柴油加氫工藝技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展展望

蔣學(xué)章(中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川 成都 611930)

0 引言

在最近幾年，不論是中國還是國外對柴油的使用量需求越來越高，很大程度上已經(jīng)超過了汽油。但在很高的溫度下使用柴油時，含硫柴油產(chǎn)生的硫氧化物會損壞發(fā)動機(jī)的機(jī)械部件，會大大降低發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)，使得發(fā)動機(jī)效率降低，對環(huán)境也會加劇污染，造成更多的酸雨、霧霾等污染后果。

1 柴油加氫技術(shù)

1.1 原理介紹

柴油加氫的原理和方式，是在加氫反應(yīng)器內(nèi)裝填催化劑，通過柴油與氫氣反應(yīng)，發(fā)生脫硫、脫氮、芳烴飽和等反應(yīng)。然后用分餾冷卻的方式進(jìn)行降低凝固，最后經(jīng)過一系列處理后，產(chǎn)出清潔程度比較好、比較高的柴油產(chǎn)品。在生產(chǎn)中利用加氫催化技術(shù)，主要是在催化劑結(jié)構(gòu)上帶有孔，有合適的孔容，在腐蝕性上也有比較強的功能，機(jī)械性能較為適應(yīng)。在一些平和、適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下，含有硫化合物的柴油加氫脫硫后會有更加明顯地表現(xiàn)。碳硫鍵發(fā)生裂開后，與硫硫鍵發(fā)生斷鍵，接著讓發(fā)生反應(yīng)后的全部分子碎片與氫氣相結(jié)合，然后達(dá)到想要的目的—脫硫，從而使得產(chǎn)出的品種越來越環(huán)保。在此同時，也要了解清潔柴油的概念。清潔柴油的提出是與生態(tài)環(huán)境息息相關(guān)的。國家為了體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)水平對石化能源的應(yīng)用比較多，在生產(chǎn)過程中帶來了一些物質(zhì)上的危害，阻礙了環(huán)境。為了降低污染物對自然環(huán)境的傷害，我國在2002年正式發(fā)出通知，從各個方面普及清潔柴油的使用。使用清潔柴油的目的就是降低柴油中的硫化物含量，減低向大氣中排放含硫污染物。不僅是我國重視到了清潔柴油的重要性，在很多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始對清潔柴油進(jìn)行嚴(yán)格控制，在一些程度上我國清潔柴油的應(yīng)用整體發(fā)展情況尚未達(dá)到西方國家的水平。超低硫清潔類的柴油進(jìn)一步的研發(fā)，讓柴油的產(chǎn)品質(zhì)量提高一個檔次已經(jīng)成為現(xiàn)如今最受研究者探討的話題和研究對象。以柴油加氫技術(shù)這個點作為研究對象，來更好地保障在生產(chǎn)過程中成本得到控制，清潔柴油能夠?qū)崿F(xiàn)更大量地生產(chǎn)，工藝技術(shù)也有更好地改善。

1.2 展望

清潔柴油中的硫含量比較低，在生產(chǎn)過程中所投入產(chǎn)生的廢氣和廢物的危害性相對也比較少。使用清潔柴油體現(xiàn)了社會和人類對環(huán)境保護(hù)認(rèn)識的重要，在我也一直是關(guān)注的重點。所以柴油加氫技術(shù)會在國家的認(rèn)可和重視下得到更好地發(fā)展變化。與此同時，柴油加氫技術(shù)，不僅改變了以前的工藝技術(shù)模式，也很大程度上提高了資源的利用效率。柴油生產(chǎn)技術(shù)也會取得其他方向的更大進(jìn)步和發(fā)展，進(jìn)而會不斷地提高柴油資源的科學(xué)利用。

2 國內(nèi)外柴油加氫技術(shù)的發(fā)展

2.1 國外柴油加氫技術(shù)

在西方一些發(fā)達(dá)國家，在使用柴油等能源時，會經(jīng)常性去關(guān)注其相關(guān)的生態(tài)效果和收益。所以，在技術(shù)方面的設(shè)計或多方面的設(shè)計上就會更多地去考慮和關(guān)注投入大量的人力物力探究新的技術(shù)。西方國家政府也根據(jù)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來制定了有關(guān)的柴油工業(yè)技術(shù)，同時也在不停地推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工程的實施。這樣不但可以更好地提升生態(tài)的效果和收益，還能促進(jìn)技術(shù)上更新一步的發(fā)展。政府投入資源，對研究新技術(shù)在一定程度上給予支持和補貼，支持研究這方面的發(fā)展。有了國家和政府的支持和肯定，柴油加氫技術(shù)的發(fā)展得比較快。

在發(fā)達(dá)國家，柴油加氫工藝技術(shù)很大程度上已經(jīng)取得了一個突破性的提高，尤其是脫硫加氫技術(shù)上的處理問題。這種突破性技術(shù)讓生態(tài)環(huán)境得到了適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，從根本上使二氧化碳的排放減少了很多[1]。

2.2 國內(nèi)柴油加氫技術(shù)

2.2.1 柴油在我國現(xiàn)階段的使用狀況

我國的柴油利用率與發(fā)達(dá)國家相比，有很明顯的差別。比如柴油的燃燒效率總體不高，導(dǎo)致有害的氣體有過多的排放，對環(huán)境的影響較大。只有解決了柴油燃燒效率的根本性問題，才能解決排放污染物持續(xù)偏高，對環(huán)境危害難以根除的難題。解決的途徑就是大力推廣柴油加氫，在全國普及清潔柴油。

2.2.2 國內(nèi)柴油加氫工藝技術(shù)

我國柴油加氫技術(shù)在這幾年里也陸續(xù)取得了很大進(jìn)步和發(fā)展，相比過去柴油使用率低的情況有了很大的改善。但是改善的程度還很不理想，和柴油相關(guān)的有害氣體排放依然比較多，需要不斷地去研究新的技術(shù)。在我國，清潔柴油引進(jìn)我國的時間也不是很長，清潔柴油的概念還不很普及。但國內(nèi)關(guān)于柴油脫硫技術(shù)是有一定基礎(chǔ)的，已經(jīng)有很長一段的發(fā)展過程。在幾年前，我國重點推廣柴油脫硫加工技術(shù)，取得了較好的成效。在催化劑的研究上，我國不算落后，在一些細(xì)分領(lǐng)域的研制上領(lǐng)先于他國的發(fā)展。

2.2.3 我國特有的有兩項相關(guān)工藝技術(shù)

我國在柴油加氫領(lǐng)域，取得可喜成就，兩項特殊工藝的開發(fā)使用，極大促進(jìn)了我國在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，改善了柴油資源的利用率情況。這兩種技術(shù)分別是：MCI改質(zhì)工藝技術(shù)和PHF-101催化劑精制工藝技術(shù)。第一種技術(shù)，可以改善柴油資源利用率，在提高重餾分柴油質(zhì)量上有很廣闊的應(yīng)用。開發(fā)研究人員在以前的工藝基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)上存在的問題進(jìn)行新技術(shù)的開發(fā)，利用該技術(shù)，有效地提高了柴油的利用率，減少了對工業(yè)上的環(huán)境破壞和污染。第二種是PHF-101催化劑精制工藝技術(shù)。該技術(shù)可以讓產(chǎn)品在工業(yè)發(fā)展中提高效率，它的作用是利用現(xiàn)在的生產(chǎn)技術(shù)，使用新型的催化劑，這種催化功能可以很大程度上去減少有害氣體的排放，同時也會提高資源的利用率，有利于清潔柴油的推廣。

3 改善我國柴油加氫技術(shù)工程化的措施

(1)在使用柴油加工的時候，要注意防范，做到定期的檢查工作、修理設(shè)備問題，不定時的關(guān)注設(shè)備是否有損壞問題，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備有問題，要及時地進(jìn)行更換。特別是要注意高壓換熱器，要多使用先進(jìn)的科技技術(shù)，不要出現(xiàn)高壓換熱器腐蝕、侵害的問題。因此，應(yīng)該高度重視和時刻關(guān)注到高壓換熱器，維持在一個可以控制的范圍內(nèi)，不能超出其標(biāo)準(zhǔn)。

(2)一定要按照國家的標(biāo)準(zhǔn)來控制，在生產(chǎn)過程中的企業(yè)要按照標(biāo)準(zhǔn)控制來排放有害氣體的量，將有害物質(zhì)—硫的量控制在一個合理的范圍內(nèi)，以此來更好地保護(hù)我們環(huán)境中的生態(tài)。

(3)柴油加氫裝置中注水采用除鹽水、除氧水等，這樣裝置有利于實現(xiàn)長周期運行，可以更好地提高和促進(jìn)資源利用。

(4)柴油能源在使用的時候，要盡可能采用生產(chǎn)廠商直接提供的產(chǎn)品，在途中運輸?shù)臅r候要嚴(yán)格把控柴油和空氣等些氣體的直接接觸，保持柴油原料的純凈。

(5)采用自動反過濾器，這樣可以很方便地自動過濾掉一些有害的雜質(zhì)，以此來更好地促進(jìn)柴油能源的合理科學(xué)的利用。

(6)遇到原料中焦化汽油含量比較高的時候，應(yīng)該及時、快速地調(diào)整機(jī)器設(shè)備，把參數(shù)調(diào)制合理。通過這樣一系列的操作，可以更好地減少柴油在生產(chǎn)過程中的影響。

(7)在很高的溫度下，也要注意柴油一些工業(yè)原料的變化，工作人員要時刻保持警惕，要及時調(diào)整合適的溫度，只有通過這樣才能更好地促進(jìn)柴油在加氫生產(chǎn)過程的化學(xué)變化，提高產(chǎn)成品率。

4 柴油加氫技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

目前在我國柴油加氫技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)展，取得一些成就。但目前看，與國際先進(jìn)水平比較還有很大的進(jìn)步和發(fā)展空間。我國柴油使用的市場廣闊，需求旺盛。柴油加氫生產(chǎn)清潔柴油的發(fā)展道路只會越來越廣闊我國石油化工領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)資源雄厚。我國石油煉化技術(shù)趕超世界先進(jìn)水平的動能充沛，人才隊伍的科研水平也具備強大的基礎(chǔ)。因此，我國的柴油加氫技術(shù)會朝著正確的方向更快發(fā)展，更廣闊的普及[2]。

5 結(jié)語

清潔柴油可以讓汽車在使用的時候一定程度上降低污染物的排放[3]。保護(hù)環(huán)境，是我國乃至全球共同關(guān)注的問題，成為了時代的一個熱度最高的話題。為了能更好的保護(hù)環(huán)境，要進(jìn)一步推廣通過加氫技術(shù)能夠制造出清潔性的柴油，提倡市民和生產(chǎn)、施工方使用清潔柴油能源。我國對柴油硫化物分子的排放要求會越來越高、越來越嚴(yán)格，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強對對催化劑的研制和使用，是我國的柴油加氫技術(shù)與國外先進(jìn)技術(shù)的水平盡快縮小，特別是大力推廣具有我國特色的自主研制的催化劑，提升指數(shù)性能和質(zhì)量水平，降低加氫工藝的成本和能源消耗，同步提升經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。本文筆者基于目前的情況，對清潔柴油的加氫技術(shù)進(jìn)行了研究，希望通過本文能對相關(guān)人士和工作人員帶來理論理解上的幫助，為我國當(dāng)前的環(huán)境發(fā)展貢獻(xiàn)一份自己的綿薄之力。