加氫精制催化劑的制備及在石油化工中的應(yīng)用研究

張國甲，董春明

(中國石油天然氣股份有限公司大慶化工研究中心，黑龍江 大慶 163714)

加氫精制催化劑的制備及在石油化工中的應(yīng)用研究

張國甲，董春明

(中國石油天然氣股份有限公司大慶化工研究中心，黑龍江 大慶 163714)

重點介紹了加氫精制工藝及其具體的工藝流程，并論述了加氫精制劑在制備過程中涉及的相關(guān)技術(shù)，將其真正落實在石油化工中的應(yīng)用進行了系統(tǒng)的探究，希望可以促進加氫精制催化劑有更大的使用空間，進而達到提升原油開采效率的目的。

加氫精制催化劑；制備；石油化工；工藝；應(yīng)用

在工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)用頻率相對較高的就是加氫精制催化劑。如今，社會各個領(lǐng)域?qū)κ偷男枨罅恐鹉暝黾?，在對原油進行開采過程中，硫含量也呈現(xiàn)出了逐漸遞增現(xiàn)象。非負(fù)載型加氫精制催化劑依照其自身活性密度大、不需要載體參與等優(yōu)勢，使得其在我國石油化工領(lǐng)域的關(guān)注程度逐漸加深。

1 加氫精制工藝及流程

在我國的石油化工領(lǐng)域，對石油進行冶煉提取時，會涉及的加氫技術(shù)主要涵蓋了加氫精制、加氫處理以及裂化3大方面。而在加氫精制相關(guān)裝置的配合下，技術(shù)人員可以一次性完成大量的油量處理。相對于石油化工生產(chǎn)而言，加氫精制催化劑的作用主要是將原油的生產(chǎn)指標(biāo)按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進行處理，這一工藝可以在石油大量開采的前提下全面保證石油的質(zhì)量。

加氫精制工藝具體流程如圖1所示。

圖1 加氫精制典型工藝流程圖Fig.1 Hydrotreating typical process flow chart

2 非負(fù)載型加氫精制催化劑制備技術(shù)

非負(fù)載型加氫精制催化劑作為一種新型的催化劑，其主要分為硫化態(tài)和氧化態(tài)兩種類型。

2.1 硫化態(tài)非負(fù)載型加氫精制催化劑制備

2.1.1 水熱合成

水熱合成這種方法需要技術(shù)人員在相對比較密封的容器中來進行。由于容器內(nèi)部的溫度相對較高，氣壓大于容器外氣壓，因此，在容器內(nèi)部來進行水熱合成，可以讓混合物在水溶劑中有效實現(xiàn)非均相化學(xué)反應(yīng)。

2.1.2 器外合成

器外合成這種制備技術(shù)主要是在鎢等硫代銨鹽的輔助下完成催化前制備工作的，具體的分硫化態(tài)非負(fù)載型催化劑的相關(guān)物質(zhì)含量情況見表1。

技術(shù)人員在對表1的數(shù)據(jù)進行分析后可知，這一制備技術(shù)的采用使得催化劑的活性有了極大的提升。但是，這一制備技術(shù)的經(jīng)費需求較大，而且工藝流程相對比較復(fù)雜。在使用的時候，還需要根據(jù)實際施工環(huán)境和施工需求，確定是否使用這種制備技術(shù)。

2.1.3 器內(nèi)合成

技術(shù)人員在對器內(nèi)合成這種催化劑制備方法進行研發(fā)時，主要是對水熱合成法進行參照對比進行分析。除此之外，施工技術(shù)人員還要將原料添加到反應(yīng)容器內(nèi)，將加氫精制催化劑的制備進行充分反應(yīng)，保證硫化態(tài)非負(fù)載型加氫精制催化劑成型。

2.2 氧化態(tài)非負(fù)載型加氫精制催化劑制備

固相反應(yīng)制備法。技術(shù)人員在運用固相反應(yīng)制備法對催化劑進行制備時，還需要配置鎢鹽混合液，并保證與水溶劑融合時，其融合溫度要控制在90℃，保證其反應(yīng)均勻。這種制備方法在實際使用過程中需要注意，由于鎳鹽與水是不相容的，所以要求技術(shù)人員要將制備的溫度精準(zhǔn)地控制在90℃，這樣才能夠保證這一制備方法的正常運行。

沉淀制備法。沉淀制備方法在應(yīng)用之前，需要保證所有的金屬類原料一定是呈液化狀態(tài)，技術(shù)人員再通過調(diào)整溶液的酸堿度和實施溫度來保證相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)能夠得以順利進行。

3 非負(fù)載型加氫精制催化劑在石油化工中的應(yīng)用

人們對非負(fù)載型加氫精制催化劑的研究還處于相對比較淺顯的研究階段，這也是這種催化劑在石油化工領(lǐng)域利用率較低的主要原因。通過近幾年專家學(xué)者對這一催化劑的不斷探索研究，目前研發(fā)出來的FH-FS非負(fù)載型加氫精制催化劑是應(yīng)用率相對較高的加氫精制催化劑類型，這種催化劑對石油原料的適應(yīng)性非常好，而且加氫脫硫與脫氮的活性也都到了較高水平。這一催化劑的性質(zhì)也是目前所研發(fā)的催化劑中最穩(wěn)定的一個，在作用于原油體系中，催化劑的分散效果非常均勻，其特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，加氫精制催化劑的密度非常高。第二，硫物質(zhì)的含量要比同屬性的催化劑硫物質(zhì)含量高。第三，這一催化劑的原料干點非常高。一般來說，這種催化劑在與柴油進行二次加工時，其自身的加氫優(yōu)勢體現(xiàn)得相對比較明顯一些。目前，加氫精制催化劑在加氫裂化石油原料預(yù)處理、煤油加氫精制等方面都有所應(yīng)用。

加氫精制催化劑的穩(wěn)定性和催化活性能力非常好，在加氫精制環(huán)境中出現(xiàn)的幾率也非常大，即使是面對相對比較惡劣的柴油時，在這一催化劑的輔助下也可以很容易完成加氫脫硫，從而生產(chǎn)出清潔的柴油產(chǎn)品。

4 結(jié)語

對非負(fù)載型加氫精制催化劑與傳統(tǒng)負(fù)載型加氫精制催化劑進行比較之后發(fā)現(xiàn)，非負(fù)載型加氫精制催化劑的優(yōu)點比較突出，最突出的就是其自身的催化活性非常高，在實際應(yīng)用過程中也不會受到載體等物質(zhì)的影響。我國的非負(fù)載型加氫精制催化劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)目前來看還不是特別完善，還有很多需要及時改進的地方，要求技術(shù)人員要不斷縮短制備工藝流程，保證其制備成本最低化，全面提升加氫精制催化劑制備在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

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Preparationofhydrotreatingcatalystanditsapplicationinpetrochemicalindustry

ZHANG Guo-jia, DONG Chun-ming

(Daqing Chemical Engineering Research Center, PetroChina Company Limited, Daqing 163714, China)

The hydrotreating process and its specific technological process are introduced emphatically. The related technologies involved in the preparation of hydrotreating agent are discussed. The application of hydrotreating agent in petrochemical industry is systematically explored, so as to achieve the purpose of enhancing the efficiency of crude oil exploration.

Hydrotreating catalyst; Preparation; Petrochemical industry; Technology; Application

TQ430

A

1674-8646(2017)21-0022-02

2017-09-30