xiàng)新型的柴油加強(qiáng)處理技術(shù)，這種技術(shù)可以提高柴油的深度，并且還可以實(shí)現(xiàn)柴油芳烴飽和、脫氮等操作的同步，同時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行有選擇性的開環(huán)裂化反應(yīng)。并且，由于催化柴油深度加氫處理技術(shù)使用的催化劑是RIC雙功能催化劑，這種催化劑是以氧化鋁為載體，向其中加入一定量的分子篩，從而使載體本身具有一定的酸性，同時(shí)以負(fù)載鎢鎳的金屬作為柴油的催化劑，進(jìn)行生產(chǎn)。這種方法不僅可以使催化出來的柴油具有較好的開環(huán)選擇性，而且脫硫效果也比較好，柴油的生產(chǎn)效率得到了提高，密度在降低。

2.2 中壓加氫改質(zhì)技術(shù)

為了最大限度的改善劣質(zhì)柴油的質(zhì)量，我國(guó)有關(guān)部門一直都在研究如何清潔柴油的生產(chǎn)，并也取得了一定的研究成果，在上個(gè)世紀(jì)研發(fā)的中壓加氫改質(zhì)下清潔柴油生產(chǎn)技術(shù)可以直接將焦化柴油、催化裂化柴油等劣質(zhì)柴油作為原料，對(duì)其進(jìn)行加氫處理。這些原料可以在中壓狀態(tài)下，通過一系列的操作，轉(zhuǎn)化為清潔型的柴油，并且具有低硫、低芳烴的優(yōu)勢(shì)，甚至還可以生產(chǎn)3#噴氣燃料。這種生產(chǎn)技術(shù)和兩劑、單段串聯(lián)加氫裂化裝置有一定的相似之處，工藝流程主要是由分餾、循環(huán)氫、新氫以及反應(yīng)系統(tǒng)等組成。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，能源緊缺情況直接導(dǎo)致原油的劣質(zhì)化更加嚴(yán)重，市場(chǎng)的需求需要燃油具有穩(wěn)定、持續(xù)的供應(yīng)，再加上環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，對(duì)車用柴油的清潔性也提出了更高的要求。所以加強(qiáng)對(duì)柴油加氫改質(zhì)技術(shù)的研究力度具有非常重要的意義，不僅是目前該領(lǐng)域最主要的任務(wù)，也是未來幾年主要的研究重點(diǎn)。

[1]趙燾,曾榕輝,孫洪江,韓龍年,彭沖.劣質(zhì)柴油加氫改質(zhì)工藝研究[J].當(dāng)代化工,2013,04:382-385.

[2]王宏奎,王金亮,何觀偉,呂宏安,卞雯.柴油加氫改質(zhì)技術(shù)研究進(jìn)展[J].工業(yè)催化,2013,10:16-20.

[3]胡志海,石玉林,史建文,陳水銀,張春生,吳屹立,劉志華.劣質(zhì)催化裂化柴油加氫改質(zhì)技術(shù)的開發(fā)及工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2000,09:6-9.