炼油化工企业催化汽油加氢工艺技术探讨

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　　摘 要：科技在进步，人们在日常生活中对于油气的需求量日益增加，为了满足人们对于油气资源的巨大需求，就要提高油气冶炼技术，在同样量的原油中提取更多的油气。本文针对这个问题，对油气冶炼中的加氧催化剂技术进行介绍和初步研究，以提高原油资源的利用率。
　　关键词：炼油化工企业;催化汽油;加氢工艺技术
　　1 炼油化工企业催化汽油加氢工艺技术主要内容
　　1.1 选择性进行加氢来达到脱硫降烯烃的目的
　　加氢催化剂即加氢裂化催化剂，是一种具备加氢和裂化两种功能的活性较高的催化剂。该催化剂的原理是在反应过程中分解出氢分子，在金属催化剂的作用下发生放热反应，生成烷烃。同时，在催化反应中产生的氢和一氧化碳气体也能在催化作用下生成CH3OH。选择性加氢主要操作在于在进行加氢时，选择性地对加氢反应进行控制，有效降低产品中的硫（硫醇）含量同时，选择性的对二烯烃进行饱和及异构化，在同等脱硫率情况下，保证烯烃饱和率使辛烷值损失最小。而加氢反应中，催化剂地位尤为重要，这就需要选择性及各功能指标更优更好的加氢催化剂，使反应在较低的温度和较低的氢油比下具有良好的选择加氢脱除二烯烃、脱硫、降低硫醇硫及小分子硫化物转化大分子硫化物等性能，同时对脱硫醇硫具有很高的氢解作用，在达到汽油深度脱硫同时，使汽油硫醇硫指标合格，而使汽油辛烷值基本不损失，保证加氢脱硫醇选择性及辛烷值保持性能;其次，在工艺操作条件进一步优化，避免加氢脱硫使部分烯烃加氢饱和，降低汽油的辛烷值，对脱硫（硫醇）、脱二烯烃反应器进行科学、合理的设置，避免二烯烃在后续加氢脱硫部分饱和形成胶质，因此在该工艺操作中还有待优化。
　　1.2 工艺流程的优化
　　从目前情况分析，国家对清洁生产要求日趋严格，加氢技术发展不断的加快并日趋完善，通常情况下，加氢反应工艺流程采用炉前混氢工艺，原料油与反应产物换热升温以前与循环氢混合，这样可以减轻原料油在换热器内结焦，但是这个过程中加热炉的热负荷很大，造成了很大的能源浪费，因此我们可以研究通过改进工艺流程及操作条件采用炉前混氢工艺，降低耗能。加氢反应器二段床层入口温度通常通過调节急冷氢控制，这样会使日常运行压缩机负荷增大，因此可以优化流程，采用反应急冷油注入量来控制床层温度。同时针对本工艺冷媒少的特点，可以优化流程利用循环氢充分利用加热炉余热等中间过程操作，提高利用效率，产生更大的经济效益。
　　2 辛烷值损失影响因素分析及优化措施
　　汽油加氢装置由选择性加氢反应单元和一段加氢脱硫单元、二段加氢脱硫单元组成。选择性加氢单元反应部分主要完成轻质硫和轻质硫醇的重质化和二烯烃加氢反应，同时伴有少量烯烃加氢和异构化反应;一段加氢脱硫反应和二段加氢脱硫单元反应部分完成加氢脱硫反应，同时伴有部分烯烃加氢和极少量脱氮反应。而汽油加氢装置的辛烷值损失主要来自选择性加氢反应系统和加氢脱硫反应系统内烯烃的加氢饱和，因此，减少烯烃加氢反应是重点。
　　3 催化汽油加氢工艺技术的节能方向
　　3.1 实现提高炉子热效率的目标
　　提高炉子的热效率，除了常规的调节三门一板操作及工艺优化、选用更加高效的燃烧喷嘴，通过空气预热器对烟气余热再利用，对炉体进行保温等措施以外，可以选用自动化程度更高炉子烟气控制系统及通过对鼓、引风机加变频等措施严格控制炉子的氧含量来实现，使加热炉效率要提高到92%以上，使得燃料气的消耗降低。
　　3.2 应用于油渣的开发
　　原油在冶炼后会产生部分残留物，其中主要包含油渣和渣油。原油冶炼产生的油渣主要是原油在经过蒸馏后残余下来的固体杂质，一般用作润滑油、油气沥青，与渣油有很大的区别，不能再用作燃料。①一般的冶炼单位都会有专门的装置用于油渣的开发，如脱硫装置，以减少残余污染物、提高企业经济利益。随着油价逐步上涨，人们生活中对油气的需要不减反增，油气冶炼企业发展前景大好，因此更应该抓住这个机会。充分利用油渣的剩余价值，最大限度的发挥原油的价值，必不可少的需要使用到加氢催化剂技术。通过在油渣的反应过程中加氢催化，可以有效地消除油渣中原本含有的有害物质，使其能被投入到更多的用途中，在用于沥青时利于减轻对周边居民的不利影响;②除此之外，加氢催化剂技术的应用能令各种催化剂相互制约，达到平衡，维持油渣中原有的高密度、大分子的元素结构。要想顺利用作润滑油，还要增强油渣的润滑度。分子结构密度越高，分子表面越粗糙，所构成物质的附着力越强，所以要增加润滑度，就必须着眼于分子密度的降低。油渣的开发中可以选择打孔催化剂作为载体，充分扩散和加温，使油渣密度降低，从而达到润滑的功用。
　　3.3 应用于石油的开发
　　伴随环境的污染愈发严重，对石油冶炼过程中所需能源的环保性要求提高，既要提高原油的利用率，又要减少污染，从而使得加氧催化剂技术的应用变得紧迫。加氢催化剂技术的重点在于加氢，这也决定了这种反应会运用分馏点切割法。石油的构成元素较为复杂，对主要成分碳、氢、氧、硫等的比例都有要求，分馏点切割法就是运用了其主要构成元素的含量比例，对反应物进行切割分离，使反应物和反应生成物的饱和度得到一定意义上的降低。还有一种比较常见的技术是卡法加氢催化剂技术。
　　4 结语
　　对于加氢产品质而言，与使用冷氢降温相比，使用冷油降温时，品的烯烃体积分数下降量偏低，辛烷值损失较小。
　　参考文献：
　　[1]李昊鹏.渣油加氢RHT工艺技术在上海石化的工业应用研究[D].上海：华东理工大学，2017.
　　[2]武同霞.炼油化工企业催化汽油质量升级的技术分析[J].当代化工，2018（6）：1217-1218+1221.
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