研究自由基引發劑對重油加氫裂化的影響

張晏崧 趙廣韜（恒力石化（大連）煉化有限公司，遼寧 大連 116318）

研究自由基引發劑對重油加氫裂化的影響

張晏崧 趙廣韜（恒力石化（大連）煉化有限公司，遼寧 大連 116318）

化工提煉效率隨著化學技術的發展，已經得到了極大的提升。對于重油轉化效率問題，利用自由基的作用，來提高重油的轉化率，極大程度上能夠增加輕質油的收率，表現最為明顯的是蠟油與減壓渣油的轉化。自由基引發劑的添加質量分數不同，得到的轉化效率也不同，因此加強對自由基引發劑的應用影響研究，有著現實的意義。

自由基；引發劑；重油；加氫裂化；影響

自由基一直以來都是工業生產研究的重要內容，自由基引發劑被廣泛的應用各個領域中，發揮著積極的作用。自由基鏈引發反應，其是通過合理的控制自由基聚合速率以及聚合物分子量而實現的，引發劑能夠給自由基單體的轉化速率，帶來較大的影響，且能夠影響聚合物的性能。

1 自由基聚合概述

重油加氫裂化反應中，加入的自由基引發劑，主要利用的是自由基聚合引發劑。自由基聚合能夠合成共聚物與均聚物，其屬于聚合乙烯基類單體方法之一，其聚合效果較為明顯。自由基聚合引發劑主要包括偶氮類、過氧化物類、氧化還原類、大分子類、光敏類等。重油加氫裂化中，主要應用的是偶氮類引發劑與過氧化物類引發劑，能夠有效提高重油的轉化率。

2 重油加氫裂化常用的自由基引發劑

2.1 偶氮類引發劑

偶氮類引發劑主要分為水溶性偶氮類與油溶性偶氮類。該種類型的引發劑具有無誘導分解特點，而且分解后僅產生一種自由基，自由基在常溫下較為穩定，輕易不會和雜質進行反應，便于存貯以及運輸。研究較早的偶氮類引發劑包括AIBN (偶氮二異丁腈）、ABVN（偶氮二異庚腈）等，在工業中的應用范圍較小，其應用于重油加氫裂化反應中，具有較強的應用效果。AIBN用作引發劑，能夠聚合得到丙烯酸芘甲酯-丙烯酸共聚物，生成的聚合物能夠自動組成光敏性膠束。

2.2 過氧化類引發劑

在重加氫裂化反應中，較為常用的引發劑是過氧化類引發劑。該類型的引發劑，含有-O-O-，屬于一類化合物，當引發劑受熱后，則-O-O-的鍵會斷裂，分為兩個自由基，以此使得單體聚合。該種引發劑主要分為無機過氧化物和有機過氧化物，分別為水溶性和油溶性。重油加氫裂化反應中，常用的過氧化類引發劑是過氧化特二丁基，其能夠加快反應，提高輕質餾分油收率，具有明顯的應用效果。

3 自由基引發劑對重油加氫裂化的影響

3.1 促進加氫裂化反應

重油加氫裂化反應中，若加入自由基引發劑，則能夠加速反應，相關研究表明利用DTBP、I2、AIBN作為引發劑，根據反應的實際情況，來確定其各自的用量，采取分別試驗，根據最后試驗結果發現上述自由基引發劑，均能夠提高裂化反應速率，尤其是蠟油加氫裂化反應。自由基引發劑的添加量直接影響著重油加氫裂化反應的效率，當DTBP、I2、AIBN引發劑，其添加質量分數由2500×10-6，加至10000×10-6時，DTBP引發劑使得蠟油輕質化收率提高4-10%，而I2引發劑則能夠提高3-9%，AIBN引發劑則能夠提高3-8%。上述三種引發劑的應用，對重油加氫裂化反應具有較好的促進效果。

3.2 影響催化劑的用量

自由基引發劑的使用，對重油加氫裂化的影響，還體現在催化劑用量上。在含硫模擬蠟油加氫裂化反應試驗中，通過變化硫催化劑的使用量，觀察引發劑的催化劑使用含量的影響，選取的硫化劑使用量為200×10-6與2000×10-6。蠟油在200×10-6的催化劑使用條件下，其空白轉化率是27.5%，蠟油在2000×10-6的催化劑使用條件下，其空白轉化率是29.1%。加入DTBP、I2、AIBN引發劑，質量分數為10000×10-6，蠟油的轉化率分別增加了8%～10%、7%～9%、6%～8%，由此能夠得出加入自由基引發劑，即使使用少量的催化劑，也能夠確保輕質化產物的收率。加入引發劑，在提取汽油與柴油時，其應用效果較為明顯。添加引發劑，能夠提升蠟油裂化產生清油的選擇性。

3.3 對脫硫率的影響

在進行重油加氫裂化反應時，加入自由基引發劑，加之溫度條件的變化，能夠影響蠟油的脫硫率。反應溫度越高，則脫硫率越高。加入引發劑條件下的脫硫率，其與反應溫度有著直接的聯系，當反應溫度從390～415℃，上升到415～435℃時，在空白條件下，脫硫率提高了11.2%，而相同反應條件下，加入DT?BP、I2、AIBN引發劑，使得含硫蠟油加氫裂化反應的脫硫率得以提升。溫度條件不同條件下，脫硫率均得到不同程度的提升，使用效果最好的引發劑是I2，其次是DTBP，最后是AIBN引發劑。I2在溫度較高的環境下，能夠提高含硫蠟油加氫裂化反應的脫硫率。

3.4 對孤島減壓渣油加氫裂化反應的影響

減壓渣油的密度與黏度相對較大，且分子結構較為復雜，雜原子的含量較多，該種類型油主要提煉的瀝青。減壓渣油的分子量大，具有復雜性特點。相關研究則表明，自由基引發劑能夠引發反應，當反應的溫度升高時，則輕油餾分收率將會增加，且減壓渣油的轉化深度有所提高。在相同的反應溫度條件下，裂化反應的轉化率則會隨著DTBP、I2、AIBN引發劑的加入，而發生顯著的變化，能夠提高輕質產物的收率，影響較為明顯的是柴油與蠟油餾分收率。其中DTBP的加入效果最為明顯，AIBN引發劑加入的效果相對較差。DTBP、I2、AIBN引發劑的加入，不僅能夠促進減壓渣油裂化反應，還能夠增加縮合生焦反應。I2引發劑的加入，對減壓渣油加氫裂化反應的催化影響較大，其能夠作為氫轉化劑，進而能夠引發反應。而DTBP、AIBN引發劑不屬于氫轉化劑，需要借助弱鍵斷裂，引發反應。

4 結語

自由基引發劑的種類較多，而且應用的范圍較廣，其在重油在加氫裂化反應中的應用，起到較大的促進作用。自由基引發劑的應用，主要以DTBP、I2、AIBN引發劑而言，對催化劑的用量、脫硫率、對孤島減壓渣油加氫裂化反應等，有著不同不程度的影響。

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