催化柴油加氫精制

張紹智

[摘 要]適應當前市場對柴油質量的需要，對柴油凝點進行降低，保證柴油可以滿足市場的需要，促進我國柴油行業(yè)的發(fā)展。本文針對柴油加氫精制中降凝技術的一般流程進行研究，探究在不同的原料中應用加氫降凝技術的效果，對催化柴油加氫精制工藝給出合理的降凝技術的應用建議。

[關鍵詞]柴油、加氫精制、降凝技術

中圖分類號：TE237 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）34-0188-01

引言：當前，我國油田市場對于柴油等中間餾分油的需要的增長非常迅速，對于柴油的增產工作是油田工作中的重要任務，加氫技術可以改善柴油的油品質量，加氫精制工藝可以提高柴油的清潔性，但是柴油的低溫流動性能無法得到改善，在低溫情況下，柴油的價格增長很大，且供求不足。在保證原油加工種類一定的情況下，很難將低凝點的柴油的產量提高，使得柴油的收率下降，還會使得噴氣燃料餾分切入柴油中，使得噴氣燃料的產量下降。誤了提高低凝柴油的產量，將柴油進行加氫精制，與降凝技術相結合，使得柴油的質量得到改善還能降低柴油的凝點，是生產清潔柴油的重要技術手段。

一、加氫精制降凝技術的要點

（一）加氫精制工藝

加氫精制是指在催化劑和氫氣的共同作用下，將柴油餾分中的S、N、O及有機金屬化合物進行脫除處理，將S、N、O和金屬進行氫解反應，使得烯烴、芳烴分子發(fā)生加氫飽和反應，在這一過程中還存在著少數(shù)開環(huán)、斷鏈和縮合反應，反應速率由原料的化學組成和催化劑決定。首先進行加氫脫硫反應，柴油餾分的沸點增加硫的含量也會增加，在加氫條件下將含硫化合物進行氫解，轉化成相應的烴和硫化氫，使得硫雜質脫離柴油。對于硫醇、硫醚、二硫化物來說其加氫脫硫效果顯著且容易，多支鏈的脂肪族分子會阻礙硫原子的脫除，脫硫難度就會加大，噻吩甲胺氫脫硫是柴油類餾分中最常見的脫硫反應，受空間位阻的影響，噻吩衍生物加氫脫硫反應的難易程度還受取代基的位置影響，如果4或6位上有取代基，那么，其脫硫反應速率常數(shù)最低，使得超低硫柴油產品的難度增加。加氫脫硫反應受甲基的空間位阻小。柴油中氮的含量也隨著柴油的沸點增加而增加，柴油餾分中的氮化物主要為雜環(huán)氮化物，加氫之后，氮化物會轉換為N和烴，將柴油餾分中的氮脫去，達到精制的效果。一般柴油餾分中的氧化物的含量較小，所以，加氫精制過程脫硫反應極易進行。金屬有機化合物一般存在于重質柴油餾分中，金屬反應機理可以按照順序機理進行。

（二）加氫裂化工藝

一般該反應需要使用具有加氫和裂化雙重功能的催化劑，裂化過程主要由具有酸性的分子篩和其他酸性載體提供，在高壓力的環(huán)境下，烴類分子與氫氣在催化劑表面進行裂解和加氫反應生成較小的分子，同時也有加氫反應，所以，挺累的加氫裂化反應是催化作用和加氫反應的結合。

（三）臨氫降凝工藝

降凝工藝主要是在臨氫狀態(tài)下，將柴油中的正構烷烴進行裂化，是的油品的凝點降低，主要用于生產低凝柴油，可以將高凝點含蠟油轉化為低凝點輕柴油，臨氫降凝工藝耗氫量小，氫壓低，投資成本低，在進行柴油精制的應用非常廣泛。

二、實驗分析及應用

（一）試劑的選擇

加氫精制催化劑的選擇與降凝催化劑的選擇，加氫精制催化劑一般選擇由載體浸漬活性金屬組分制得，活性組分一般指過渡金屬的氧化物或者硫化物，這些金屬兩兩存在時，催化活性非常高，所以，加氫精制催化劑一般由VIB族金屬與VIII族金屬二元活性組分構成。對于降凝催化劑來說，一般采取異構功能較強的加氫裂化型催化劑，異構降凝過程的反應原理遵循加氫裂化反應原理。金屬組分一般為VIB和VIII金屬元素，由于金屬組分的用量對催化劑的性能影響很大，當鈷或鎳氧化物在5m%-8m%時，加氫降凝性能最高。

（二）實驗裝置以及材料的確定

實驗裝置一般采用雙反應器催化加氫試驗裝置，小型加氫裝置的性能參數(shù)如表1

實驗原料的氫氣純度要達到99.9%，對于柴油的性能參數(shù)進行分析。

（三）實驗結果過討論

經過試驗可知，實驗的反應溫度以及反應壓力對加氫精制效果和異構降凝的效果都有影響，凝點和冷濾點作為衡量柴油低溫流動性的重要指標，長直鏈正構烷烴的含量越高，柴油的低溫流動性越差，采用異構降凝技術可以使得凝點降低，使得柴油流動性增強，降凝反應溫度提高至380℃時，柴油的凝點降低到-30℃，冷濾點降到-11℃時，降凝效果最佳。

三、臨氫降凝工藝的發(fā)展趨勢

（一）可以加速催化劑的更新和器外再生技術

作為臨氫降凝過程中最重要的環(huán)節(jié)，催化劑對原料的適應性以及降凝的活性有著很大的影響，可以使得油品的收率提高、質量得到改善，經過氫化的產品生產周期變長。催化劑器外再生可以使催化劑的活性恢復，提高裝置的利用率，進而提高降凝效果。

（二）降凝工藝與其他工藝的結合

由于高含蠟量和二次加工油的加氫脫蠟難度大，所以，可以采用加氫精制——加氫脫蠟聯(lián)合工藝，既可以降低柴油中的含硫量，還可以除去加氫脫蠟催化劑中的有毒物質，使得催化劑的使用周期延長。對于含蠟量搞得潤滑油來說，還可以將臨氫降凝工藝與溶劑脫蠟工藝結合，潤滑油的臨氫降凝要求凝點要降低，粘度指數(shù)也要提高。

四、總結

加氫精制對于柴油的油品有著很大的提高作用，結合降凝技術可以更好的提高煙油的產量，使得原料的適應能力更強，使得產品的方案更加靈活，可以在多地煉油廠應用，對劣質的直流汗拉柴油以及二次加工柴油餾分的處理，可以在適宜的工藝情況下，進行加氫精制，提高柴油的清潔性能，使得產品的凝點降低、冷濾點變低，硫含量也在一定程度上降低，柴油的安定性能更好，滿足新型柴油的生產要求。

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