柴油加氢控制

韩敏

摘要：在经济飞速发展的现代化社会中，汽车已然成为覆盖规模较大的交通工具之一，几乎已经成为居民出行必不可少的运输载体，在该产业市场需求量有增无减的背景下，与汽车相关的行业和资源领域也随之而被推动。其中，汽车运行的动力来源主体，即柴油的开采量和使用量也与日俱增。这在促进产业链总体发展的同时，由于柴油本身的硫含量较高，所带来的资源浪费和环境污染问题也较为严重。这也就意味着开发柴油加氢工艺，提高柴油的质量和水平，提高能源的利用率，减少有害气体的排放，维护自然生态可持续发展便成为社会不可忽视的责任，这也与五位一体总布局的方针战略相契合。本文将从柴油加氢的工艺角度出发，阐述该技术在自身发展中的现状，并就其未来提出些许意见和展望。

关鍵词：柴油加氢技术重点;技术依赖;经验教训

引言

柴油加氢技术可以理解为运用相关机械设备在柴油中注入氢，并令其与柴油里的硫发生反应，从而减少柴油内硫的含量，推动整体柴油质量的拔高和进步。这项工艺在科学技术日益发展的现代工业社会已经得到了较为客观的运用量，不仅仅是因为汽车的更新换代需要更加节能有效的动力主体，更是由于生态环境的维护要求。加氢柴油无论是在性能还是在节能方面都比以往的普通柴油更能适用和谐社会的市场需求，为了能够更好地让加氢柴油在交通运输领域被运用，对其技术的精进和控制是十分有必要的。

一、加氢控制存在的合理性和依靠原理

正如上文所述，现代社会发展过程中面临的环境问题日益严重，其中具有鲜明时代特点的便是废气排放所带来的大气污染，废气排放的主要来源之一便是交通工具对于柴油能源的大量消耗，原始的柴油作为以往汽车的运行主体，不可避免地含有高浓度的硫，而硫的排放正是造成大气污染的元凶之首。因此降低柴油中的硫含量，用较为清洁的能源进行置换，以推动性能和节能的双效发展便成为当下柴油改进技术所面临的重要任务，这也就说明柴油加氢是顺应经济发展的应有之策[1]。

（一）基础置换的化学反应

由于硫含量并不能依照较为直接的方法迅速减少，可行性较高的方案便是将其与氢和催化剂进行结合，从而发生化学反应，将原有的硫代换成硫化氢等污染较低的物质。这一过程对催化剂的依赖性较高，大致可以分为两个部分，首先是要将所需要置换的油以进行一定程度的过滤，从而保证发生反应时的柴油纯度较高。接着便是将氢气分两路分别与柴油中的物质发生反应，此步骤对于温度和压力都有较为精准的要求，不得超出规格限制。其次是将化学反应发生后产生的物质进行适当的分类和分离，在催化剂的辅助下，分别对产物进行处理。

（二）重点加氢的分馏过程

分馏是对化学反应产生物的进一步深化处理，这一过程主要接收的是经过低压制冷等步骤后而形成的柴油。过程中需要足够量的氢来保证其稳定性和可靠性，这也是为了达到加氢目的的必要之策。这也就意味着大量的氢要在这一过程中发生较为复杂和连续的反应，为了能够保证其顺利有效地进行，通过产物中的液态来进行反应从而不断地为氢的循环提供动力，并承担氢分压压力，也就具有重要意义。

二、加氢控制的受制条件

柴油加氢可以总结为是对技术水平和实施环境有精准要求的化学反应，该过程的顺利完成必然少不了相关条件的满足和实现，这也就意味着其中自然有能够影响加氢步骤的主要因素。对这些主要因素加以把握，能够为柴油加氢控制提供可靠的借鉴意义，加氢控制的受制条件可以大致总结为以下几点：

（一）实际操作的压力要求

加氢对于精度的要求较高，决定了压力是影响加氢具体质量和加氢纯度的重要因素。压力的主要体现在于氢的分压，而氢分压也与实际过程中的设备状态，柴油和氢气的配比，硫的转化等等有紧密联系。因此操作中实际压力的状况也具有复杂性和特殊性，原料本身可以是以气为主，也可以是气液兼而有之。由于氢气自身条件的客观性，对原料的加工业一般以气为主。通过对压力的升高来提高加氢的纯度和质量，从而尽可能地将柴油中的硫含量降到最低，同时实现加氢效率和速率的双重提高。其中的压力包括机器设备的运行设定压力，氢分压在整体操作过程和硫含量中的平衡等等。

（二）发生预估反应的温度要求

除了对机器设备和柴油原料的压力要求以外，温度是化学反应得以发生的重要条件，同时温度的调整和设定也受制于加氢压力的既定范围。在一般的操作条件下，加氢的温度理应在420度以下，若是温度较高，则会产生过于频繁的化学反应，从而造成原料和资源的浪费，也加重了加氢装置的负担。最后造成的结果也会一定程度上影响加氢的精度。

（三）维持整体效果的氢油比例要求

柴油加氢中的氢气固然重要，但是想要在发生理想化学反应的前提下，对加入的氢能源实现有效地利用和循环，就要对氢油比有着较为科学的把握和预估。氢油比例是影响置换量和置换速率的重要因素，其中较为明显的体现便在于该比例对催化剂的良好维持，而催化剂又是发生一切化学反应的基础之一，氢油比能够满足其氢硫代换的实际需要，但同时也要明确的是这也会带来部分资源的过量消耗，因此氢油比应当在量和质之间找到平衡，当下普遍的氢油比例的设定是400和600之间[2]。

三、加氢控制的把握重点

根据加氢节段所体现的特点，可以将加氢技术控制的侧重方面加以总结，根据上文所述，加氢控制的把握重点可以体现为以下两个方面：

（一）选择高速率的催化剂

催化剂自身的速率影响着整个加氢过程效率，催化剂的原料分类多种多样，能够满足具体操作要求的也不在少数，但在追求清洁和节能的大背景下，对各种催化剂进行筛选和比较，从而选出经济效益和环境效益兼顾的优质方案便显得尤为重要。当下可以在选择催化剂时加以参考的重要条件包括分子的分散程度和孔道的具体结构

（二）开发更深层面的脱硫技术

加氢的最终目的是为了减硫，现如今国家对于柴油中硫量的要求已经日益严格，所以加氢的技术也应当向更广的层面和领域进行开拓创新，以此来满足脱硫的硬性指标要求。我国目前对于加氢脱硫技术的研发已经独树一帜，在相技术上也有了较为显著的突破和进展，这也就意味着加氢控制在未来也具有广阔的发展前景。

四、结束语

综上所述，柴油加氢技术的控制要以工艺原理的掌握为基础，以各环节的实际操作为桥梁，以原料的优化和技术的突破为动力，实现局部和整体的有机统一，提高柴油质量和性能，从而推动汽车这一产业向着绿色生态和环境友好的方向发展，进而为整个自然社会的和谐发展添砖加瓦。

参考文献

[1]任智超.柴油液相加氢技术主要控制方案及仪表选型[J].自动化与仪器仪表，2017 （Sl）：61-63+67.

[2]薛少谦，李润之，刘鹏刚，etal.柴油加氢反应器爆破超压变化规律的试验模拟研究[J].安全与环境工程，2018，v.25;No.118 （04）：169-172.