柴油加氫工藝技術現狀及展望

馬超 李萬軍 段建寧

摘要：柴油本身是一種石油制成產品，在國際燃料結構比例占多數份額，當下柴油已經成為工業生產主要燃料之一，隨著世界經濟整體飛速發展及以柴油為主要燃料車輛大幅度增加；因此，可以推斷出未來柴油整體需求量將會供不應求。但是，也不可以忽略使用柴油后排出氣體對于大氣環境的危害，對此一些發達國家對柴油質量要求十分嚴格。自柴油加氫工藝技術出現后，在一定的程度上緩解了對大氣環境產生的危害。基于此，本文針對柴油加氫工藝技術現狀及展望進行分析，力求為相關領域以及從業人員給提供參考。

關鍵詞：柴油加氫技術；現狀；展望

一、柴油加氫工藝技術對我國石油化工企業的意義

柴油加氫工藝技術仍然是我國石油化工現階段生產過程中，主要工藝技術和最有效降低含硫化柴油技術。柴油加氫工藝技術關鍵是大幅度降低柴油硫含量，從而提升柴油產品質量。降低柴油硫含量的主要措施有：氧化萃取、加氫脫硫、生物脫硫、吸附脫硫，就目前而言，柴油加氫工藝是我國石油化工現階段主要措施和最有效降低含硫化柴油技術。其在一定的程度上極大緩解了我國柴油資源短缺現象，也促進了我國石油化工企業的蓬勃發展，當下我國具有代表性的加氫改質催化劑包括新一代催化裂化柴油加氫改質催化劑、中壓加氫改質催化劑、催化汽油加氫改質催化劑FO-35M等。近些年一些新型加氫改質催化劑應用效果較好，被相關產業大力應用，也為石油化工行業指明了前進方向，是未來柴油工藝技術發展的主要模式。

二、柴油加氫工藝技術現狀

（一）我國石油化工企業形勢嚴峻

我國部分石油煉化企業不能從現有柴油生產情況出發，引進世界先進的柴油加氫工藝。如果依據此模式，將嚴重影響柴油生產質量，也進一步增加了柴油中芳烴與多環芳烴等有害物質含量，使得柴油本身含有的硫化物不能徹底脫除，同時也制約了石油化工企業的發展。不得不說，關于柴油質量等升級要求已經是迫在眉睫，而且我國柴油加氫工藝技術與某些發達國家是具有差距的[1]。

（二）石油化工企業設備老舊，嚴重制約柴油加氫工藝技術實施

我國部分石油化工企業設備老舊，反應器結構單一，嚴重制約柴油加氫工藝技術的實施。在石化企業內部發展過程中，管理者只是看到短期經濟效益，狹隘認為反應器的運行維護僅僅是做好現場巡檢工作即可，而忽略工藝運行數據分析等，導致設備相對老舊，柴油生產設備無法高效運行。如部分企業柴油生產現場反應器內部構件老化情況十分嚴重，結構老舊，同時企業也未能夠及時更新，至柴油加氫工藝技術應用效果差；然而新式反應器具有科學化結構特點，不僅可以有效節省物料、縮短生產時間，還能夠增加更多經濟效益。

（三）企業模式阻礙了柴油加氫工藝技術實施

石油化工企業內部也缺乏科學研究人員，現有的柴油加氫工藝技術比較單一，導致企業發展模式一成不變，不具備社會核心競爭能力。除此之外，部分石化企業現在應用的柴油加氫工藝技術，往往不能夠充分滿足柴油產品對標號及產品凝結點的相關要求。

三、柴油加氫工藝技術展望

（一）加氫改質催化技術利于優化柴油加氫工藝技術

加氫改質催化技術有利于不斷優化柴油加氫工藝技術，應逐步應用在石油化工生產柴油的過程之中，有利于改善柴油質量，從而為我國石油煉化企業提供參考依據。加氫改質催化技術其主要通過原料油混氫不斷燃燒加熱，并添加FH-5A 及FH-98等精制劑，經過分餾冷卻降凝，成為十六烷值較高的產品，同時柴油吸收率顯著提升。柴油加氫技術的關鍵是大幅度降低柴油硫含量，從而提升柴油品質。

加氫改質催化技術還采用了新式反應器，其具有科學化結構，不但可以節省物料、高效生產，同時可大幅度降低柴油含硫量；除此之外，氧化萃取技術、加氫脫硫技術、生物脫硫技術還有吸附脫硫技術等，這些輔助措施都可使柴油質量得到穩定提升。應用加氫改質催化技術有利于不斷優化柴油加氫工藝技術，促進我國柴油品質，尤其是在能源緊缺、原油質量日益變差的情況下。大力研發關于柴油質量升級技術與化學催化劑等，從石油化工企業發展實際情況出發，靈活選擇優化柴油加氫工藝技術的方式[2]。加氫改質催化技術將會在中國煉化企業得到廣泛應用，在一定程度上會顯著提升柴油產能，產品十六烷值將提升到11-13個單位，柴油吸收率可達96%以上。

（二）有效措施支撐柴油加氫工藝技術的實施

在應用柴油加氫工藝技術時，首先應當不斷更新與完善反應器內構件等生產核心設備，反應器內構件是制約脫硫效果的關鍵因素。此外，除加強現場巡檢維護外，更重要的是反應器運行數據分析，及時觀察脫硫數據、烷烴含量、柴油的凝結點等數據，確保運行穩定性。同時，也要根據反應器運行情況，大力研發超低硫化柴油加氫工藝技術，促使高效催化劑能夠發揮更好的作用，從而提高柴油十六烷值，柴油吸收率等。除此之外，還應當全面關注柴油的凝結點，柴油的凝結點主要受烷烴含量等因素影響；當柴油本身烷烴含量較高時，其碳分子數目也就越大，最終顯示出柴油凝結點也就越高。對于我國冬季寒冷地區而言，柴油的凝結點是制約生產柴油高質量主要因素。此時，應當采用臨氫降凝技術，選用合適的催化劑，對烷烴進行擇形異構以及擇形裂化處理，進一步改善柴油本身凝結點。其中選擇形異構處理有利于提升柴油的收率，而擇形裂化則使一部分的柴油轉變為汽油餾分，從而降低柴油收率。

（三）為柴油加氫工藝技術應用提供環境

目前，我國柴油質量升級技術與發達國家比還有一定差距，石油化工企業內部應當大力引進科學研究人員，進行有效科學指導操作人員使用柴油加氫工藝技術，運用創新理念為企業未來發展模式創造先決條件，促進石油化工企業強化社會核心競爭能力。國內現有的加氫改質工藝有TopsФe技術，其主要用于柴油餾分油加氫處理。目前較好的改質催化劑是Nebula改質催化劑，其最大優點就是在使用過程中，Nebula改質催化劑活性至少是任何其他加氫處理催化劑活性的3倍。

面對目前國內柴汽比較大，柴油產能過剩現狀以及綠色清潔能源出現，未來發展不僅僅要重點提高柴油質量，更重要的是致力于研發更穩定、更高效的催化劑，進一步優化工藝條件，以滿足柴油質量升級要求。例如，臨氫降凝技術、加氫精制串聯臨氫降凝技術、深度加氫處理RICH技術等，可以大幅度增加柴油產能，進一步降低柴油含硫量。另外，單純應用柴油加氫精制技術往往不能夠滿足柴油產品對標號及凝結點的要求，所以需采用加氫精制串聯改質與雙劑量式加氫、加氫精制串聯臨氫降凝等方式，輔助柴油加氫工藝技術的實施[3]。

結束語：

柴油加氫工藝技術一直以來都是我國石油化工企業降低含硫化柴油的有效技術。本文通過柴油加氫工藝技術現狀及展望進行深入探究，全面分析柴油加氫工藝技術現狀，了解到我國石油化工企業形勢嚴峻以及柴油加氫工藝技術與某些發達國家之間的差距，借此提出石油化工企業應用加氫改質催化技術，同時也為柴油加氫工藝技術應用提供環境，在一定程度上利于不斷優化柴油加氫工藝技術，也可提升保護環境與提升柴油生產質量，應用柴油加氫工藝技術對于我國石油化工企業具有重大意義。

參考文獻

[1]喬迎超，曾榕輝.高密度、低十六烷值柴油加氫改質生產優質清潔柴油工藝研究[J].當代化工，2018（1）：45-47.

[2]李龍，高恩永.試析幾種催化柴油加氫改質技術[J].中國化工貿易，2018（9）：204-239.

[3]徐春明，楊朝合.石油煉制技術[M].北京：石油工業出版社，2017（3）：372-448.

（作者單位：中國石油天然氣股份有限公司寧夏石化分公司）