分餾溫度對(duì)柴油加氫精制裝置生產(chǎn)低凝柴油的影響

劉劍行

摘 要：柴油是我國(guó)工業(yè)體系中不可或缺的基礎(chǔ)能源材料?；谖覈?guó)設(shè)備系統(tǒng)的不斷改善，傳統(tǒng)柴油資源已經(jīng)難以滿足我國(guó)現(xiàn)階段設(shè)備維護(hù)與穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，此時(shí)部分工業(yè)廠商根據(jù)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)需要變研發(fā)出了低凝柴油此種新型能源材料，但根據(jù)近些年部分柴油質(zhì)量問(wèn)題可知，我國(guó)工業(yè)現(xiàn)階段低凝柴油生產(chǎn)質(zhì)量仍具備較大水平差異，若能夠清楚分餾溫度對(duì)柴油加氫精制的影響，則更易保障柴油生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：分餾溫度；柴油加氫裝置；低凝柴油；生產(chǎn)影響

1 柴油加氫精制裝置概述

伴隨我國(guó)機(jī)械柴油制備標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)，我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念對(duì)柴油生產(chǎn)質(zhì)量的要求正逐年上升，并且對(duì)加氫柴油分流的組分也有了更加嚴(yán)格的管理方案。此種市場(chǎng)環(huán)境對(duì)那些不具備機(jī)械設(shè)備時(shí)刻更新能力的工業(yè)廠商而言，無(wú)疑會(huì)對(duì)其柴油產(chǎn)量帶來(lái)極大的影響，而出于柴油加氫精制裝置使用的茫然性，更難以把控焦化柴油、裂化柴油、直硫柴油與混合柴油的質(zhì)量，使相關(guān)廠商逐步落后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，并對(duì)經(jīng)濟(jì)體系造成不可挽回的損害。故而，使用柴油加氫精制裝置期間，相關(guān)廠商必須明確裝置系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，并在加氫柴油生產(chǎn)后對(duì)其進(jìn)行分餾切割，以便判定柴油產(chǎn)品內(nèi)部實(shí)際狀況，為后續(xù)柴油市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)工作的開(kāi)展提供最基礎(chǔ)的質(zhì)量保障。但從其他相關(guān)工業(yè)數(shù)據(jù)可知，分餾切割技術(shù)雖極易辨別柴油內(nèi)部化合物組成狀況，但在不同溫度環(huán)境中卻會(huì)受到不同的影響，如此便極易影響整體柴油質(zhì)量辨別的準(zhǔn)確性，為工業(yè)體系埋下難以辨別的產(chǎn)能風(fēng)險(xiǎn)。故而，本次試驗(yàn)基于正常的柴油加氫精制流程判定分餾溫度可能造成的影響，并提供不同種市面常見(jiàn)的柴油產(chǎn)品進(jìn)行分別檢測(cè)，以此辨別柴油數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，通過(guò)不同溫度環(huán)境中對(duì)輕、重柴油的分割，判定凝點(diǎn)與十六烷值的明顯差異性，才能為后續(xù)柴油產(chǎn)品的質(zhì)量提供更全面的數(shù)據(jù)保障，并為柴油廠商營(yíng)造更加豐厚的經(jīng)濟(jì)利益平臺(tái)。

2 試驗(yàn)原料及設(shè)備

原料選用我國(guó)市場(chǎng)常見(jiàn)的混合型柴油、原油1（直餾柴油+催化柴油）、原油2（焦化汽油+焦化柴油+催化柴油）；氫氣材料選用常用化工氫氣，其中H2與CH4氣體比例為97.35%與2.63%，其他混合氣體比例小于0.01%。

加氫精制裝置選用具備200毫升固定床的系統(tǒng)、全自動(dòng)沸點(diǎn)蒸餾儀、十六烷值機(jī)。

3 試驗(yàn)流程及評(píng)價(jià)

3.1 試驗(yàn)流程分析

本次試驗(yàn)借助柴油加氫裝置系統(tǒng)對(duì)三種不同的柴油原料進(jìn)行辨別，并基于相同的催化劑用量與處理方法分析不同的質(zhì)量影響因數(shù)，再根據(jù)分餾溫度的差異性確定對(duì)低凝柴油的影響，以便為后續(xù)柴油產(chǎn)品的制備提供更加全面的數(shù)據(jù)參照。期間，通過(guò)正常加氫精制方法制備的低凝柴油，需首先確保其硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于50μg/g，而后再根據(jù)生成油的沸點(diǎn)進(jìn)行切割，通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備判定不同環(huán)境溫度對(duì)輕、重兩種柴油的影響。另外，在采用液相硫化技術(shù)期間，硫化油體需采用直硫煤油材料對(duì)試驗(yàn)油體進(jìn)行對(duì)比分析，由此判定催化劑評(píng)價(jià)工藝流程，以便精確試驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容，辨別分流與壓力對(duì)柴油質(zhì)量的影響，并借由檢油罐與壓力表等措施，判定尾氣排放成分，以此判定含硫排放氣體的含量。

3.2 催化劑模擬評(píng)價(jià)

本次試驗(yàn)催化劑選用PHF柴油加氫精制催化劑，是近些年基于我國(guó)石油化工需求專(zhuān)門(mén)研發(fā)的一種催化劑類(lèi)型。在評(píng)價(jià)工作開(kāi)展期間，通常需要根據(jù)不同的柴油原料判定工業(yè)精制工藝質(zhì)量的判定標(biāo)準(zhǔn)，由此便于判定柴油精制水準(zhǔn)。其次，在分餾溫度的影響下制備成不同的低凝柴油，并通過(guò)加氫精制裝置判定生成油的沸點(diǎn)狀況，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行沸點(diǎn)切割同時(shí)，將輕柴油與重柴油數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，判定凝點(diǎn)與十六烷值受分餾溫度影響的參數(shù)，再將相關(guān)數(shù)據(jù)提取，并通過(guò)多個(gè)重復(fù)性試驗(yàn)重新鑒別，由此避免催化劑模擬試驗(yàn)偏差，以便擬定完善的應(yīng)對(duì)策略，增強(qiáng)工業(yè)柴油在冬季等低溫環(huán)境中制備低凝柴油商品質(zhì)量的可控性。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)試驗(yàn)流程與催化劑的影響，可得知原料油成分?jǐn)?shù)據(jù)與系數(shù)（表1）。

原料l的原料柴油是焦化柴油和直餾柴油共同組成的混合油。在對(duì)原料l進(jìn)行切割的時(shí)候，切割溫度從250°提高到265°的時(shí)候，輕柴油的收率由45%增加到了51%，凝點(diǎn)由-45°提高到了-42°，十六烷值由44增加到了46。輕柴油的十六烷值和凝點(diǎn)在以265°為切割點(diǎn)時(shí)都能達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，但是在切割溫度為265°的時(shí)候，重柴油的凝點(diǎn)由-l°增加到了不符合國(guó)家要求的4°。原料2的原料柴油是催化柴油、焦化柴油和焦化汽油共同組成的混合油。對(duì)原料2進(jìn)行輕重柴油餾分的切割時(shí)，當(dāng)切割溫度由250°提高到265°的時(shí)候，輕柴油的收率從3%提高到了32%，凝點(diǎn)由-36°提高到了-34°，而十六烷值由40提高到了41，所以在對(duì)原料2的柴油進(jìn)行輕重柴油餾分切割時(shí)當(dāng)切割溫度達(dá)到265°時(shí)，輕柴油的凝點(diǎn)都不符合國(guó)家對(duì)二者相對(duì)應(yīng)的柴油的凝點(diǎn)的要求。

4 試驗(yàn)結(jié)論分析

從對(duì)加氫柴油的輕、重餾分分析結(jié)果來(lái)看，通過(guò)提高輕、重柴油餾分的切割溫度，輕、重柴油餾分的十六烷值均上升，重柴油餾分的凝點(diǎn)上升更加明顯。由于加工原油為高凝點(diǎn)的石蠟基原油，煉油廠的混合柴油經(jīng)過(guò)加氫精制后，當(dāng)以265℃作為輕、重柴油餾分的切割點(diǎn)時(shí)，重柴油餾分的凝點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)4℃，不能滿足0號(hào)柴油質(zhì)量要求。故而，煉油廠的混合柴油經(jīng)過(guò)加氫精制后，以265℃作為輕、重柴油餾分的切割點(diǎn)時(shí)，輕、重柴油餾分可以分別滿足作為國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)-35號(hào)低凝柴油和0號(hào)柴油調(diào)合組分的需要。若產(chǎn)生的凝點(diǎn)超過(guò)4°，則重柴油分餾不能夠滿足國(guó)家對(duì)0號(hào)柴油的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上試驗(yàn)內(nèi)容可知，在柴油加氫精制裝置運(yùn)行期間，隨著分餾溫度的不斷提升，柴油的十六烷值與凝點(diǎn)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的升高，期間比例參數(shù)較為明顯。由此可知，為保障輕、重柴油產(chǎn)品質(zhì)量滿足工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的要求，必須在加氫精制過(guò)程中增強(qiáng)對(duì)環(huán)境溫度的把控性，并根據(jù)不同柴油產(chǎn)品擬定不同的溫度界限要求，通過(guò)重復(fù)性試驗(yàn)判定柴油質(zhì)量最穩(wěn)定的區(qū)間，并擬定成柴油質(zhì)量審核表格，才能為后續(xù)柴油生產(chǎn)工藝的發(fā)展奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，且持續(xù)保障我國(guó)柴油工業(yè)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的平衡發(fā)展。

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