李國宇 李曉東 鄭茂

摘要：作為乙烯工業(yè)主要副產(chǎn)品之一，裂解汽油產(chǎn)量大概在乙烯生產(chǎn)能力的60%-80%左右，會為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟收益。由于在進行裂解汽油生產(chǎn)時，需要分兩段選擇性加氫進行催化，因此加氫催化劑運行周期長短，將會對整體生產(chǎn)成本投入以及產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量形成直接影響。通過對催化反應的介紹，對加氫催化劑使用壽命影響因素與相應策略展開全面論述，期望能夠為國內(nèi)裂解汽油生產(chǎn)提供一定理論支持。

關鍵詞：使用壽命；催化反應；裂解汽油；催化劑；乙烯

裂解汽油是以柴油、輕烴以及石腦油等為原材料，在進行乙烯制取過程中所形成的，含有五烴類以上液體的副產(chǎn)品。該汽油沸程在50-200℃之間，在空氣中放置一段時間后，液體顏色會出現(xiàn)逐漸加深的情況。與裂化汽油并不相同，裂解汽油不可直接在發(fā)動機中進行使用，多為燃料油。此種汽油是二甲苯、甲苯等芳烴主要生產(chǎn)來源之一，在高溫與低壓力作用下，會產(chǎn)生氣相反應，市場發(fā)展前景較為理想，值得展開深度研究。

1.催化反應

在進行裂解汽油加氫催化過程中，首先分子會在催化作用下，向催化劑表面進行擴散，并會在其表面產(chǎn)生化學吸附或物理吸附；其次分子會在吸附層上產(chǎn)生相應反應，所生產(chǎn)的物質(zhì)分子也會從催化劑表面脫離開；最后產(chǎn)物分子會向空間進行擴散，原理表面層。在催化過程中，上述步驟會循環(huán)進行，反應物分子會在催化劑表面生成催化反應物。

2.催化劑使用壽命影響因素與對策

2.1催化原材料方面

（1）水含量。當催化劑中摻入一定量的水分之后，催化劑使用壽命會隨之受到直接影響。如果因為進料緩沖罐切水操作不及時、換熱器泄露以及其他方面問題，造成大量游離水進入到反應器之中，會使催化劑活性受到直接影響，出現(xiàn)被迫停車等問題。所以需要對水含量展開嚴格控制，并要在出現(xiàn)游離水進入時，及時展開游離水脫除處理，且要在反應器入口溫度逐漸提升，將催化劑中水分完全帶出之后，才可恢復生產(chǎn)。

（2）砷含量。如果原材料中砷含量超標，就會引發(fā)一系列反應，導致催化劑永久失去活性。由于該裝置是運用過氧化氫異丙苯對原材料實施脫砷處理的，所以應做好異丙苯添加量控制工作，并要定期對脫砷反應器展開清理，以防產(chǎn)生過量的砷【1】。

2.2氫油比、氫氣純度方面

在臨氫狀態(tài)下，加氫反應開始出現(xiàn)，在此過程中，氫油比越大，反應深度也會更加理想。同時如果氫分壓數(shù)值相對較高，就會對結(jié)焦前驅(qū)物脫氫縮合反應形成有效抑制，可切實減小催化劑表面碳含量，保證催化劑活性，以對其運行周期形成有效延長。若氫氣純度數(shù)值較低，則要及時對氫氣純度進行提升，以防對催化劑使用形成影響。此外，可利用增加新鮮氫尾氣排放量以及進料數(shù)量的方式，對循環(huán)氫純度數(shù)值進行保證。

2.3氫氣循環(huán)量方面

如果二反催化劑結(jié)焦程度過高或床層壓差出現(xiàn)明顯上升趨勢時，氫氣壓縮機出口壓力數(shù)值也會隨之升高，此時為保證氫氣壓縮機運轉(zhuǎn)質(zhì)量，防止出現(xiàn)連鎖停車問題，操作人員需降低氫氣循環(huán)量。但此種處理方式，會加劇二反催化劑結(jié)焦問題，并不利于裂解汽油生產(chǎn)，所以應在生產(chǎn)中適當增加氫氣循環(huán)量，以對二段催化劑結(jié)焦問題形成有效緩解，延長催化劑使用壽命。

2.4硫化氫方面

二段加氫催化劑在使用時需進行預硫化處理，預硫化處理質(zhì)量會對催化劑積碳速度產(chǎn)生直接影響。其中二段加氫鈷-鉬系催化劑屬于脫硫催化劑范疇，整體系統(tǒng)需要維持一定壓力，才可正常展開硫化氫分壓處理，但因為此種催化劑選擇性以及活性相對較強，會產(chǎn)生一定量的溢流氫，會對積碳形成抑制，對原分子氫還原形成影響，所以需要對硫化氫濃度形成有效管控，以保證催化劑活性，防止氫氣還原對活性金屬組分過程形成限制。同時應將二段加氫反應系統(tǒng)中的硫化氫含量嚴格保持在2%左右，并要將加氫反應原料內(nèi)的有機硫含量控制在50μg/g以上，以對脫硫反應后的硫化氫質(zhì)量進行保證【2】。

2.4二段再生溫度方面

在進行二段加氫催化過程中，催化劑再生燒焦溫度控制，和結(jié)焦物分布、結(jié)焦狀況有極為密切的關聯(lián)。操作人員要通過合理手段，降低飛溫燒損催化劑的可能性，避免因溫度過高問題，使反應器內(nèi)件受到破壞。應對再生過程溫度展開嚴格控制，保證催化劑床層溫度可以始終保持下480℃以下，以防對催化劑活性造成破壞。

3.建議

為實現(xiàn)對催化劑使用周期的有效延長，建議相關企業(yè)從以下幾點入手，做好相應優(yōu)化操作：①需對各種原材料含量展開嚴格管控，做好反應系統(tǒng)原料碳九、碳五含量的管控，保證新鮮氫中的氫氣、一氧化碳以及二氧化碳的純度；②對催化劑再生速度、溫度展開嚴格控制，避免因為溫度問題，對催化劑再生產(chǎn)生影響；③如果出現(xiàn)預分餾系統(tǒng)異常以及原料不足問題時，操作人員需要及時展開反應系統(tǒng)帶物料循環(huán)操作，且要在停車時，盡量延長壓縮機運行時間，做好催化劑床層降溫、吹掃以及沖刷等一系列工作；④加強對催化劑裝填質(zhì)量的關注力度，防止出現(xiàn)催化床溝流問題；⑤在保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎上，應對反應器進料溫度展開嚴格控制，確保在低負荷狀態(tài)下，催化劑空速也可被控制在合理范圍內(nèi)；⑥做好二段催化劑預硫化操作管理，保證預硫化整體操作過程質(zhì)量。在具體進行操作時，應對二段反應系統(tǒng)中的硫化氫濃度展開嚴格管控【3】。

結(jié)束語：

除上文所述幾點影響因素之外，開停車以及空速等也會對催化劑活性產(chǎn)生不同程度的影響，由于時間限制，不再在此對其一一展開詳細論述。各企業(yè)要明確認識到加氫催化劑在裂解汽油生產(chǎn)中所產(chǎn)生的重要作用，應進一步加強對催化劑使用壽命影響各項因素的研究力度，按照實際生產(chǎn)情況，確定催化劑使用周期縮短原因，并要按照問題展開針對性處理，以實現(xiàn)對裂解汽油加氫催化劑使用壽命的有效延長，保證催化劑可以更加長久的為汽油生產(chǎn)進行服務，從而有效降低企業(yè)在催化劑方面的成本投入，為企業(yè)獲取到更大的經(jīng)濟效益，成功推動企業(yè)發(fā)展。

參考文獻

[1]董萬軍.國產(chǎn)催化劑在裂解汽油全餾分加氫一段反應器開車總結(jié)[J].化纖與紡織技術(shù)，2017（4）.

[2]陳厚信.兩種鎳系催化劑在裂解汽油加氫工藝中的應用研究[J].石油化工應用，2016，35（8）：132-135.

[3]王仲義，鄧興碩，劉昶，等.新一代靈活型加氫裂化催化劑的研制及工業(yè)應用[J].煉油技術(shù)與工程，2015，45（9）：52-55.

（作者單位：撫順石化分公司石油二廠焦化車間）