氫轉移反應與催化裂化汽油質量研究

王宣期

摘要：針對氫轉移反應與催化裂化汽油質量的關系，做了簡單的論述。從催化裂化工藝的應用實際來說，氫轉移是重要反應，在具體實踐中通過合理優化以及改進氫轉移活性，能夠實現原料氫的優化配置，同時優化產品的分布。除此之外，促使汽油烯烴以及硫含量處于合理范圍內，保證產品的質量。現結合具體研究進行如下分析。

關鍵詞：氫轉移反應；催化裂化；汽油；質量

從石油煉制工藝的應用來說，催化裂化為主要環節，受到催化劑的作用影響，采取加熱的方式，使得重油產生裂化反應，生產裂化汽油以及裂化柴油。隨著汽車數量的不斷增加，汽車尾氣排放量不斷增加，給大氣環境造成很大的影響，生產企業積極探索有效的技術手段，不斷提高催化裂化汽油質量。

1 催化裂化汽油分析

從催化裂化技術的產生以及發展來說，催化劑的產生起到了關鍵作用。在生產中選擇適宜的催化劑，能夠提高產品產率和質量，增加生產效益。一般來說，催化裂化裝置的組成主要如下：1）再生系統部分；2）分餾系統部分；3）吸收穩定系統。催化裂化是汽油生產的重要工藝環節，主要流程如下：1）原料油催化裂化環節。2）催化劑再生。3）產物分離。在實際應用中，將原材料噴入到提升管反應器裝置下部，使其和高溫催化劑相互混合、氣化同時產生反應。反應的溫度參數范圍為480-530℃；壓力參數范圍為0.14-0.2MPa。催化劑以及反應油氣，其在沉降器裝置和旋風分離器裝置經過分離后，轉移到分餾塔工藝系統中，最終分出汽油和柴油以及重質回煉油。裂化氣經過壓縮處理后，進入到氣體分離系統。已經結焦的催化劑，通過在再生氣裝置內使用空氣燒去焦炭之后，再次投入使用，再生的溫度參數為600-730。

2 氫轉移反應與催化裂化汽油質量的關系

從催化裂化裝置的使用角度來說，若想實現低烯烴以及低硫以及重質含硫原有的制造以及加工難度很大。催化裂化中氫轉移反應為主要部分，其反應程度能夠實現對很多裂化產品的分布調整。借助氫轉移反應的高效控制，優化反應氫的配置，進而降低硫和烯烴含量給催化裂化汽油質量造成的影響。現結合氫轉移反應與催化裂化汽油質量關系體現進行如下分析：

2.1 稀土的含量

采用大孔活性技術，雖然能夠達到重質油的質量要求，但是生產的汽油產品烯烴含量很高。稀土材料的極化能力比較強，能夠增強質子的互動性，因此沉積在沸石上面的稀土，不僅能夠對強酸位造成積極的影響，還能夠增加Y型沸石酸中心密度，除了能夠提高沸石帶給中間餾分油轉化的水平，還能夠增強沸石的氫轉移活性。如果稀土沉積在載體上，能夠使得催化劑B酸或者L酸比重增加，增強氫轉移反應，通過提升氫轉移反應的選擇性水平，使得汽油烯烴整體含量降低。當加入稀土元素后，發揮極化質子的積極作用，能夠促使催化劑密度以及酸強度得以有效提升，促使烯烴的吸附性能得到提升，加速氫轉移反應的速度，使得汽油烯烴整體含量降低。因為催化劑上匯聚了很多稀土元素，增強了沸石酸強度，促使酸性位以上的氣相烯烴、正碳離子等，產生縮合反應，產生Ⅱ類氫轉移反應，能夠使得HTC以及汽油產品中異構烷烴得以增加。如果選擇性氫轉移反應水平減弱，那么深度氫轉移反應得以增強[1]。基于此，為保證汽油的質量，要做好催化劑中稀土含量的高效把控，實現對氫轉移反應的高水平控制。

2.2 硅鋁比

若想提升沸石水熱的穩定性水平，采取抽鋁補硅的方法能夠達到目的。從具體情況來說，不用硅鋁比條件下的沸石催化劑，其上面的烯烴所產生的氫轉移反應類型以及情況不同。硅鋁比較高的沸石，由于緊鄰鋁，加之酸性位下降，使得酸密度縮減，同時縮減了質子化的烯烴酸度，進而使得氣相烯烴產生氫轉移反應幾率降低，或者降低環烷烴發生氫轉移反應的幾率降低。當酸密度降低，使得烯烴所具有的吸附能力不斷降低，產生氫轉移反應的速度不斷降低，產生的缺氫分析在相應的條件下能夠獲得脫附，使得Ⅰ類氫轉移反應出現，借助大量的芳烴，來克服由于烯烴減少造成的辛烷值變小的弊端[2]。

2.3 晶粒度

從化學反應實際來說，催化劑的裂化活動以及氫轉移活性如何，極易受到沸石酸性高低的影響。若降低沸石晶粒度大小，強化對其的把控，可促使沸石的外表面積變大，進而使得催化劑裂化活性得以提升。基于過往的試驗研究得知，硅鋁比相同的條件下，細晶粒度的USY沸石酸度比較高，粗晶粒USY沸石酸度相對較低。具體來說當細晶粒USY沸石的酸性密度不斷增加時，酸性中心可接近性能夠得到增加。當沸石晶粒大小變小時，沸石的外表面面積將會擴大，此時孔道途徑以及分子的晶內擴散能力將會變弱[3]。使用的催化劑，其裂化活性不斷增強。在生產的過程中當一次反應汽油產品烯烴，其擴散性不斷降低，使得過渡裂化產生幾率變小，增加中間餾分油產率，同時增強烯烴分子的擴散性能。

2.4 催化劑孔結構

從氫轉移反應實際來說，烴分子很容易受到沸石因素的影響，同時過渡型空間構造也很容易被沸石因素影響，合理的孔結構有不錯的擇形功能。一般來說，系統分子的擴散性以及吸附性，極易受到大孔體積以及孔徑催化劑因素的影響，增強了氫轉移反應能力，優化了Ⅰ類氫轉移反應。不過大孔催化劑使用時，必須要保證酸性的合理，不可以過強，以免提升環烯烴以及芳烴自身的吸附性能，促使Ⅱ類氫轉移反應作用，使得焦炭選擇性能較低[4]。使用的重油裂化催化劑，采取大孔弱酸性方式，或者微孔強酸性方法，或者酸性分布的方法，能夠獲得不錯的效果。一般來說，使用的ZSM-5沸石以及ZRP沸石、MFI沸石擇形的作用性能很強，在汽油餾分的過程中，比如地裂化以及異構化等，能夠自由選擇C6-C12烯烴，實現對烯烴含量大小的優化控制。

2.5 基質和沸石的作用

氫轉移反應對催化裂化汽油質量的影響，在催化劑方面的體現尤為明顯。使用的基質和沸石，作為催化裂化汽油生產的催化劑，在餾分油生產環節，要充分發揮沸石的作用，積極使用惰性或低活性基質。從目前的實際情況來說，重油摻煉量不斷增加，活性基質的使用優勢不斷顯現，在實際應用中能夠增強大分子烴類裂化的作用。從基質與沸石活性作用產生角度來說，是經過關聯之后形成的，反應的過程中填入大量的沸石，能夠增強催化劑裂化的作用，促使氫轉移反應速率加快。做好沸石與基質活性比例的把控，能夠獲得不錯的效果[5]。

3 結束語：

綜上所述，隨著國家法律法規的日益嚴格，要求汽油產品質量不斷升級，朝向清潔化方向發展。在具體實踐中積極加大技術研究力度，提高汽油產品的質量，有重要的意義。文中結合氫轉移反應與催化裂化汽油質量的關系分析，提出了如何控制氫轉移反應的方法，用于提升催化裂化汽油產品的質量。通過工藝的優化，全面把控汽油的質量。

參考文獻：

[1]韓月陽，曾宿主，王琪.反應溫度和劑油比對催化裂化汽油分子組成及辛烷值的影響[J].石化技術，2018，25（05）：36-37.

[2]王旭，尉勇，李曉東，趙曉輝.提升汽油質量的工藝技術分析[J].煉油與化工，2017，28（04）：20-22.

[3]徐德志.氫轉移反應與催化裂化汽油質量的關系[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（05）：11-12.

[4]黃富.調整工藝參數降低催化裂化汽油的烯烴含量[J].煉油與化工，2015，26（01）：13-15.

[5]黃富.工藝參數對降低催化裂化汽油烯烴含量的影響[J].石油化工技術與經濟，2014，30（05）：26-28.