姚忠建（撫順石化公司，遼寧撫順113000）

預(yù)加氫反應(yīng)對焦化汽油加氫精制的影響研究

姚忠建（撫順石化公司，遼寧撫順113000）

在原料焦化汽油當中，由于二烯烴與細小炭粒會發(fā)生反應(yīng)，因此在焦化汽油的加氫精制裝置中，過濾器以及換熱器會出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，引起我們的注意。為了應(yīng)對結(jié)焦這一現(xiàn)象，一般采取爐前預(yù)加氫飽和反應(yīng)器，運行效果顯著，焦化汽油中大部分芳烴、烯烴被脫除，同時完全消除了結(jié)焦現(xiàn)象。本文將簡要介紹結(jié)焦現(xiàn)象產(chǎn)生和預(yù)加氫飽和器的使用作用。

預(yù)加氫反應(yīng)；預(yù)加氫飽和器；焦化汽油；加氫精制；結(jié)焦現(xiàn)象

1 焦化汽油的結(jié)焦產(chǎn)生

1.1 焦化汽油性質(zhì)和結(jié)焦物質(zhì)量

經(jīng)過測算，焦化汽油當中飽和烴、烯烴和二烯烴的含量最高，所占比重分別達到了65.9、25.5、5.0，成為焦化汽油當中主要的內(nèi)容物。而在對結(jié)焦物質(zhì)的分析中，可以清晰地看出硫、氮具有相當大的比重[1]。如表一所示：

表一：結(jié)焦物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)

從表中可以分析得出，氮、硫在結(jié)焦物中存在富集十分明顯。

1.2 焦化汽油結(jié)焦機理

經(jīng)過前文對于內(nèi)容物的分析，可以獲知，在焦化汽油中所具有的二烯烴、烯烴等不飽和物具有極不穩(wěn)定的特性，如二烯烴在受熱之后會出現(xiàn)Diels—Alder的環(huán)化反應(yīng)和聚合反應(yīng)，從而形成大分子化合物；在高溫中，焦化汽油與氧氣接觸形成溶解氧與氮、硫雜原子分解產(chǎn)生活性自由基，在自由基鏈上形成高分子聚合物；而焦化汽油中的細小焦粉極具吸附性，與聚合反應(yīng)生成的大分子化合物粘結(jié)變大，沉淀結(jié)焦。

2 預(yù)加氫反應(yīng)器的使用和作用

2.1 預(yù)加氫反應(yīng)器的使用

2.1.1 反應(yīng)器檢查和催化劑裝填

首先要對預(yù)加氫反應(yīng)器的各個部件進行詳細地檢查，為了避免焦油泄露還需要對密封性進行全面檢測，確保機器的每個部件都能正常運行。

之所以選用這種催化劑作為預(yù)加氫反應(yīng)器的催化劑，是由于它的密度和耐壓強度以及比孔容等屬性都非常負荷預(yù)加氫反應(yīng)器的要求。數(shù)值如表二所示：

表二：FH-5催化劑的各項物質(zhì)

在選定催化劑之后，為了對焦化汽油進行過濾，還需要依次填入三種不同規(guī)格的瓷球，在工作中一般選用6mm、11mm、20mm這三種規(guī)格的瓷球，瓷球大小不同，設(shè)計高度、實裝量和實裝高度也各不相同[2]。如表三所示：

表三：不同規(guī)格的瓷球?qū)τ诖呋瘎┑木唧w要求

實裝高度（mm）210 100 200 3940

2.1.2 反應(yīng)器正式工作

對于預(yù)加氫反應(yīng)器來說，加氫精制需要合理控制溫度和壓力，保證氫氣純度。經(jīng)過觀察，加氫精制設(shè)備在預(yù)加氫反應(yīng)器中，使爐膛內(nèi)溫度控制在340℃左右，壓強在90kPa，氫氣純度高達99%，能夠滿足加氫精制要求。

2.2 預(yù)加氫反應(yīng)器的作用

2.2.1 焦化汽油經(jīng)過處理性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變

在臨氫條件下，焦化汽油中的二烯烴和部分烯烴得到了飽和，其溴價下降了0.06g/g-1，同時，H2S經(jīng)過加成反應(yīng)，生成了硫醇硫，使得總硫的質(zhì)量分數(shù)得以上升。在此基礎(chǔ)上，焦粒在銹垢籃上進行了過濾，烴獲得飽和，使得密度隨之下降，總氮含量也有所下降，表明有部分氮元素已經(jīng)被脫除。

2.2.2 節(jié)能效率得到提高

在反應(yīng)器中，烯烴飽和的過程中會出現(xiàn)放熱現(xiàn)象，因此利用這一現(xiàn)象，原料油的處理量同比提高2.5t/h，加熱爐入口溫度降低18攝氏度，主反應(yīng)器溫升降低了16.9攝氏度。除此之外，減少了汽提塔用量達0.03t/h，循環(huán)氫氣純度提升一個百分點，氫耗降低2293m3/h，使得汽油液收提高，非常有利于效率提高和節(jié)能[3]。

2.2.3 產(chǎn)品油得到高效利用

通過反應(yīng)器的過濾和處理，使得焦化汽油作為成品有可以應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，在優(yōu)秀的預(yù)加氫反應(yīng)器的處理當中，加氫精制的功能可以得到充分地發(fā)揮，使其達到非常高的水平，也為汽油處理提供了保證[4]。如表四所示：

表四：預(yù)加氫反應(yīng)器處理焦化汽油前后變化

從表中可以看出，經(jīng)過預(yù)加氫反應(yīng)器和加氫精制的處理，對于成品油各項指標都有著較為顯著的提升，是是成品油作為清潔能源的關(guān)鍵。

3 結(jié)語

綜上所述，在面對焦化汽油結(jié)焦現(xiàn)象時，應(yīng)該從根本上分析產(chǎn)生原因，并利用好相關(guān)設(shè)備進行解決和處理，使成品油能夠為大眾所使用。

[1]于炳義,郭松.探究預(yù)加氫反應(yīng)對焦化汽油加氫精制的影響[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2014,06:271.

[2]袁德明,程華進,廖克儉.預(yù)加氫反應(yīng)對焦化汽油加氫精制的影響[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2008,05:460-462+470.

姚忠建(1985-)，男，漢，遼寧省錦州，職稱助理工程師，學(xué)歷本科，研究方向：加氫精制和加氫裂化。