石蠟加氫精制工藝技術的現狀及發展

樊敏超

摘要：石蠟加氫精制工藝技術在如今的石油化工產業中屬于不可獲取的組成部分，對國內油氣化工產業發展發揮著重大推動作用。本文主要針對該項工藝技術的發展過程及現狀展開簡析，并對石蠟生產中存在的問題予以分析，希望能為我國石蠟加氫精制工藝技術的應用提供一定參考。

關鍵詞：石蠟加氫;精制工藝;現狀;發展

縱觀國內石蠟資源的分布，會發現大部分油田產出原油中的蠟質量分數均超過20%，表現出豐富的資源條件，而且在石油化工產業的快速發展背景下，國內的石蠟產量也在逐年提高。其中我國石蠟加氫精制工藝技術水平也隨著產量、質量、出口量的提升而取得跨越式進步，從1979年首套石蠟加氫精制工業裝置投入生產至今，在這方面的工藝水平已然達到世界先進水平。下文主要針對石蠟加氫精制工藝技術的現狀及發展展開全面分析。

一、石蠟加氫精制過程的主要反應

對石蠟加氫精制過程中的反應進行探析，則要先了解石蠟的構成。石蠟主要由正構烷烴、異構烷烴、少量烯烴、芳烴和非烴化等合物構成，如果純度較高的石蠟長時間在陽光下暴曬，會發生變色。在生產環節中，也會因為雜質滲入石蠟而導致其穩定性降低，如果含油率高于5%，便會導致石蠟變色。原因在于陽光中的紫外線會對非烴類雜質中氮氧硫的化學鍵形成破壞，所以會在氧與光的雙重作用下，導致石蠟中極性物質與鍵能偏小的烴類分子出現氧化反應，進而產生烴基或羧基類的降解產物，這一過程不僅會導致石蠟變色，也會影響石蠟的質量。此外，石蠟中含有致癌物苯并芘，因此一定要對石蠟作精制處理，將其中致癌組分脫除非常必要。

在對石蠟進行精制過程中，采取加氫精制的做法不僅無需改變原料構成和性能，而且能高效脫除石蠟中的硫、氮、氧，促進芳烴、烯烴、稠芳烴趨于飽和，能提高石蠟產品質量，有效防止石蠟含油量上升。

二、石蠟加氫精制工藝簡析

1.優選工藝條件

主要選用固定床反應器開展滴流床液相反應，能夠促進石蠟加氫之后光、熱的穩定性，會因為氫分壓的上升與空速的降低而不斷得到優化。同時，反應過程中溫度不斷提高，石蠟開始裂解，可促使其含油量上升。例如，當溫度超過340℃后，石蠟產品的油量上升速度明顯增高，而含油量的增多直接影響其質量。

2.優選工藝流程

石蠟加氫精制的工藝流程與餾分油精制流程有一定相似性，主要分為三個階段：原材料預處理、加氫反應、后期處理。其中，原材料預處理一般采取過濾、脫氣等方式，將原材料中的雜質、水、溶劑以及溶解的空氣、氧氣等予以脫除，然后在一定壓力下與加入的氫氣進行融合，經過加熱提高溫度后進入反應器中進行精制反應，在高溫、高壓與低壓過程中實現氣液分離，最后通過汽提、干燥與過濾而獲得精制石蠟產物。

脫除硫、氮等非烴類化合物屬于石蠟加氫精制工藝過程中的關鍵步驟，該反應必須在較高的溫度環境下進行，其中芳烴飽和因為會受到化學反應平衡的局限，實際上處在低溫環境下更加有利，如果采取單段單反應的流程去實現脫除非烴與飽和物的效果，具有一定的實際操作難度。

三、國內外石蠟加氫精制工藝技術流程比較分析

1.國內石蠟加氫精制流程

現階段國內進行加工的石蠟多數是潔凈型蠟料，最主要用到的工業裝置為經過中壓的單段單反應器的石蠟加氫精制工藝流程實現的。經過簡化后，主要流程為：氫氣與石蠟爐前混合，一次性經過加熱爐，充分均勻混合提高精制效果;選用滴流床單反應器，保證加熱爐中物料流動速度穩定，防止石蠟在爐管中超溫、偏流發生裂變;選用活性更高的加氫精制催化劑，不同牌號石蠟原料，經過加氫催化器床層實現精制，從而產出不同等級的石蠟產品【1】。

2.國外石蠟加氫精制流程

國外石蠟加氫精制歷程大體上與上述的國內流程相同，而差異部分重點集中在原材料性質、催化劑及精制深度等方面，其中包含單段或者兩段的加氫精制流程。

單段石蠟加氫精制工藝技術流程可分為單段單反應器與單段串聯雙反應器兩種。其中，單反應器的流程與國內流程相同，裝置則分成脫色或是芳烴的保護反應，同等操作條件基礎上可在不同的兩個反應器中進行，從而實現精制目標。石蠟原料與氫氣混合之后會到達加熱的第一反應器，高溫加氫后脫除硫、氮等化合物，然后降溫后進入第二反應器，進行低溫狀態下與芳烴、烯烴的飽和反應，能夠提高石蠟加氫之后的穩定性，保證殘留的稠環烴能實現轉換。第二反應器精制后，反應產物經過高壓與低壓分離器作用，實現氣液分離，在汽提、干燥、過濾后獲得產物。

四、石蠟加氫精制流程中需注意的問題

其一，因為部分石蠟原料的質量偏差，所以會導致部分石蠟加氫精制后的產品質量無法滿足標準要求，最終不得不采取白土精制與加氫精制的配套工藝，才能最終提高產品質量。不過其中白土的作用發揮在什么程度？產品質量合格的主要影響因素到底是白土精制還是過濾機的過濾效果？這些問題均未有實質性驗證，所以很有必要進行模擬試驗加以證實。

其二，為了保證石蠟加氫精制工藝技術應用下產出質量穩定的石蠟產品，一定要以良好質量的原料作為基礎，其中要做好及時清罐工作。倘若儲罐容積有限，清罐難以實施，則可嘗試利用酮苯脫蠟裝置直接向加氫精制裝置進料的方式，清罐之后恢復經過儲罐便可。前提是常減壓裝置減壓蠟油質量穩定，酮苯脫蠟裝置降低蠟含油指標，保證原料性質穩定。

綜上所述，通過對石蠟加氫精制工藝技術發展現狀進行全面分析，會發現無論是國內還是國外，在工藝流程方面大致相同，均是通過選用石蠟原料加氫工藝，控制好反應器催化劑裝填密度，在一定壓力、溫度控制下，而確保催化劑活性，進而保障石蠟質量與穩定性，提高石蠟產品顏色等指標。縱觀如今的石蠟市場需求表現，需要對現有的工藝實施不斷改進，通過對石蠟加氫精制工藝進行優化組合，進一步提高該項工藝的合理性與石蠟產品的質量【2】。

參考文獻

[1]史迎軍，楊麗艷.加氫工藝和加氫技術分析[J].石化技術.2017，（7）.76.

[2]脫驕.石蠟加氫精制工藝技術的現狀及發展[J/OL].中國科技期刊數據庫 工業A[2019-08-21]

（中國石油天然氣股份有限公司大慶煉化公司煉油生產三部 ?黑龍江 ?大慶 ?163411）