优化运行，提升分子筛活性，提高脱蜡油产率

马方明 屈亮

摘要：分子筛运行效果将直接影响产品的各项经济技术指标，而分子筛的使用周期更是直接决定分子筛装置运行水平的关建因素。研究如何提升分子筛活性，提高脱蜡油产率对生产意义重大。

关键词：分子筛；活性；收率

1前言

1.5万吨/年分子筛脱蜡装置于2016年1月建成投产，以5A型分子筛为吸附剂，高温蒸汽为脱附剂，从柴油中分离出正构烷烃，生产凝固点<-75℃航空液压油基础油。从“701”到新分子筛装置，分子筛活性下降速度快，使用周期短一直是生产上的技术瓶颈。本文立足分子筛装置现状，采取一系列优化措施，减缓分子筛活性衰减速度，延长使用周期。

2分子筛活性降低原因

影响分子筛活性的原因是多方面的，原料中的水、含氮、含氧化合物、烯烃等在分子筛表面上的媳妇，烷烃分子在分子筛空隙中的滞留，分子筛中的钙离子交换度等不仅影响分子筛吸附速度和作用力大小，也影响着分子筛的吸附稳定性。总体来讲，分子筛活性逐渐降低的原因有三种：

（1）高分子量污染物堵塞分子筛孔穴，据分析一般为分子量150～700的烃类，含氮、氧及硫的杂环化合物，多环芳烃等极性物质。（2）分子筛结构被破坏及其金属阳离子性质发生变化，一般称为永久失活。（3）分子筛正常运行温度为280～320℃，吸附和脱附交替操作，分子筛由于长期在高温下与烃类接触，表面逐渐积炭而使吸附活性下降，分离效果越来越差。

3分子篩活性优化方案

长时间的生产操作表明，生产过程中分子筛吸附系统的吸附温度、吸附压力、吸附空速、筛汽比、脱附温度和压力等关键控制参数对分子筛活性及使用周期都有着较大影响，一个较优的运行环境，可以让分子筛孔道中的正构烷烃脱除更彻底，减少积碳形成，长时间保持高活性。根据分子筛运行实际情况，主要从两大方面着手，优化分子筛长周期运行：（1）优化脱蜡系统运行参数，保持分子筛活性处于最佳；（2）优化停工期间分子筛处理方式，将分子筛活性衰减降至最低。

4分子筛活性优化

4.1生产期间分子筛活性优化

（1）床层温度对分子筛活性的影响

分子筛床层温度的高低对分子筛吸附和脱附过程都有较大影响。吸附过程中，吸附温度低，吸附容量大，但吸附速度慢；吸附温度高，分子筛吸附速度加快，但是分子筛吸附容量下降。脱附过程中，脱附温度低，水分子扩散速度慢，使分子筛孔穴内正构烷烃脱附不干净，残留量多，影响下个周期的吸附；脱附温度高，水分子扩散速度大大加快，能置换出更多的正构烷烃，有效提高脱蜡油品质。在实际生产中需要把吸附温度和脱附温度综合考虑，因此，以每10℃作为一个研究点，考察不同床层温度对分子筛活性的影响。

结合表1、图1和图2，在生产过程，随着床层温度的升高，脱蜡油收率不断增加，床层温度为320℃左右时，脱蜡油收率达到最大值35.1%，当床层温度继续升高时，脱蜡油收率有所回落。床层温度高于330℃，脱蜡油的凝固点回升幅度较大，因此，床层温度为290℃～320℃，分子筛活性较好。

（2）操作周期对分子筛活性的影响

1.5万吨/年分子筛脱蜡装置采用三塔流程，当分子筛吸附过程达到饱和状态时，反应器停止吸附转入脱附过程。脱附过程分两个阶段，一是吹中阶段，吹中完成后立即转入脱附阶段。脱附分两次进行，第一次脱附为重复利用的蒸汽进行脱附，第二次脱附为新鲜蒸汽直接进行脱附。由于三塔吸附、吹中、脱附是一个循环过程，调整吸附时间，吹中、脱附时间就会相应调整，因此，车间以50秒作为一个研究点，考察不同吸附时间对分子筛活性的影响。

从表2和图3可以看出，吸附时间大于900S后，随着吸附时间增加，脱蜡油凝固点迅速回升，吸附时间小于900S时，脱蜡油凝固点小于-80℃，但吸附时间过短，会导致分子筛未饱和吸附，造成能耗浪费，因此，吸附时间为750～900秒时，对分子筛活性较为有利。

（3）脱附蒸汽量对分子筛活性的影响

脱附蒸汽量低，蒸汽对正构烷烃的冲洗和置换作用减弱，导致正构烷烃在分子筛中脱除不彻底，降低了分子筛的吸附效能，而且长时间高温环境，未及时脱除的烃类容易形成积碳；脱附蒸汽量高，正构烷烃能够脱除更彻底，但会提高生产成本，为此，车间以1t/h作为一个研究点，考察不同蒸汽量对分子筛活性的影响。

4.2停工期间分子筛活性优化

分子筛脱蜡装置脱蜡油设计库存容量为800m3，2018年将一具1000m3原料罐改造为脱蜡油罐，库存容量共计1800 m3，约1400吨，液压油产量按180吨/月计算，脱蜡油库存容量只能满足分子筛装置连续正常生产4个月，频繁的开停工对分子筛影响极大，停工期间分子筛活性的保持对延长分子筛更换周期有重大意义。

5结论

通过优化分子筛脱蜡床层温度、操作周期及脱附蒸汽量等运行参数和停工期间分子筛处理方式，分子筛利用效率明显提升，极大限度延长了分子筛使用寿命。

（作者单位：玉门炼化总厂）