張永鑫 李令網(wǎng)(陜西未來能源化工有限公司煤制油分公司,陜西 榆林719000)
費(fèi)托合成是煤間接液化技術(shù)的一部分,在催化劑的作用下,將石蠟烴生成為液體燃料,其中芳香烴的含量可以有效的降低,因此該產(chǎn)品非常優(yōu)質(zhì)。為了進(jìn)一步提升油燃料的品質(zhì),可以將加氫精制工藝應(yīng)用其中,進(jìn)一步優(yōu)化燃料油的成分結(jié)構(gòu)。
在實(shí)際加氫精制的過程中,主要使用到了含氧化合物的加氫脫氧反應(yīng)、不飽和烴的加氫飽和反應(yīng)和脫金屬反應(yīng)。通過含氧加氫脫氧反應(yīng),可以有效脫除其中氧組分,達(dá)到精制的目的。通過加氫飽和反應(yīng),可以讓不飽和烴的飽和性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。通過脫金屬反應(yīng),可以讓其中的金屬有機(jī)化合物都發(fā)生氫解,生成的懸浮金屬沉積在催化劑表面,還可以更進(jìn)一步降低催化劑的活性。
在實(shí)際加氫反應(yīng)加工的過程中,一定要合理對溫度進(jìn)行控制,其采用的固定床一般分為三層,床層的溫度應(yīng)該保證在300℃左右。只有對反應(yīng)入口的溫度進(jìn)行合理調(diào)控,才能保證加氫的深度。在這個(gè)過程中,一定要避免出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象,因?yàn)檫@會(huì)直接導(dǎo)致裂解反應(yīng)過速,進(jìn)而嚴(yán)重影響油料采收率。
對反應(yīng)壓力進(jìn)行合理控制。在實(shí)際加氫反應(yīng)的過程中,其壓力主要由氫氣分壓、系統(tǒng)壓力、冷高分溫度、循環(huán)氫排放量所組成。只有保持較高的氫分壓,才能提升反應(yīng)的速度,在這個(gè)過程中,應(yīng)該盡量在高壓分壓閥跳壓的狀態(tài)下運(yùn)行,通過合理對循環(huán)氫氣量進(jìn)行排放,才能保證氫氣的純度。
合理對空速進(jìn)行控制??账偈侵冈趯?shí)際生產(chǎn)過程中,單位時(shí)間內(nèi)通過催化劑的原油量。對于特定的生產(chǎn)裝置,在進(jìn)料量增加的同時(shí),空速就會(huì)變大,原料和催化劑的接觸時(shí)間就會(huì)變短,無法保證反應(yīng)的深度,因此需要對空速進(jìn)行合理調(diào)整。
氫油比。氫油比是指在實(shí)際生產(chǎn)過程中,反應(yīng)氫氣和原油的比例。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,為了降低生產(chǎn)成本,需要合理對氫油比進(jìn)行控制。如果該比值較大,參加反應(yīng)的氫氣含量就會(huì)上升,這有利于進(jìn)一步提升反應(yīng)的深度,同時(shí)有助于抑制脫氫縮合反應(yīng),降低表面催化劑的積炭量,最終延長原料油的使用壽命。
隨著化工技術(shù)的不斷發(fā)展,費(fèi)托合成油品加氫精制反應(yīng)技術(shù)也得到了非常大的發(fā)展,通過在反應(yīng)部分應(yīng)用爐前混氫工藝,能夠進(jìn)一步減少傳熱面積,讓工藝流程變得更加簡單,進(jìn)而有效降低生產(chǎn)成本,解決兩相流和爐管的結(jié)焦問題。
在實(shí)際反應(yīng)的過程中,采用了高分流程,其節(jié)能效果更好,可以有效降低生產(chǎn)成本,其主要的優(yōu)點(diǎn)包括:①可以進(jìn)一步減少換熱量,避免采用過大的高壓換熱器面積。②能夠有效降低對空冷負(fù)荷的使用量,相關(guān)設(shè)備投資可以大幅度減少。③能夠有效降低生成分餾換熱和加熱爐的運(yùn)行負(fù)荷。④可以進(jìn)一步提升合成油當(dāng)中的蠟?zāi)Y(jié)點(diǎn),當(dāng)需要其降到一定溫度之前,進(jìn)行汽液處理。⑤能夠有效阻止高分乳化現(xiàn)象的產(chǎn)生,避免在生產(chǎn)的開始就出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。⑥能夠有效降低裝置運(yùn)行的能耗。
該方案采用了分餾塔+加壓塔的設(shè)計(jì),和傳統(tǒng)方案對比,這樣的設(shè)計(jì)減少了對汽提塔的使用,能夠有效降低工程的投資。無汽提塔方案的加熱負(fù)荷更低,能夠有效減少對燃?xì)獾氖褂昧?;與有汽提塔方案相比,其在綜合能耗方面的優(yōu)勢更加突出,因此目前很多部分都是采用的無氣體塔設(shè)計(jì)方案。
精制分餾塔產(chǎn)品的主要產(chǎn)物是石腦油、中間餾分油和減壓塔底油。其中,石腦油可以有效裂解烯烴;餾分油的主要成分是柴油,可以直接出售,減壓塔底的油設(shè)計(jì)經(jīng)常作為加氫裂化的原料進(jìn)行使用。費(fèi)托合成產(chǎn)物主要成分是直鏈,其碳數(shù)的分布相對比較廣泛,其中的硫和低氮的產(chǎn)物相對較少,符合我國V類柴油的使用標(biāo)準(zhǔn),但其密度相對較低,所以需要對其中的異構(gòu)進(jìn)行降凝處理,以保證其降低凝點(diǎn)的同時(shí),可以提升密度。
精制塔中的石腦油成分主要以正構(gòu)烷烴為主,其辛烷值普遍集中在30~50,故不適合在汽油蒸餾中使用,需要通過催化裂解才能制取到乙烯、丙烯,然后進(jìn)一步生產(chǎn)為聚乙烯和聚丙烯。在實(shí)際精制線生產(chǎn)的過程中,其精制二線產(chǎn)品當(dāng)中正構(gòu)烷烴的含碳量在80%以上,可以直接作為石化標(biāo)準(zhǔn)液體來使用。如果想要作為烷基苯產(chǎn)品和石蠟產(chǎn)品的原料來使用,則需要進(jìn)一步使用分子篩進(jìn)行脫蠟,然后才可以得到正構(gòu)烷烴大于98.5%的液體石蠟產(chǎn)品。對于反應(yīng)產(chǎn)品尾底油,其中正構(gòu)烷烴成分含量較高,可以通過進(jìn)一步加工來生產(chǎn)蠟產(chǎn)品,通過采用分子蒸餾法得到90號的費(fèi)托蠟品。
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,社會(huì)對費(fèi)托油品的需要量不斷增加。為了進(jìn)一步提升油品的品質(zhì),可以將加氫精制工藝應(yīng)用其中,這需要我們加強(qiáng)對相關(guān)工藝的研究,不但要對工藝流程進(jìn)行優(yōu)化,還要加大對相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)力度,進(jìn)而有效提升生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,將工藝的作用充分發(fā)揮出來。