預加氫反應對焦化汽油加氫精制的影響研究

姚忠建（撫順石化公司，遼寧撫順113000）

預加氫反應對焦化汽油加氫精制的影響研究

姚忠建（撫順石化公司，遼寧撫順113000）

在原料焦化汽油當中，由于二烯烴與細小炭粒會發生反應，因此在焦化汽油的加氫精制裝置中，過濾器以及換熱器會出現結焦現象，引起我們的注意。為了應對結焦這一現象，一般采取爐前預加氫飽和反應器，運行效果顯著，焦化汽油中大部分芳烴、烯烴被脫除，同時完全消除了結焦現象。本文將簡要介紹結焦現象產生和預加氫飽和器的使用作用。

預加氫反應；預加氫飽和器；焦化汽油；加氫精制；結焦現象

1 焦化汽油的結焦產生

1.1 焦化汽油性質和結焦物質量

經過測算，焦化汽油當中飽和烴、烯烴和二烯烴的含量最高，所占比重分別達到了65.9、25.5、5.0，成為焦化汽油當中主要的內容物。而在對結焦物質的分析中，可以清晰地看出硫、氮具有相當大的比重[1]。如表一所示：

表一：結焦物質質量分數

從表中可以分析得出，氮、硫在結焦物中存在富集十分明顯。

1.2 焦化汽油結焦機理

經過前文對于內容物的分析，可以獲知，在焦化汽油中所具有的二烯烴、烯烴等不飽和物具有極不穩定的特性，如二烯烴在受熱之后會出現Diels—Alder的環化反應和聚合反應，從而形成大分子化合物；在高溫中，焦化汽油與氧氣接觸形成溶解氧與氮、硫雜原子分解產生活性自由基，在自由基鏈上形成高分子聚合物；而焦化汽油中的細小焦粉極具吸附性，與聚合反應生成的大分子化合物粘結變大，沉淀結焦。

2 預加氫反應器的使用和作用

2.1 預加氫反應器的使用

2.1.1 反應器檢查和催化劑裝填

首先要對預加氫反應器的各個部件進行詳細地檢查，為了避免焦油泄露還需要對密封性進行全面檢測，確保機器的每個部件都能正常運行。

之所以選用這種催化劑作為預加氫反應器的催化劑，是由于它的密度和耐壓強度以及比孔容等屬性都非常負荷預加氫反應器的要求。數值如表二所示：

表二：FH-5催化劑的各項物質

在選定催化劑之后，為了對焦化汽油進行過濾，還需要依次填入三種不同規格的瓷球，在工作中一般選用6mm、11mm、20mm這三種規格的瓷球，瓷球大小不同，設計高度、實裝量和實裝高度也各不相同[2]。如表三所示：

表三：不同規格的瓷球對于催化劑的具體要求

實裝高度（mm）210 100 200 3940

2.1.2 反應器正式工作

對于預加氫反應器來說，加氫精制需要合理控制溫度和壓力，保證氫氣純度。經過觀察，加氫精制設備在預加氫反應器中，使爐膛內溫度控制在340℃左右，壓強在90kPa，氫氣純度高達99%，能夠滿足加氫精制要求。

2.2 預加氫反應器的作用

2.2.1 焦化汽油經過處理性質發生轉變

在臨氫條件下，焦化汽油中的二烯烴和部分烯烴得到了飽和，其溴價下降了0.06g/g-1，同時，H2S經過加成反應，生成了硫醇硫，使得總硫的質量分數得以上升。在此基礎上，焦粒在銹垢籃上進行了過濾，烴獲得飽和，使得密度隨之下降，總氮含量也有所下降，表明有部分氮元素已經被脫除。

2.2.2 節能效率得到提高

在反應器中，烯烴飽和的過程中會出現放熱現象，因此利用這一現象，原料油的處理量同比提高2.5t/h，加熱爐入口溫度降低18攝氏度，主反應器溫升降低了16.9攝氏度。除此之外，減少了汽提塔用量達0.03t/h，循環氫氣純度提升一個百分點，氫耗降低2293m3/h，使得汽油液收提高，非常有利于效率提高和節能[3]。

2.2.3 產品油得到高效利用

通過反應器的過濾和處理，使得焦化汽油作為成品有可以應用于更多的領域，在優秀的預加氫反應器的處理當中，加氫精制的功能可以得到充分地發揮，使其達到非常高的水平，也為汽油處理提供了保證[4]。如表四所示：

表四：預加氫反應器處理焦化汽油前后變化

從表中可以看出，經過預加氫反應器和加氫精制的處理，對于成品油各項指標都有著較為顯著的提升，是是成品油作為清潔能源的關鍵。

3 結語

綜上所述，在面對焦化汽油結焦現象時，應該從根本上分析產生原因，并利用好相關設備進行解決和處理，使成品油能夠為大眾所使用。

[1]于炳義,郭松.探究預加氫反應對焦化汽油加氫精制的影響[J].中國石油和化工標準與質量,2014,06:271.

[2]袁德明,程華進,廖克儉.預加氫反應對焦化汽油加氫精制的影響[J].石化技術與應用,2008,05:460-462+470.

姚忠建(1985-)，男，漢，遼寧省錦州，職稱助理工程師，學歷本科，研究方向：加氫精制和加氫裂化。