費托合成輕油加氫精制的研究
艾 軍*，李 麗，金環(huán)年
（北京低碳清潔能源研究所，北京102209）
摘要：采用自制催化劑和商業(yè)催化劑對費托合成輕油進行了加氫精制的試驗研究，研究結(jié)果表明，在反應溫度210℃和240℃下，自制催化劑和商業(yè)催化劑的產(chǎn)品油餾程和原料油的一致，沒有裂化反應發(fā)生；反應溫度升高，脫氧率增大，酸度減小，溴指數(shù)降低；240℃下最大脫氧率為98.15%；在低溫條件下，自制催化劑脫氧性能優(yōu)于商業(yè)催化劑。
關鍵詞：費托合成輕油；加氫精制；脫氧率
中圖分類號：TQ203.2 文章編號：0253 - 4320( 2016) 04 - 0144 - 02
DOI:10. 16606/j. cnki. issn 0253 - 4320. 2016. 04. 035
隨著石油資源的日益匱乏和人們對環(huán)保要求的重視，大力開發(fā)煤炭液化技術已成為關注的焦點。煤炭間接液化不但可以充分利用豐富的煤炭資源，而且可生產(chǎn)大量清潔高品質(zhì)的燃料油，緩解石油對外依存度的壓力，維護戰(zhàn)略安全。煤炭間接液化生產(chǎn)的低溫費托合成油是一種“無硫、無氮和低芳烴”清潔燃料，但是它自身含有大量的含氧化合物和烯烴，酸性比較強，在后續(xù)加工中若不進行處理，不僅容易腐蝕設備，而且會影響終端產(chǎn)品的性質(zhì)，因此需要對低溫費托合成油進行加氫精制，加氫飽和，加氫脫氧，提高油品性質(zhì)。
費托合成油與原油性質(zhì)有很大差異，許多成熟的石油加工技術可以被借鑒和應用，加氫精制是石油加工領域中非常成熟的技術，可以加氫脫硫、脫氧和脫氮，烯烴加氫飽和等。費托合成油中有大量的含氧化合物，加氫脫氧問題是非常重要的。
針對低溫費托合成油的特點，開發(fā)一種新的油品加工工藝及配套的專用精制催化劑，具有十分重要的意義。本文中采用自制的催化劑，原料為富含氧的費托輕油，模擬工業(yè)條件，考察催化劑的反應性能。
1 實驗部分
1.1原料
原料為某廠生產(chǎn)的低溫費托合成輕油，油品性質(zhì)見表1。
由表1可知，低溫費托合成輕油主要含有正構烷烴、烯烴和正構醇，酸度值偏大，酸性強，加工時若不進行處理，容易腐蝕設備，影響后續(xù)加工；氧含量大，溴價高，烯烴含量高，安定性差；餾程偏輕，小于390℃。
1.2裝置工藝流程
在100 m L裝置上考察催化劑的反應性能。裝置的工藝流程如下：引進裝置的氫氣分成2路，一路和原料油混合，一起進入反應器，在催化劑作用下發(fā)生加氫反應，尾氣通過濕式氣表計量后放空；另一路到汽提塔作汽提氣，氣體經(jīng)過濕式氣表計量后放空。原料油通過進料泵升壓，輸送到反應器，反應生成的油在汽提塔中脫丁烷，然后流人產(chǎn)品收集瓶中。反應產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過水洗罐洗滌后，流進濕式氣表計量，流程圖見圖1。
1.3催化劑
采用浸漬法制備催化劑。用MoO3、堿式碳酸鎳和磷酸配置溶液，然后采用等體積浸漬的r -Al2 O3載體，經(jīng)120℃干燥，500℃焙燒，制成Mo -Ni系列催化劑。另外一種催化劑是商業(yè)加氫精制催化劑，性質(zhì)見表2。
1.4反應條件
加氫精制試驗在100 m L連續(xù)固定床裝置上進行，投用1個反應器，氫氣一次通過。試驗所用氫氣為高純氫。試驗條件見表3。
2研究結(jié)果
在不同反應溫度下自制催化劑的產(chǎn)品油性質(zhì)見表4。
從表4可以看出，自制催化劑在210℃脫氧率為67. 36%，240℃脫氧率為98. 15%，幾乎脫出原料中所有的氧，表明反應溫度越高，反應速率越快，脫氧率亦大。在費托輕質(zhì)油中，氧來自于油中的酸性含氧化合物，主要含于正構醇，氧含量下降，酸度值也大幅下降。溴價反映了油品的不飽和性能，原料油中由于烯烴含量高，溴指數(shù)比較高，240℃烯烴加氫飽和后溴指數(shù)降為0. 02 g/100 m L，反映了原料油中的烯烴幾乎完全飽和。210℃烯烴飽和率為98. 58%，脫正構醇率為48. 96%，而240℃烯烴飽和率則為98. 87%，脫正構醇率高達92. 09%，這表明210℃下烯烴幾乎完全飽和，低溫條件下能完成烯烴飽和，隨著反應溫度升高，脫正構醇率顯著增加。表4說明，產(chǎn)品的餾程沒有發(fā)生變化，與表1原料油相比，也沒有變化，說明在整個反應中沒有發(fā)生裂解反應。
在不同反應溫度下某商業(yè)催化劑的產(chǎn)品油性質(zhì)見表5。
3結(jié)論
(1)自制催化劑和商業(yè)催化劑在240℃下基本上脫除原料油中的氧，210℃下烯烴基本完全飽和。
(2)反應溫度越高，脫氧率越大，自制催化劑在240℃下最大脫氧率為98. 15%。
(3)在整個加氫反應過程中，沒有發(fā)生裂解反應。
(4)自制催化劑在210℃下脫氧效果優(yōu)于商業(yè)催化劑。
下一篇:返回列表
