石蠟加氫精制工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

趙檀，張麗

（1.中國(guó)石油 石油化工研究院大慶化工研究中心，黑龍江大慶163714；2.遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院大慶分院，黑龍江大慶163316）

石蠟加氫精制工藝技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

趙檀1，張麗2

（1.中國(guó)石油 石油化工研究院大慶化工研究中心，黑龍江大慶163714；2.遼寧省石油化工規(guī)劃設(shè)計(jì)院大慶分院，黑龍江大慶163316）

作為石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)，石蠟加氫精制工藝技術(shù)對(duì)于我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用。對(duì)石蠟加氫精制工藝技術(shù)的發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀進(jìn)行分析，就該工藝技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)我國(guó)石蠟加氫精制工藝技術(shù)的應(yīng)用提供參考。

石蠟加氫；精制工藝；發(fā)展現(xiàn)狀

1979年，我國(guó)首套石蠟加氫工業(yè)裝置投產(chǎn)應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，我國(guó)自主研發(fā)的石蠟加氫技術(shù)在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用，經(jīng)過(guò)近年來(lái)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，我國(guó)石蠟加氫技術(shù)日益完善，該技術(shù)更加完善和成熟。鑒于此，通過(guò)對(duì)我國(guó)石蠟加氫技術(shù)精致工藝進(jìn)行分析和研究，希望能夠加深對(duì)該技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

1 石蠟加氫精制的主要反應(yīng)

要分析石蠟加氫精制的主要反應(yīng)，就要首先明確石蠟的主要構(gòu)成，石蠟主要由正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、少量烯烴、芳烴和非烴化合物構(gòu)成。純凈的石蠟長(zhǎng)期暴露在日光下，容易出現(xiàn)變色。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于部分雜質(zhì)的進(jìn)入導(dǎo)致石蠟的穩(wěn)定性受到破壞，含油率超過(guò)5%時(shí)，容易引起石蠟變色。比如日光中的紫外光可以破壞非烴類雜質(zhì)中的氮氧硫的化學(xué)鍵，能夠在氧和光的影響下，氧化石蠟中的極性物質(zhì)及鍵能小的烴類分子，成為烴基或者羧基的降解產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)不斷的斷鍵、氧化，就容易引起石蠟的變色、性能變化。加上石蠟中的苯并芘是致癌物，所以，對(duì)石蠟進(jìn)行精制、脫除其非理想組分是必然的發(fā)展趨勢(shì)。

石蠟精制過(guò)程中，能夠通過(guò)不改變其原料構(gòu)成及主要性質(zhì)，通過(guò)加氫精制來(lái)達(dá)到脫除其中的硫、氮、氧的目的。加氫促成芳烴、烯烴、稠芳烴的飽和，并盡量做好斷鍵小分子的裂解反應(yīng)，避免石蠟出現(xiàn)含油量增加的現(xiàn)象。

2 石蠟加氫精制工藝分析

2.1 工藝條件的選擇

通過(guò)采用固定床反應(yīng)器，能夠進(jìn)行滴流床液相反應(yīng)，推動(dòng)加氫石蠟的光、熱安定性隨氫分壓的增大及空速降低來(lái)逐步變好。隨著反應(yīng)溫度的提升，石蠟進(jìn)行裂解，能夠讓其含油量增加。比如，在溫度超出340℃時(shí)，石蠟含油量增加非?？欤|(zhì)量逐步變差。國(guó)內(nèi)外的石蠟加工工藝基本相同。

2.2 工藝流程選擇

同餾分油精制過(guò)程非常相似，石蠟加氫工藝流程包括三部分：原料預(yù)處理、加氫反應(yīng)、生成油后的處理。對(duì)原料蠟采用過(guò)濾、脫氣等預(yù)處理，脫除原料中的雜質(zhì)，微量水及溶解的空氣、氧氣等，并與氫氣融合，加熱進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行氫精制反應(yīng)，反應(yīng)物能夠在高壓、低壓的過(guò)程中進(jìn)行氣液分離，然后經(jīng)過(guò)氣提、干燥、過(guò)濾得到產(chǎn)物。

在石蠟加氫精制的過(guò)程中，脫除硫、氮等非烴化合物的反應(yīng)通常要求較高的反應(yīng)溫度，芳烴飽和由于受到化學(xué)反應(yīng)平衡的限制，在低溫條件下更為有利。通過(guò)單段單反應(yīng)的流程達(dá)到脫除非烴及飽和物的目的，對(duì)其操作參數(shù)是難以進(jìn)行優(yōu)化處理的。

3 國(guó)內(nèi)外石蠟加氫精致工藝流程

3.1 我國(guó)石蠟加氫精制工藝的流程分析

當(dāng)前，我國(guó)企業(yè)加工的石蠟多為潔凈蠟料，大部分的工業(yè)裝置是通過(guò)中壓的單段單反應(yīng)器的石蠟加氫精制工藝流程進(jìn)行的。簡(jiǎn)化的工藝流程是：石蠟分餾分油過(guò)程中，氫氣一次通過(guò)不循環(huán)，省去氫循環(huán)壓縮機(jī)；采用滴流床單反應(yīng)器，保持加熱爐中的物料流速，能夠避免蠟在爐管中的裂解；采用高活性的石蠟通過(guò)加氫催化劑進(jìn)行氫分壓，能夠生產(chǎn)食品級(jí)、全精煉、半精煉的各種石蠟產(chǎn)品；國(guó)內(nèi)的石蠟加氫工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)能夠保障足夠的物料流速，能夠保持蠟不出現(xiàn)裂解[1]。

3.2 國(guó)外石蠟加氫精制工藝流程

國(guó)外的石蠟加氫精制工藝流程與國(guó)內(nèi)基本相同，主要的不同部分在于所用原料性質(zhì)、所采用的催化劑及精制的深度不同，主要包括單段或兩段的加氫精制工藝流程[2]。

單段石蠟加氫精制工藝流程主要包括單段單反應(yīng)器或者單段串聯(lián)雙反應(yīng)器流程2種。單反應(yīng)器流程與我國(guó)的基本相同。裝置方面可以分為脫色或者芳烴的保護(hù)反應(yīng)，在操作條件下能夠在不同的2個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，達(dá)到精制的目的。原料蠟與氫氣的混合后，進(jìn)入加熱的第一反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)較高溫度下的加氫脫除硫、氮等化合物后，通過(guò)換熱降溫后進(jìn)入第二反應(yīng)器，接著進(jìn)行較低溫度下與芳烴、烯烴的飽和反應(yīng)，可以改善石蠟加氫后的安定性，讓殘存的稠環(huán)烴得以轉(zhuǎn)換，達(dá)到食品級(jí)要求標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入第二反應(yīng)器后，在高壓分離器和低壓分離器的作用下，進(jìn)行氣液分離，經(jīng)過(guò)汽提，然后進(jìn)行干燥得到產(chǎn)物。簡(jiǎn)化后的單段石蠟加氫精制工藝流程能夠改善石蠟的揮發(fā)性及保持其顏色的穩(wěn)定[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

石蠟加氫精制工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，從國(guó)內(nèi)外來(lái)看，工藝流程基本相似，能夠通過(guò)采用石蠟加氫，注重利用其反應(yīng)器的加氫、溫度的調(diào)控，保障反應(yīng)器中有足夠的容積，裝填脫金屬催化劑或者保護(hù)劑，以保證石蠟的品質(zhì)及穩(wěn)定性，防止其變色。伴隨近年來(lái)石蠟市場(chǎng)的多元化發(fā)展要求，在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，能夠開發(fā)出石蠟加氫精制工藝的優(yōu)化組合，以保障石蠟加氫精制工藝的科學(xué)性和提升石蠟產(chǎn)品的品質(zhì)。

[1]李麗娜,鄒善作,宋艷玲.加氫精制技術(shù)及催化劑應(yīng)用研究進(jìn)展[J].技術(shù)與教育,2015,29(1):13-18.

[2]劉金純,趙延江.加氫精制反應(yīng)器的腐蝕與防護(hù)[J].當(dāng)代化工,2010,39(5):532-534.

[3]王艷花,賈明春,呂春勝,等.催化裂化焦化蠟油初探[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào),2000,24(1):43-44.

The Present Situation and Development of Wax Hydrofining Technology

Zhao Tan1,Zhang Li2
(1.Daqing Chemical Research Center,PetroChina Research Institute of Petrochemical Technology,Heilongjiang Daqing 163714;2.Daqing Branch of Liaoning Province Petroleum - Chemical Industry Planning &Designing Institute,Heilongjiang Daqing 163316)

As an important technology in the development of petroleum and chemical industry,wax hydrofining technology has an important role in the development of petroleum industry in China.On the basis of this,the development process and current situation of wax hydrofining technology was analyzed,and the development of the technology was summarized,in order to provide reference for the application of wax hydrofining technology in our country.

Wax hydrofining;Refining process;Development status

TE624.4

A

2096-0387（2016）06-0070-02

趙檀（1982-），男，山東膠南人，碩士研究生，工程師，研究方向：煉油催化劑及加氫工藝技術(shù)。