優化運行，提升分子篩活性，提高脫蠟油產率

馬方明 屈亮

摘要：分子篩運行效果將直接影響產品的各項經濟技術指標，而分子篩的使用周期更是直接決定分子篩裝置運行水平的關建因素。研究如何提升分子篩活性，提高脫蠟油產率對生產意義重大。

關鍵詞：分子篩；活性；收率

1前言

1.5萬噸/年分子篩脫蠟裝置于2016年1月建成投產，以5A型分子篩為吸附劑，高溫蒸汽為脫附劑，從柴油中分離出正構烷烴，生產凝固點<-75℃航空液壓油基礎油。從“701”到新分子篩裝置，分子篩活性下降速度快，使用周期短一直是生產上的技術瓶頸。本文立足分子篩裝置現狀，采取一系列優化措施，減緩分子篩活性衰減速度，延長使用周期。

2分子篩活性降低原因

影響分子篩活性的原因是多方面的，原料中的水、含氮、含氧化合物、烯烴等在分子篩表面上的媳婦，烷烴分子在分子篩空隙中的滯留，分子篩中的鈣離子交換度等不僅影響分子篩吸附速度和作用力大小，也影響著分子篩的吸附穩定性?？傮w來講，分子篩活性逐漸降低的原因有三種：

（1）高分子量污染物堵塞分子篩孔穴，據分析一般為分子量150～700的烴類，含氮、氧及硫的雜環化合物，多環芳烴等極性物質。（2）分子篩結構被破壞及其金屬陽離子性質發生變化，一般稱為永久失活。（3）分子篩正常運行溫度為280～320℃，吸附和脫附交替操作，分子篩由于長期在高溫下與烴類接觸，表面逐漸積炭而使吸附活性下降，分離效果越來越差。

3分子篩活性優化方案

長時間的生產操作表明，生產過程中分子篩吸附系統的吸附溫度、吸附壓力、吸附空速、篩汽比、脫附溫度和壓力等關鍵控制參數對分子篩活性及使用周期都有著較大影響，一個較優的運行環境，可以讓分子篩孔道中的正構烷烴脫除更徹底，減少積碳形成，長時間保持高活性。根據分子篩運行實際情況，主要從兩大方面著手，優化分子篩長周期運行：（1）優化脫蠟系統運行參數，保持分子篩活性處于最佳；（2）優化停工期間分子篩處理方式，將分子篩活性衰減降至最低。

4分子篩活性優化

4.1生產期間分子篩活性優化

（1）床層溫度對分子篩活性的影響

分子篩床層溫度的高低對分子篩吸附和脫附過程都有較大影響。吸附過程中，吸附溫度低，吸附容量大，但吸附速度慢；吸附溫度高，分子篩吸附速度加快，但是分子篩吸附容量下降。脫附過程中，脫附溫度低，水分子擴散速度慢，使分子篩孔穴內正構烷烴脫附不干凈，殘留量多，影響下個周期的吸附；脫附溫度高，水分子擴散速度大大加快，能置換出更多的正構烷烴，有效提高脫蠟油品質。在實際生產中需要把吸附溫度和脫附溫度綜合考慮，因此，以每10℃作為一個研究點，考察不同床層溫度對分子篩活性的影響。

結合表1、圖1和圖2，在生產過程，隨著床層溫度的升高，脫蠟油收率不斷增加，床層溫度為320℃左右時，脫蠟油收率達到最大值35.1%，當床層溫度繼續升高時，脫蠟油收率有所回落。床層溫度高于330℃，脫蠟油的凝固點回升幅度較大，因此，床層溫度為290℃～320℃，分子篩活性較好。

（2）操作周期對分子篩活性的影響

1.5萬噸/年分子篩脫蠟裝置采用三塔流程，當分子篩吸附過程達到飽和狀態時，反應器停止吸附轉入脫附過程。脫附過程分兩個階段，一是吹中階段，吹中完成后立即轉入脫附階段。脫附分兩次進行，第一次脫附為重復利用的蒸汽進行脫附，第二次脫附為新鮮蒸汽直接進行脫附。由于三塔吸附、吹中、脫附是一個循環過程，調整吸附時間，吹中、脫附時間就會相應調整，因此，車間以50秒作為一個研究點，考察不同吸附時間對分子篩活性的影響。

從表2和圖3可以看出，吸附時間大于900S后，隨著吸附時間增加，脫蠟油凝固點迅速回升，吸附時間小于900S時，脫蠟油凝固點小于-80℃，但吸附時間過短，會導致分子篩未飽和吸附，造成能耗浪費，因此，吸附時間為750～900秒時，對分子篩活性較為有利。

（3）脫附蒸汽量對分子篩活性的影響

脫附蒸汽量低，蒸汽對正構烷烴的沖洗和置換作用減弱，導致正構烷烴在分子篩中脫除不徹底，降低了分子篩的吸附效能，而且長時間高溫環境，未及時脫除的烴類容易形成積碳；脫附蒸汽量高，正構烷烴能夠脫除更徹底，但會提高生產成本，為此，車間以1t/h作為一個研究點，考察不同蒸汽量對分子篩活性的影響。

4.2停工期間分子篩活性優化

分子篩脫蠟裝置脫蠟油設計庫存容量為800m3，2018年將一具1000m3原料罐改造為脫蠟油罐，庫存容量共計1800 m3，約1400噸，液壓油產量按180噸/月計算，脫蠟油庫存容量只能滿足分子篩裝置連續正常生產4個月，頻繁的開停工對分子篩影響極大，停工期間分子篩活性的保持對延長分子篩更換周期有重大意義。

5結論

通過優化分子篩脫蠟床層溫度、操作周期及脫附蒸汽量等運行參數和停工期間分子篩處理方式，分子篩利用效率明顯提升，極大限度延長了分子篩使用壽命。

（作者單位：玉門煉化總廠）