魏 濤
(陜西延長石油(集團)有限責任公司永坪煉油廠,陜西 西安 710021)
目前,我國現行的柴油質量標準中,硫的含量較高,且并沒有對芳烴含量有所要求,十六烷的含量也較低,另外,我國的加氫裂化裝置較多,二次加工柴油的主要目標是將柴油進行催化和裂化柴油,其次,對焦化柴油也要做好分解,以便加強環境保護。經大量數據分析,加氫技術可以良好提高二次加工柴油的質量水平,加氫技術中,最關鍵的是加快新型催化劑的開發速度,需要研發活性更高的加氫催化劑。 盡管目前各國對燃油制定的標準各不相同,但都將朝著低硫和低芳烴的方向發展,在不久的未來,柴油將會轉變為低硫、低芳烴、低氮、低密度的清潔柴油,因此,加氫技術將會隨著柴油標準的不斷嚴格而獲得更好的發展。本文從我國柴油加氫技術的現狀入手,分析其發展進程,并對其未來的發展進行預測,提高我國清潔柴油的加氫技術水平。
早在1998年,Akzo Nobe公司以及日本的Ketjen公司,聯手推出了清潔柴油加氫技術,以該技術作為核心,所研究出的催化劑活性很高,為高活性的II型催化劑,因此,柴油加工中,將無需提高催化劑的數量即可大幅度的提高催化劑的活性。
目前,在國外使用的柴油加氫處理技術中,最具有代表性的方法為單段加氫處理技術,其主要是以脫硫為主要目的的加氫技術,另外,還有兩段加氫處理技術,其可以同時使多環芳烴飽和,并通過緩和加氫裂化來提高十六烷值。國外主要是以直餾柴油為主要原料,并摻入一定比例的二次加工柴油,例如:催化裂化柴油、焦化柴油等,摻入的柴油是由原油的性質以及加氫裝置的結構所決定的。
在柴油原料的質量日益降低的情況下,為了生產低硫及超低硫的柴油,國內外的科研學者夜以繼日的創新研究,開發出了許多新方法來提高催化劑的活性,例如:優化載體設備來改良技術,從而得到理想載體、使用最新的浸漬技術來提高金屬分離度、使用載體或活性成分材料,來提高催化劑的活性等。
我國的柴油加氫技術較之國外,有較大的差別。目前,我國的煉油廠中主要加工的是低硫基、重質石蠟基、中間基原油三種,大部分的直餾柴油中的硫含量和芳烴含量都較少,而十六烷值較高,無需經過加氫處理即可達標準,而二次加工柴油的質量則很低,必須經過加氫技術的處理才可以使用。因此,我國的柴油加氫技術主要用于二次加工柴油和少數進口的含硫柴油及高硫原油的加工。
在我國現行的柴油質量標準下,我國研發的柴油加氫催化劑和其加氫技術已能夠滿足生產的需求,柴油加氫裝置中所使用的催化劑主要是國產,極少使用進口催化劑。
目前,我國常用的是柴油加氫精制催化劑,中國石化撫順石油化工研究院針對我國的二次加工柴油的加氫需要,研發了柴油加氫精制技術。由于進口原油量的不斷增長,煉油廠對柴油的質量要求也在不斷升高,因此,我國的加氫技術也得到了快速發展。接下來,本文主要介紹兩種加氫技術發展成果。
第一種是生成超低硫柴油的RTS技術。我國中國石化石油化工科學研究院研發的RTS技術得到了廣泛應用,其主要適用于超深度加氫脫硫方法來生產超低硫柴油,此技術中主要采用的是RN系列的催化劑,此種催化劑在比常規的加氫技術的空速增加80%的條件下,可生產出含硫量在30μg/g以下的柴油,據統計數據顯示,RTS工藝具有較為明顯的優勢。
第二種是深度加氫處理的RICH技術。根據脫硫、脫氮、催化裂化柴油加氫反應的特點,我國研究人員研發了RICH技術,此技術適用于中等壓力下進行加氫操作,使用單段單劑的工藝流程進行清潔柴油制造。此技術中使用的催化劑克服了劣質催化裂化原油的缺陷,使其加氫脫硫、加氫脫氮以及開環裂化的功能得以增強,且易于操作。
隨著人們對生存環境的重視程度不斷提高,環境保護的問題成為各國關注的對象。近些年,大部分國家都已建立了完善的環保法規,并對汽車的尾氣排放問題制定了更為嚴格的標準。隨著清潔柴油的更新,國內外各催化劑研究人員都在努力研制柴油加氫處理催化劑,并努力對環境保護做出貢獻。本文從我國柴油加氫技術的現狀入手,分析其發展進程,并對其未來的發展進行預測,提高我國清潔柴油的加氫技術水平。
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