柴油加氫工藝技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展展望

劉光明

中海石油寧波大榭石化有限公司

柴油加氫工藝技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展展望

劉光明

中海石油寧波大榭石化有限公司

國(guó)民日益增長(zhǎng)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)使柴油產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提升。闡述了國(guó)內(nèi)外優(yōu)異的柴油加氫催化劑及工藝技術(shù)，使含硫柴油經(jīng)加氫處理后質(zhì)量進(jìn)一步升級(jí)。嚴(yán)格控制柴油的硫含量，降低生產(chǎn)成本，提高十六烷值。本著優(yōu)化、創(chuàng)新的原則，重點(diǎn)研究柴油加氫工藝技術(shù)，來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求。

柴油；加氫

1、柴油加氫技術(shù)

1.1 原理簡(jiǎn)介

柴油加氫的基本工作原理便是將柴油材料經(jīng)過(guò)寫(xiě)入氫氣，再經(jīng)過(guò)加熱爐焚燒到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)溫度，在反應(yīng)器里催化劑的催化下發(fā)生脫去硫、氮、烯烴、芳烴等成分，接著開(kāi)始分餾冷卻降凝，終究出產(chǎn)出清潔度較高的柴油產(chǎn)品。生產(chǎn)中所運(yùn)用的加氫催化劑主要具有孔結(jié)構(gòu)和孔容合適、腐蝕能力較強(qiáng)、機(jī)械工作的適應(yīng)性杰出的特點(diǎn)。柴油的含硫化合物在平緩條件下，其加氫脫硫的反應(yīng)更易發(fā)作，使用讓碳硫鍵發(fā)生開(kāi)裂與硫硫鍵發(fā)生斷鍵，讓反應(yīng)之后所得分子碎片和氫聯(lián)絡(luò)，終究完成脫硫目的，讓產(chǎn)品更環(huán)保。

1.2 展望

伴隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)維護(hù)注重程度的不斷提高以及提高柴油質(zhì)的使用效率，往后研制和開(kāi)發(fā)優(yōu)異柴油產(chǎn)品的技術(shù)工藝將是石油煉制的重頭戲。在已有的柴油加氫脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn)和晉級(jí)，推進(jìn)催化劑的移風(fēng)易俗，研發(fā)更加加高效環(huán)保的工藝燃料，符合生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們健康生活質(zhì)量的要求，創(chuàng)新柴油低硫化發(fā)展將是柴油加工煉制技術(shù)研制的重要方向。

2、國(guó)外柴油加氫技術(shù)

2.1 國(guó)外進(jìn)展現(xiàn)狀概述

現(xiàn)在，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家非常注重清洗柴油的運(yùn)用，有關(guān)的技術(shù)研究投入力度也比較大。在美國(guó)，其規(guī)則的石油規(guī)范中，要求保持柴油硫含量不超過(guò)150g/kg，并已完全施行。在歐洲，其履行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為“零硫柴油”，嚴(yán)格操控硫的含量，力求保持在100g/kg以下。面對(duì)著不斷嚴(yán)格化的環(huán)保法，關(guān)于硫含量的操控也更為嚴(yán)格。國(guó)外重要研究范疇會(huì)集在高活性柴油加氫催化劑的研制上，期望通過(guò)改進(jìn)催化劑的活性，來(lái)提高石油煉制的清潔度，生產(chǎn)出愈加環(huán)保的清潔石油。

2.2 國(guó)外柴油加氫工藝技術(shù)

在國(guó)外，柴油加氫技術(shù)中較具代表性的技術(shù)有主要為了脫硫的單段加氫的處理技術(shù)，綜合提高十六烷值的兩段加氫處理技術(shù)。把直餾柴油作為主要材料，基本上都把脫硫斷定為主要目的。

3、國(guó)內(nèi)柴油加氫技術(shù)

3.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀概述

整體來(lái)講，我國(guó)柴油的硫含量較大，質(zhì)量較差，焦化柴油的總量較多，其間氮、硫、芳烴與膠質(zhì)的含量也在增多，這些要素嚴(yán)重制約著柴油運(yùn)用效率的提高并對(duì)環(huán)保以及安全可靠性造成了晦氣影響。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)進(jìn)口原油大多是直流柴油，近時(shí)期，進(jìn)口原油的數(shù)量也在逐漸上升。

3.2 國(guó)內(nèi)柴油加氫工藝技術(shù)

國(guó)內(nèi)將催化裂化技術(shù)斷定為重油深加工法，但是柴油的質(zhì)量較差、硫含量較高，很難脫去的硫化物占有較大比重。在國(guó)內(nèi)，柴油加氫處理的設(shè)備基本上選用的催化劑是國(guó)產(chǎn)的，國(guó)外進(jìn)口催化劑所占比例極少。所以，應(yīng)大力開(kāi)展加氫處理的技術(shù)。

(1)MCI改質(zhì)技術(shù)工藝。該技術(shù)是一種搶先的柴油加氫技術(shù)，其研發(fā)單位為撫順石油化工研究院，在提高重餾分柴油質(zhì)量領(lǐng)域中得到了廣泛運(yùn)用。為有用去掉管路設(shè)備所攜帶的游離水成分，技術(shù)人員研制一種由濾網(wǎng)、傳動(dòng)設(shè)備、排污設(shè)備以及電氣操控等很多元件組成的自動(dòng)反沖刷過(guò)濾器，然后減少了人工輸出，提高了生產(chǎn)效率，通過(guò)自動(dòng)化的反沖刷循環(huán)活動(dòng)，能夠有用去掉粉塵和機(jī)械雜質(zhì)等固體類顆粒，到達(dá)節(jié)約能源、凈化水質(zhì)的效果。

(2)PHF-101催化劑精制技術(shù)工藝。該技術(shù)是一種新式技術(shù)，它是中石油石油化工研究院與北京中石油大學(xué)聯(lián)合開(kāi)宣布來(lái)的，完成了生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)與高效的工業(yè)要求。該催化劑重要選用了孔道式的構(gòu)造、酸度適合、活性金屬在其表面均勻分布，然后極大地提高了其活性。所以需輔以加氫以后的再脫硫這一直接操作階段。該催化劑能同時(shí)脫除氮、硫與芳烴。

3.2.3 柴油加氫改質(zhì)MHUG工藝技術(shù)。由石油化工科學(xué)研究院研制的MHUG技術(shù)技術(shù)致力于改進(jìn)殘次催化裂化柴油為重要方針，下降硫含量，氮含量，改進(jìn)油品質(zhì)量。MHUG技術(shù)技術(shù)曾被美國(guó)油品雜志稱為世界三大生產(chǎn)低硫，低碳，低芳烴含量的柴油生產(chǎn)技術(shù)之一，并已達(dá)到世界上搶先規(guī)范，并且為大慶石化、武漢石化等生產(chǎn)基地所運(yùn)用。MHUG生產(chǎn)技術(shù)在中壓條件下，運(yùn)用單段雙劑串聯(lián)形式，把加入高活性的催化劑的加氫精制反響器和通入高選擇性開(kāi)環(huán)才能催化劑的加氫改質(zhì)反響器進(jìn)行串聯(lián)，同時(shí)通過(guò)并行工作。串聯(lián)的加氫精制階段中完成了脫硫、脫氮、脫金屬，改進(jìn)油品色彩，提高油品質(zhì)量。串聯(lián)加氫改質(zhì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)使雙環(huán)芳烴飽滿斷鏈，裂解后分子質(zhì)變低，裂解產(chǎn)物為單環(huán)芳烴和烷烴。此技術(shù)生產(chǎn)階段在生產(chǎn)穩(wěn)定性好的低凝、低硫、低芳烴的清洗化柴油的同時(shí)，又供給了優(yōu)異的乙烯裂解原材料。

3.2.4 柴油加氫精制PHF-101催化劑工藝技術(shù)。PHF-101催化劑技術(shù)技術(shù)由中石油石油化工研究院和北京中石油大學(xué)同時(shí)研宣布來(lái)的新式技術(shù)，以其突出的催化劑活性和穩(wěn)定性為生產(chǎn)國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ清洗柴油供給了生產(chǎn)基礎(chǔ)，完成生產(chǎn)設(shè)備的高效、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的工業(yè)要求，并為烏魯木齊石化、大慶石化等生產(chǎn)基地所運(yùn)用。該催化劑選用孔道式構(gòu)造，催化劑酸度適合，活性金屬均勻分布在其表層，使催化劑活性大大提高。柴油加氫脫硫階段重要分為脫除非噻吩類含硫化合物和脫除噻吩類含硫化合物。直接脫硫階段可有用去掉低沸點(diǎn)的非噻吩類硫化物?？墒且?yàn)榇嬖谀芘c芳香環(huán)π鍵發(fā)生共軛效應(yīng)的噻吩類硫化物的化學(xué)構(gòu)造穩(wěn)定，因而需求進(jìn)行加氫后再脫硫的直接操作階段。

結(jié)束語(yǔ)

FF56催化劑技術(shù)成功克服了其它技術(shù)的缺陷，其載體制備階段運(yùn)用“功用化高效規(guī)整結(jié)構(gòu)載體制備技術(shù)”，在載體中引進(jìn)的助劑具有規(guī)整性，可控性，運(yùn)用金屬導(dǎo)向負(fù)載技術(shù)配制出的W-Ni加氫精制催化劑具有高活性的特點(diǎn)。該技術(shù)較易使柴油成份中的含硫大分子化合物脫除，并可以一同脫除硫、氮、芳烴，在柴油加氫技術(shù)階段中有很大的打破，因而運(yùn)用前景廣大。

[1]侯芙生.創(chuàng)新煉油技術(shù)推動(dòng)21世紀(jì)我國(guó)煉油工業(yè)的發(fā)展[J].石油煉制與化工，2014，33(1)：4-5.

[2]董大清.國(guó)外清潔柴油加氫催化劑技術(shù)進(jìn)展[J].華工科技市場(chǎng)，2015，33(7)：1-8.

[6]廖士綱，張英，彭全鑄.生產(chǎn)清潔柴油的加氫/改質(zhì)工藝組合[J].撫順烴加工技術(shù)，2014(5)：1-10.