操作條件對加氫裂化尾油降凝產品性能的影響

黃佳宇 吳文濤 朱俊超

摘 ?????要：采用自制HZSM-5分子篩催化劑，以某煉油廠加氫裂化尾油為原料，在固定床反應器上考察了操作條件對降凝產品鏈烷烴及白油的性能和收率的影響，得出最佳的操作條件為：反應溫度380 ℃，質量空速1.0 h-1，反應時間12 h，在此條件下得到的白油收率最高，且白油及鏈烷烴性質均滿足要求。通過測定催化劑的比表面積、酸類型及酸中心密度，得出自制催化劑同時具有B酸和L酸，擁有強酸中心，有利于降凝反應的進行。

關 ?鍵 ?詞：HZSM-5;加氫裂化尾油;操作條件; 降凝

中圖分類號：TE 624 ??????文獻標識碼： A ??????文章編號： 1671-0460（2019）03-0470-04

Abstract： Using self-made HZSM-5 molecular sieve as the catalyst， hydrocracking tail oil from a refinery as raw material， the effect of operating conditions on properties and yield of the alkanes and white oils was investigated on fixed bed reactor. The best operating conditions were determined as follows： the reaction temperature 380 ℃，the weight space velocity（WHSV） 1.0 h-1， and the reaction time 12 h. Under this conditions， the yield of white oil was the highest. The properties of white oil and alkanes met the products requirements. Determination results of the specific surface area， acid type and acid center density of the catalyst show that self-made HZSM-5 has B acid and L acid， and has strong acid centers， which is favor to the dewaxing reaction.

Key words： ?HZSM-5; Hydrocracking tail oil; Operating conditions; Dewaxing

隨著原油越來越重及環保要求越來越嚴格，這就要求煉油廠將重質原油加工生產出清潔燃料油，因此，近年我國建成投產多套大型加氫裂化裝置。原油經加氫裂化處理后，未反應部分（加氫裂化尾油）飽和烴（主要為C20～C30正構烷烴）含量高達96.8%[1]以上，芳烴含量小于1%，硫、氮、金屬等雜質含量低，是一種高品質油。目前，加氫裂化尾油主要通過降凝反應生產優質的潤滑油基礎油（白油）以滿足各方面的要求。

由于ZSM-5分子篩具有穩定性好，抗積炭性能優異，已廣泛應用于芳構化、催化裂化、異構化等反應中[2]。對于加氫裂化尾油降凝反應，國內普遍采用分子篩催化劑[3，4]。本文主要以HZSM-5為催化劑，以某煉油廠加氫裂化尾油為原料，進行非臨氫降凝反應，考察操作條件對降凝產品收率及性質的影響，并測定催化劑理化性能。

1 ?實驗部分

1.1 ?原料及產品主要控制指標

以某煉油廠的加氫裂化尾油為原料，以HZSM-5分子篩為催化劑，在非臨氫條件和常壓下進行降凝反應。降凝產品中的白油是一種超低硫柴油，具有良好的黏溫性能和氧化安定性能，也是生產潤滑油基礎油的理想原料，根據工廠生產實際要求，原料油性質及產品的主要控制指標如表1所示[5，6]。

1.2 ?催化劑制備及表征

催化劑制備：ZSM-5沸石分子篩原粉采用水熱法制備[7]。取一定量的制備后的原粉，與濃度為0.5 mol/L的NH4NO3溶液于95 ℃進行離子交換，2 h后停止攪拌，待冷卻后取出溶液并依次進行抽濾、烘干、稱量;再按以上步驟重復交換3次后，將所得的催化劑粉末置于馬弗爐中于550 ℃下焙燒4 h，即得HZSM-5分子篩催化劑粉末;再依次經過壓片、研磨、篩分，取20～50目球形顆粒催化劑備用。

1.3 ?實驗裝置及產品性質測定

實驗裝置：實驗室小型固定床反應器。

產品性質測定：采用SYD-267開口閃點儀測定白油閃點（開口杯）、采用烏氏黏度計測定白油黏度、采用SYP-510G石油產品凝點儀測定白油凝點;采用SYP2001-I石油產品餾程試驗儀測定鏈烷烴餾程。

2 ?結果與討論

2.1 ?操作條件對白油收率的影響

2.1.1 ?反應時間的影響

在反應溫度360 ℃，質量空速1.0 h-1、載氣流量20 mL/min及常壓條件下進行加氫裂化尾油非臨氫降凝反應，每隔四小時接收一個液相產品，將所得液相產品在120 ℃下進行分餾，得到白油產品，測定白油收率隨反應時間的變化，結果如圖1所示。

由圖1可以看出，隨著反應時間的延長，白油收率先增加后降低，當反應時間達到8～12 h時，白油收率最高。其主要原因是，剛開始反應時，催化劑性能不穩定，活性較低，隨著反應的進行，催化劑活性趨于穩定，但是當反應時間較長時，由于催化劑生焦積碳，催化劑活性又下降，造成白油收率下降。所以本實驗中反應時間控制在12 h。