FCC汽油選擇加氫脫除二烯烴技術進展

張鳳軍

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江 大慶 163711）

1 選擇加氫的目的和含義

汽油作為汽車的點燃式發動機的原料，需要有非常好的蒸發功能,并且燃燒性能較好，不容易爆震。方便儲存，無腐蝕性。如果汽油中的烯烴元素過多，會對汽車的發動機有非常大的影響。如果烯烴過多，汽車發動機的功率就會有一定程度的下降，并且會讓汽車尾氣中的氧化氮排放過多，和汽車尾氣中過多的易揮發性有機物相融合，就會有臭氧和汽車的尾氣煙霧產生，并且長時間還會停留在空氣中，形成顆粒物，對人的身體健康和環境造成危害。為了解決此類情況，許多國家都利用相應的規定和方式來減少汽車尾氣的排放和對燃油成分的有效控制，對烯烴的含量也進行了嚴格的要求標準。汽油發展趨勢已經向著低烯烴、高辛烷值的方向而發展。在我國，汽油的標準和世界的目標雖然有著非常大的相似之處，但對于烯烴含量的標準還有著一定的差距。

二烯烴和炔烴的害處。在我國，催化裂化汽油在市場中占有相當大的一部分比重，這種存在的現象也決定了FCC汽油的質改革的有效性。對于降低二烯烴含量，將辛烷值進行提高，是目前我國煉油技術行業發展中需要盡快解決的問題。我國的汽油組成中，有74%都是來自催化裂化汽油。在催化裂化產生的輕質烴里面，烷烴、烯烴、二烯烴、炔烴等，這些高度不飽和的烴之中，烯烴是石油化工過程中，最為基本的原材料。但是二烯烴、炔烴這兩個元素，對于之后的反應，有著非常大的催化效果，并且會產生副反應，也會在酸性的環境下，產生齊聚反應，并且有膠質成分產生。在膠質成分在催化劑上進行吸附后，會對催化劑的孔道產生堵塞，并且將催化劑的活性中心進行全面的覆蓋，讓催化劑失去活性。并且二烯烴，特別是共軛二烯烴，都是烴類元素中非常容易被氧化的烴物質，對于催化裂化汽油里的烯烴成分的氧化，也產生了一定的誘導作用，能夠讓氧化產生，并讓催化裂化汽油的氧化效果進行加速。這就讓催化裂化汽油，或者是催化裂解汽油的誘導的時間有了一定程度的減少。所以，對于輕質的烴類在深加工前，就要對二烯烴、炔烴元素進行脫除處理。

去除二烯烴和炔烴。如何讓汽油的質量有所提升，如何制定汽油的質量標準，都是石油化工行業中需要進行深入研究和討論的問題。不飽和烯烴的含量過高，超過規定的標準，已經是當前我國汽油行業發展過程中面臨的嚴峻問題之一。為了盡快的解決不飽和烯烴超標問題，需要有相對應的方案進行實施，醇化、芳構化、異構化這三種技術就是解決此問題的方法。并且這三種方案，都要將二烯有選擇的加氫處理，并且變成有反應活性的單烯烴成分。因為炔烴和二烯烴這兩種物質，在催化劑的幫助之下，會有更強的吸附性，并且吸附能力比單烯烴更強，所以炔烴和二烯烴加氫，就會產生單烯烴，這在熱力學上是非常有益處的。在選擇性的加入氫元素，這項工藝不僅能夠非常有效的進行二烯烴和炔烴等雜質的剔除，還能夠讓活性單烯物質有效的保留，是一種非常有效的經濟方式。

選擇加氫的應用。選擇加氫技術，對于FCC汽油的精制過程的應用性非常強，并且在其他的化工原料的精致過程中利用也非常的廣泛。碳四化合物的餾分的精制作、MTBE的生產、TAME的生產或者醚類的高辛烷值調和組分精制等，加氫技術都有非常廣泛的應用。選擇加氫是能夠對于原料中的二烯烴進行有效的脫除，并且能夠在加工過程中，保護下游的催化器，讓催化劑的使用效果能夠得以延長。裂解汽油選擇加氫，是為了讓二烯烴和玩襲擊芳烴進行轉化，變成相應的單烴和烷基芳烴，并且能夠將汽油餾分中的不安定組分進行有效的剔除，讓汽油中能夠有更好的安定性，將辛烷值有效的進行提高。加氫也是一種催化的方式，這種催化劑的應用和工藝方式，在石油化工行業和石油煉制過程中常被應用。

2 選擇加氫的研究發展過程

FCC汽油中是含有一定成分的烯烴和二烯烴。烯烴是高辛烷值組分，烯烴飽和后對辛烷值產生一定的損失。在我國FCC汽油烯烴的體積分數非常高，已經達到了一半以上，這樣對于高辛烷值就有非常大的影響。所以將二烯烴成分進行有效的去除，減少單烯烴的深度加氫，就是將辛烷值的損失降到最低的重點。我們根據此類特點，將國內外的先進技術進行有機的結合，研究出了不同的加氫工藝，并進行了開發實施。

選擇加氫反應機理。研究人員在炔烴和二烯烴加氫的過程中，認為整個加氫催化的反應是按照炔烴、二烯烴加入氫氣形成單烯烴，單烯烴加入氫氣形成烷烴這一過程發展的。因為炔烴和二烯烴在催化劑的基礎上，比單炔烴的吸附能力更強，所以炔烴和二烯烴加氫，就會成為單烯烴，這在熱力學上是非常有益處的，并且在工業中，反應原料里的單烯烴的濃度，是比炔烴和二烯烴更大的，在催化劑加氫的選擇上，催化劑的性能非常的重要。更有研究人員在催化劑研究丁二烯加氫的實驗中，也表明了低轉化率之下，生成丁烷的幾率幾乎為零，并且丁二烯加氫，直接生成丁烯，在整個過程中加氫轉化也不能達到實驗的效果，當丁烯-1完全消失的時候，丁烯-2才能以非常低的速度進行反應，完成最后的加氫。所以根據實驗結果我們能夠了解到，加氫反應發生是有一定的先后順序的，這樣讓丁二烯加氫反應，在異構化學反應之前進行的這一個實驗說法得到了證實。丁二烯的加氫反應，是在催化劑的邊緣和棱角的活性位置之上進行發生的。催化劑的表面較為平滑，這種活性位是沒有起到關鍵作用的，在整個反應的過程中也并沒有實質性的效果產生。但丁烯-1卻并非如此。催化劑表面較為平滑，邊緣或者是棱角都能讓活性位的作用得到有效的反應。但這兩種烴的加氫反應，是需要在催化劑邊緣和棱角的活性位之上進行的。丁烯-1的異構化反應，是在催化劑的表面活性位上發生的，并且發生的過程非常的活躍，但丁二烯卻失去了活性，在整個反應中無太大的作用。所以這兩種烴的加氫反應是非常有必要的。

國內外的研究發展。在國外有用于蒸汽裂解汽油中炔烴和二烯烴的選擇加氫，這種工藝通過選擇加氫將裂解汽油C5餾分，將二烯反應為活性單烯，讓汽油的醚化過程能夠有充足的原料供應。這種方式是將液相催化加氫反應、蒸餾方式進行有機的結合，這種工藝流程是以貴金屬鈀為催化的，異構化活性較高，并且催化的選擇性也更好。今年，我們研究出的催化劑在工業中應用在蒸汽裂解汽油中，加氫只處于第一階段，近幾年開發的還原性鎳催化劑，在工業裝置上也進行了一定的實驗，但工藝也是需要一定的實施條件，這些方式也可以用來生產ATME的原料。

3 結語

FCC汽油中，含有少量的二烯烴是讓汽油質量受到影響的關鍵因素，也是造成環境污染的原因。單烯烴中有少量的二烯烴，這對于單烯烴的應用也有一定程度的損害。在科技不斷發展的今天，已經有了加氫脫除二烯烴的方法，對環境的保護和石油行業的發展有重要意義。

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