论文部分内容阅读
[摘 要]对于柴油的增产来讲,临氢降凝工艺是有效的手段之一,这种工艺的使用范围比较广,主要是由于自身所具有的优势决定的:产品的方案灵活,氢耗低,整体工艺比较灵活,成本低等等。本文主要是介紹临氢降凝工艺的原理,技术特点以及发展趋势。
[关键词]临氢降凝工艺,技术,发展趋势,柴油
中图分类号:TU929 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)37-0044-01
对于临氢降凝工艺来讲,不管是采取哪一种馏分技术,采用的催化剂都是沸石催化剂。采用具有一定孔径的沸石催化剂是临氢降凝工艺所具有的特点之一,主要提托的原理就是异构烷烃分子进行裂解反应,但是参加裂解反应的异构烷烃的先决条件就是直径必须要小于沸石催化剂的孔径,这样就能够产生凝点比较低法产品,这种生产工艺主要用于生产低凝的柴油。
一:临氢降凝工艺
(一)反应原理
临氢降凝工艺主要利用的化学反应是催化裂化反应,其整个裂解反应主要是在质子酸中心上进行,遵循的反应机理是正碳离子反应机理,这就是与催化裂化相同的反应机理;但是也有与催化裂化不同的地方,就是其的催化剂是以zsm-5沸石为主的,这种沸石有两个交叉的孔道系统,分别为直线型孔道以及之字形孔道,这两种孔道的直径都比较小,为椭圆形,所以进行反应的时候只是允许直径比较小的链烷烃进行裂解反应,这样就能从根本上降低油品的凝固点,其余直径比较大的环烷烃,分烃因等等由于不能够进入孔道而不进行分裂反应,对于柴油馏分来讲,只有长,窄的石蜡分子才能进入沸石进行反应。
(二)柴油临氢降凝技术
对于临氢降凝技术来讲,就是在临氢的条件之下进行催化脱蜡的过程,这个过程也成为择形裂解技术,从字面上就很容易进行理解,就是进行裂解反应,裂解的主体需要通过形状的选择。柴油的临氢降凝,反应的目的就是为了降低柴油的凝点,反应的条件就是临氢条件下,反应的过程就是将含蜡重柴油中的正构烷烃和类正构烷烃高凝点组分选择性的裂解成小分子。
下面我们介绍柴油的临氢降凝技术的发展历程:在70年代的时候,MOBIL公司研发出一种柴油的临氢降凝技术,主要是利用固定床临氢来进行催化反应;在80年代,UOP公司研制出一种催化剂,也就是HC-80,但是使用这种催化剂的前提是要将原料先进行加氢处理;随后有公司研发出一种CFI工艺,这种工艺是以瓦斯油为原料,整个反应的过程需要进行加氢,先精制然后在进行脱蜡。
二:临氢降凝工艺的技术特点
临氢降凝工艺的技术特点主要包括以下几个部分:
(一)能够有效的增加柴油的产量
对于我国开发的原石油来讲,其含量中蜡的含量是比较高的,所以其馏分油的凝点也比较高,在进行柴油生产的时候,需要使用比较轻的馏分来生产,这样就会使柴油的产量受到一定的限制。如果在生产中使用临氢降凝工艺,就能够降低凝点,生产的过程直接按照馏程来进行即可,这样就能够很好的达到增加柴油产量的目的。
(二)生产工艺简单,经济效益高
临氢降凝工艺的整个生产流程,生产条件是比较简单的,在进行操作的过程中,操作的压力为中低压。整个的生产流程为:首先先将原料与氢气进行加热,当温度达到一定的程度的时候,再将混合物放入到反应器中,当反应完成之后再将反应的产物与氢气在高压分离器中进行分离,氢气是可以循环使用的,将反应产生的油送到分馏塔中进行分馏,分出汽油以及柴油等等。
(三)催化剂可多次氢活化和氧再生
随着反应时间的延长,反应所需要的催化剂会由于原料中的一些含氮化合物等等物质的影响,其的催化性能会降低。但是当催化剂是催化活性降低到影响正常反应的情况之下,可以通过一定的条件使其恢复催化活性,比如来讲可以用氢气在高温的条件下吹扫催化剂床层;但是当氢活化进行的次数比较多的时候,催化剂的活化性会降低,这种情况下可以利用烧焦法进行氧再生。
(四)耗氢量比较低
在进行临氢降凝的生产工艺中,加氢的反应是比较少的,在标准状态下每一吨原料所需要的氢量仅仅有10~30m3。在进行反应的过程中,氢气所起的主要作用就是保护催化剂的活性,载热,减少催化剂床层降温。在整个的生产过程中会有少量的氢,微量的高辛烷值汽油的产生,具有一定的经济效益。
(五)产品方案灵活
影响整个临氢降凝反应过程的因素主要包括温度,压力,原料等等,当反应的原料一定的时候,反应温度是最灵活的操作因素。在改变产品凝点的方案中,可以通过改变反应温度来进行。在进行生产过程中,不管是柴油的馏分还是润滑油的馏分,临氢降凝的温度效应还是很明显的;生产过程中可以根据季节,市场的变化以及需求的不同及时的调整产品的方案,这样就能够获得比较大的经济效益。
三:临氢降凝技术的发展趋势
临氢降凝技术的发展是为了更好的满足人们的需求,其发展趋势主要包括以下几个方面:
(一)临氢降凝催化剂的发展
就目前国内的催化剂看来,主要包括两大种类,其一就是FDW-1催化剂;其二就是RDW-1催化剂,根据多年来的数据显示,这两种催化剂在很多方面还是具有比较强的优势的,比如说活性,稳定性,适应性等等,因此在整个的工业生产过程中得到了广泛的应用。随着时代的不断进步与发展,临氢降凝工艺正朝着灵活性高,产品多样化的发现不断发展,这样对于生产柴油,汽油来讲具有积极的意义。
(二)加快催化剂的更新以及器外再生技术
催化剂在整个的临氢降凝工艺中占据了非常重要的地位,为了能够使油品的收率高,质量好,需要加快催化剂的更新,使其能够更具有对原材料的适应性,更好的可以经过氢活化后恢复活性,延长其使用周期。催化器外再生不仅仅能够提高整个装置的利用率,还能够使催化剂的活性得到很好的还原。
(三)临氢降凝与其它工艺相结合
为了能够更高的对蜡含量高的润滑油馏分,可以将临氢降凝吉首与溶剂脱蜡工艺相结合,其主要是先用溶剂脱除高熔点硬蜡制取各种各样的石蜡产物,在通过临氢降凝将软蜡进行脱除,这样就能够获得凝点比较低的润滑油,通过与其他工艺的结合,不仅仅能够满足生产的需求,还能够提高经济效益,提高生产灵活性。
小结
本文蛀牙是对临氢降凝工艺的技术特点以及发展进行简要的研究,希望读者对其有简单的了解。
参考文献
[1] 吴建立等,催化柴油加氢精制-临氢降凝组合工艺介绍[J],内蒙古石油化工,2003(2).
[2] 戴逸云,采用临氢降凝工艺提高我厂柴汽比的探讨[J],精细石油化工进展,1999(9).
[关键词]临氢降凝工艺,技术,发展趋势,柴油
中图分类号:TU929 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)37-0044-01
对于临氢降凝工艺来讲,不管是采取哪一种馏分技术,采用的催化剂都是沸石催化剂。采用具有一定孔径的沸石催化剂是临氢降凝工艺所具有的特点之一,主要提托的原理就是异构烷烃分子进行裂解反应,但是参加裂解反应的异构烷烃的先决条件就是直径必须要小于沸石催化剂的孔径,这样就能够产生凝点比较低法产品,这种生产工艺主要用于生产低凝的柴油。
一:临氢降凝工艺
(一)反应原理
临氢降凝工艺主要利用的化学反应是催化裂化反应,其整个裂解反应主要是在质子酸中心上进行,遵循的反应机理是正碳离子反应机理,这就是与催化裂化相同的反应机理;但是也有与催化裂化不同的地方,就是其的催化剂是以zsm-5沸石为主的,这种沸石有两个交叉的孔道系统,分别为直线型孔道以及之字形孔道,这两种孔道的直径都比较小,为椭圆形,所以进行反应的时候只是允许直径比较小的链烷烃进行裂解反应,这样就能从根本上降低油品的凝固点,其余直径比较大的环烷烃,分烃因等等由于不能够进入孔道而不进行分裂反应,对于柴油馏分来讲,只有长,窄的石蜡分子才能进入沸石进行反应。
(二)柴油临氢降凝技术
对于临氢降凝技术来讲,就是在临氢的条件之下进行催化脱蜡的过程,这个过程也成为择形裂解技术,从字面上就很容易进行理解,就是进行裂解反应,裂解的主体需要通过形状的选择。柴油的临氢降凝,反应的目的就是为了降低柴油的凝点,反应的条件就是临氢条件下,反应的过程就是将含蜡重柴油中的正构烷烃和类正构烷烃高凝点组分选择性的裂解成小分子。
下面我们介绍柴油的临氢降凝技术的发展历程:在70年代的时候,MOBIL公司研发出一种柴油的临氢降凝技术,主要是利用固定床临氢来进行催化反应;在80年代,UOP公司研制出一种催化剂,也就是HC-80,但是使用这种催化剂的前提是要将原料先进行加氢处理;随后有公司研发出一种CFI工艺,这种工艺是以瓦斯油为原料,整个反应的过程需要进行加氢,先精制然后在进行脱蜡。
二:临氢降凝工艺的技术特点
临氢降凝工艺的技术特点主要包括以下几个部分:
(一)能够有效的增加柴油的产量
对于我国开发的原石油来讲,其含量中蜡的含量是比较高的,所以其馏分油的凝点也比较高,在进行柴油生产的时候,需要使用比较轻的馏分来生产,这样就会使柴油的产量受到一定的限制。如果在生产中使用临氢降凝工艺,就能够降低凝点,生产的过程直接按照馏程来进行即可,这样就能够很好的达到增加柴油产量的目的。
(二)生产工艺简单,经济效益高
临氢降凝工艺的整个生产流程,生产条件是比较简单的,在进行操作的过程中,操作的压力为中低压。整个的生产流程为:首先先将原料与氢气进行加热,当温度达到一定的程度的时候,再将混合物放入到反应器中,当反应完成之后再将反应的产物与氢气在高压分离器中进行分离,氢气是可以循环使用的,将反应产生的油送到分馏塔中进行分馏,分出汽油以及柴油等等。
(三)催化剂可多次氢活化和氧再生
随着反应时间的延长,反应所需要的催化剂会由于原料中的一些含氮化合物等等物质的影响,其的催化性能会降低。但是当催化剂是催化活性降低到影响正常反应的情况之下,可以通过一定的条件使其恢复催化活性,比如来讲可以用氢气在高温的条件下吹扫催化剂床层;但是当氢活化进行的次数比较多的时候,催化剂的活化性会降低,这种情况下可以利用烧焦法进行氧再生。
(四)耗氢量比较低
在进行临氢降凝的生产工艺中,加氢的反应是比较少的,在标准状态下每一吨原料所需要的氢量仅仅有10~30m3。在进行反应的过程中,氢气所起的主要作用就是保护催化剂的活性,载热,减少催化剂床层降温。在整个的生产过程中会有少量的氢,微量的高辛烷值汽油的产生,具有一定的经济效益。
(五)产品方案灵活
影响整个临氢降凝反应过程的因素主要包括温度,压力,原料等等,当反应的原料一定的时候,反应温度是最灵活的操作因素。在改变产品凝点的方案中,可以通过改变反应温度来进行。在进行生产过程中,不管是柴油的馏分还是润滑油的馏分,临氢降凝的温度效应还是很明显的;生产过程中可以根据季节,市场的变化以及需求的不同及时的调整产品的方案,这样就能够获得比较大的经济效益。
三:临氢降凝技术的发展趋势
临氢降凝技术的发展是为了更好的满足人们的需求,其发展趋势主要包括以下几个方面:
(一)临氢降凝催化剂的发展
就目前国内的催化剂看来,主要包括两大种类,其一就是FDW-1催化剂;其二就是RDW-1催化剂,根据多年来的数据显示,这两种催化剂在很多方面还是具有比较强的优势的,比如说活性,稳定性,适应性等等,因此在整个的工业生产过程中得到了广泛的应用。随着时代的不断进步与发展,临氢降凝工艺正朝着灵活性高,产品多样化的发现不断发展,这样对于生产柴油,汽油来讲具有积极的意义。
(二)加快催化剂的更新以及器外再生技术
催化剂在整个的临氢降凝工艺中占据了非常重要的地位,为了能够使油品的收率高,质量好,需要加快催化剂的更新,使其能够更具有对原材料的适应性,更好的可以经过氢活化后恢复活性,延长其使用周期。催化器外再生不仅仅能够提高整个装置的利用率,还能够使催化剂的活性得到很好的还原。
(三)临氢降凝与其它工艺相结合
为了能够更高的对蜡含量高的润滑油馏分,可以将临氢降凝吉首与溶剂脱蜡工艺相结合,其主要是先用溶剂脱除高熔点硬蜡制取各种各样的石蜡产物,在通过临氢降凝将软蜡进行脱除,这样就能够获得凝点比较低的润滑油,通过与其他工艺的结合,不仅仅能够满足生产的需求,还能够提高经济效益,提高生产灵活性。
小结
本文蛀牙是对临氢降凝工艺的技术特点以及发展进行简要的研究,希望读者对其有简单的了解。
参考文献
[1] 吴建立等,催化柴油加氢精制-临氢降凝组合工艺介绍[J],内蒙古石油化工,2003(2).
[2] 戴逸云,采用临氢降凝工艺提高我厂柴汽比的探讨[J],精细石油化工进展,1999(9).