赵檀,张丽
(1.中国石油 石油化工研究院大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;2.辽宁省石油化工规划设计院大庆分院,黑龙江大庆163316)
石蜡加氢精制工艺技术的现状及发展
赵檀1,张丽2
(1.中国石油 石油化工研究院大庆化工研究中心,黑龙江大庆163714;2.辽宁省石油化工规划设计院大庆分院,黑龙江大庆163316)
作为石油化工产业发展的重要技术,石蜡加氢精制工艺技术对于我国石油产业的发展具有重要作用。对石蜡加氢精制工艺技术的发展过程及现状进行分析,就该工艺技术的发展进行总结,以期对我国石蜡加氢精制工艺技术的应用提供参考。
石蜡加氢;精制工艺;发展现状
1979年,我国首套石蜡加氢工业装置投产应用。20世纪80年代,我国自主研发的石蜡加氢技术在国内推广应用,经过近年来的不断改进和发展,我国石蜡加氢技术日益完善,该技术更加完善和成熟。鉴于此,通过对我国石蜡加氢技术精致工艺进行分析和研究,希望能够加深对该技术的认识。
要分析石蜡加氢精制的主要反应,就要首先明确石蜡的主要构成,石蜡主要由正构烷烃、异构烷烃、少量烯烃、芳烃和非烃化合物构成。纯净的石蜡长期暴露在日光下,容易出现变色。在生产过程中,由于部分杂质的进入导致石蜡的稳定性受到破坏,含油率超过5%时,容易引起石蜡变色。比如日光中的紫外光可以破坏非烃类杂质中的氮氧硫的化学键,能够在氧和光的影响下,氧化石蜡中的极性物质及键能小的烃类分子,成为烃基或者羧基的降解产物,经过不断的断键、氧化,就容易引起石蜡的变色、性能变化。加上石蜡中的苯并芘是致癌物,所以,对石蜡进行精制、脱除其非理想组分是必然的发展趋势。
石蜡精制过程中,能够通过不改变其原料构成及主要性质,通过加氢精制来达到脱除其中的硫、氮、氧的目的。加氢促成芳烃、烯烃、稠芳烃的饱和,并尽量做好断键小分子的裂解反应,避免石蜡出现含油量增加的现象。
2.1 工艺条件的选择
通过采用固定床反应器,能够进行滴流床液相反应,推动加氢石蜡的光、热安定性随氢分压的增大及空速降低来逐步变好。随着反应温度的提升,石蜡进行裂解,能够让其含油量增加。比如,在温度超出340℃时,石蜡含油量增加非常快,质量逐步变差。国内外的石蜡加工工艺基本相同。
2.2 工艺流程选择
同馏分油精制过程非常相似,石蜡加氢工艺流程包括三部分:原料预处理、加氢反应、生成油后的处理。对原料蜡采用过滤、脱气等预处理,脱除原料中的杂质,微量水及溶解的空气、氧气等,并与氢气融合,加热进入反应器进行氢精制反应,反应物能够在高压、低压的过程中进行气液分离,然后经过气提、干燥、过滤得到产物。
在石蜡加氢精制的过程中,脱除硫、氮等非烃化合物的反应通常要求较高的反应温度,芳烃饱和由于受到化学反应平衡的限制,在低温条件下更为有利。通过单段单反应的流程达到脱除非烃及饱和物的目的,对其操作参数是难以进行优化处理的。
3.1 我国石蜡加氢精制工艺的流程分析
当前,我国企业加工的石蜡多为洁净蜡料,大部分的工业装置是通过中压的单段单反应器的石蜡加氢精制工艺流程进行的。简化的工艺流程是:石蜡分馏分油过程中,氢气一次通过不循环,省去氢循环压缩机;采用滴流床单反应器,保持加热炉中的物料流速,能够避免蜡在炉管中的裂解;采用高活性的石蜡通过加氢催化剂进行氢分压,能够生产食品级、全精炼、半精炼的各种石蜡产品;国内的石蜡加氢工业运转能够保障足够的物料流速,能够保持蜡不出现裂解[1]。
3.2 国外石蜡加氢精制工艺流程
国外的石蜡加氢精制工艺流程与国内基本相同,主要的不同部分在于所用原料性质、所采用的催化剂及精制的深度不同,主要包括单段或两段的加氢精制工艺流程[2]。
单段石蜡加氢精制工艺流程主要包括单段单反应器或者单段串联双反应器流程2种。单反应器流程与我国的基本相同。装置方面可以分为脱色或者芳烃的保护反应,在操作条件下能够在不同的2个反应器中进行,达到精制的目的。原料蜡与氢气的混合后,进入加热的第一反应器,经过较高温度下的加氢脱除硫、氮等化合物后,通过换热降温后进入第二反应器,接着进行较低温度下与芳烃、烯烃的饱和反应,可以改善石蜡加氢后的安定性,让残存的稠环烃得以转换,达到食品级要求标准。进入第二反应器后,在高压分离器和低压分离器的作用下,进行气液分离,经过汽提,然后进行干燥得到产物。简化后的单段石蜡加氢精制工艺流程能够改善石蜡的挥发性及保持其颜色的稳定[3]。
石蜡加氢精制工艺技术的发展现状,从国内外来看,工艺流程基本相似,能够通过采用石蜡加氢,注重利用其反应器的加氢、温度的调控,保障反应器中有足够的容积,装填脱金属催化剂或者保护剂,以保证石蜡的品质及稳定性,防止其变色。伴随近年来石蜡市场的多元化发展要求,在现有工艺基础上进行改进,能够开发出石蜡加氢精制工艺的优化组合,以保障石蜡加氢精制工艺的科学性和提升石蜡产品的品质。
[1]李丽娜,邹善作,宋艳玲.加氢精制技术及催化剂应用研究进展[J].技术与教育,2015,29(1):13-18.
[2]刘金纯,赵延江.加氢精制反应器的腐蚀与防护[J].当代化工,2010,39(5):532-534.
[3]王艳花,贾明春,吕春胜,等.催化裂化焦化蜡油初探[J].大庆石油学院学报,2000,24(1):43-44.
The Present Situation and Development of Wax Hydrofining Technology
Zhao Tan1,Zhang Li2
(1.Daqing Chemical Research Center,PetroChina Research Institute of Petrochemical Technology,Heilongjiang Daqing 163714;2.Daqing Branch of Liaoning Province Petroleum - Chemical Industry Planning &Designing Institute,Heilongjiang Daqing 163316)
As an important technology in the development of petroleum and chemical industry,wax hydrofining technology has an important role in the development of petroleum industry in China.On the basis of this,the development process and current situation of wax hydrofining technology was analyzed,and the development of the technology was summarized,in order to provide reference for the application of wax hydrofining technology in our country.
Wax hydrofining;Refining process;Development status
TE624.4
A
2096-0387(2016)06-0070-02
赵檀(1982-),男,山东胶南人,硕士研究生,工程师,研究方向:炼油催化剂及加氢工艺技术。