操作條件對加氫裂化尾油降凝產(chǎn)品性能的影響

黃佳宇 吳文濤 朱俊超

摘 ?????要：采用自制HZSM-5分子篩催化劑，以某煉油廠加氫裂化尾油為原料，在固定床反應(yīng)器上考察了操作條件對降凝產(chǎn)品鏈烷烴及白油的性能和收率的影響，得出最佳的操作條件為：反應(yīng)溫度380 ℃，質(zhì)量空速1.0 h-1，反應(yīng)時間12 h，在此條件下得到的白油收率最高，且白油及鏈烷烴性質(zhì)均滿足要求。通過測定催化劑的比表面積、酸類型及酸中心密度，得出自制催化劑同時具有B酸和L酸，擁有強(qiáng)酸中心，有利于降凝反應(yīng)的進(jìn)行。

關(guān) ?鍵 ?詞：HZSM-5;加氫裂化尾油;操作條件; 降凝

中圖分類號：TE 624 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ??????文章編號： 1671-0460（2019）03-0470-04

Abstract： Using self-made HZSM-5 molecular sieve as the catalyst， hydrocracking tail oil from a refinery as raw material， the effect of operating conditions on properties and yield of the alkanes and white oils was investigated on fixed bed reactor. The best operating conditions were determined as follows： the reaction temperature 380 ℃，the weight space velocity（WHSV） 1.0 h-1， and the reaction time 12 h. Under this conditions， the yield of white oil was the highest. The properties of white oil and alkanes met the products requirements. Determination results of the specific surface area， acid type and acid center density of the catalyst show that self-made HZSM-5 has B acid and L acid， and has strong acid centers， which is favor to the dewaxing reaction.

Key words： ?HZSM-5; Hydrocracking tail oil; Operating conditions; Dewaxing

隨著原油越來越重及環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，這就要求煉油廠將重質(zhì)原油加工生產(chǎn)出清潔燃料油，因此，近年我國建成投產(chǎn)多套大型加氫裂化裝置。原油經(jīng)加氫裂化處理后，未反應(yīng)部分（加氫裂化尾油）飽和烴（主要為C20～C30正構(gòu)烷烴）含量高達(dá)96.8%[1]以上，芳烴含量小于1%，硫、氮、金屬等雜質(zhì)含量低，是一種高品質(zhì)油。目前，加氫裂化尾油主要通過降凝反應(yīng)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的潤滑油基礎(chǔ)油（白油）以滿足各方面的要求。

由于ZSM-5分子篩具有穩(wěn)定性好，抗積炭性能優(yōu)異，已廣泛應(yīng)用于芳構(gòu)化、催化裂化、異構(gòu)化等反應(yīng)中[2]。對于加氫裂化尾油降凝反應(yīng)，國內(nèi)普遍采用分子篩催化劑[3，4]。本文主要以HZSM-5為催化劑，以某煉油廠加氫裂化尾油為原料，進(jìn)行非臨氫降凝反應(yīng)，考察操作條件對降凝產(chǎn)品收率及性質(zhì)的影響，并測定催化劑理化性能。

1 ?實(shí)驗(yàn)部分

1.1 ?原料及產(chǎn)品主要控制指標(biāo)

以某煉油廠的加氫裂化尾油為原料，以HZSM-5分子篩為催化劑，在非臨氫條件和常壓下進(jìn)行降凝反應(yīng)。降凝產(chǎn)品中的白油是一種超低硫柴油，具有良好的黏溫性能和氧化安定性能，也是生產(chǎn)潤滑油基礎(chǔ)油的理想原料，根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際要求，原料油性質(zhì)及產(chǎn)品的主要控制指標(biāo)如表1所示[5，6]。

1.2 ?催化劑制備及表征

催化劑制備：ZSM-5沸石分子篩原粉采用水熱法制備[7]。取一定量的制備后的原粉，與濃度為0.5 mol/L的NH4NO3溶液于95 ℃進(jìn)行離子交換，2 h后停止攪拌，待冷卻后取出溶液并依次進(jìn)行抽濾、烘干、稱量;再按以上步驟重復(fù)交換3次后，將所得的催化劑粉末置于馬弗爐中于550 ℃下焙燒4 h，即得HZSM-5分子篩催化劑粉末;再依次經(jīng)過壓片、研磨、篩分，取20～50目球形顆粒催化劑備用。

1.3 ?實(shí)驗(yàn)裝置及產(chǎn)品性質(zhì)測定

實(shí)驗(yàn)裝置：實(shí)驗(yàn)室小型固定床反應(yīng)器。

產(chǎn)品性質(zhì)測定：采用SYD-267開口閃點(diǎn)儀測定白油閃點(diǎn)（開口杯）、采用烏氏黏度計測定白油黏度、采用SYP-510G石油產(chǎn)品凝點(diǎn)儀測定白油凝點(diǎn);采用SYP2001-I石油產(chǎn)品餾程試驗(yàn)儀測定鏈烷烴餾程。

2 ?結(jié)果與討論

2.1 ?操作條件對白油收率的影響

2.1.1 ?反應(yīng)時間的影響

在反應(yīng)溫度360 ℃，質(zhì)量空速1.0 h-1、載氣流量20 mL/min及常壓條件下進(jìn)行加氫裂化尾油非臨氫降凝反應(yīng)，每隔四小時接收一個液相產(chǎn)品，將所得液相產(chǎn)品在120 ℃下進(jìn)行分餾，得到白油產(chǎn)品，測定白油收率隨反應(yīng)時間的變化，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著反應(yīng)時間的延長，白油收率先增加后降低，當(dāng)反應(yīng)時間達(dá)到8～12 h時，白油收率最高。其主要原因是，剛開始反應(yīng)時，催化劑性能不穩(wěn)定，活性較低，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑活性趨于穩(wěn)定，但是當(dāng)反應(yīng)時間較長時，由于催化劑生焦積碳，催化劑活性又下降，造成白油收率下降。所以本實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)時間控制在12 h。