費托合成油品加氫精制的工藝條件及產(chǎn)品探析

張永鑫 李令網(wǎng)（陜西未來能源化工有限公司煤制油分公司，陜西 榆林719000）

費托合成是煤間接液化技術(shù)的一部分，在催化劑的作用下，將石蠟烴生成為液體燃料，其中芳香烴的含量可以有效的降低，因此該產(chǎn)品非常優(yōu)質(zhì)。為了進(jìn)一步提升油燃料的品質(zhì)，可以將加氫精制工藝應(yīng)用其中，進(jìn)一步優(yōu)化燃料油的成分結(jié)構(gòu)。

1 主要反應(yīng)

在實際加氫精制的過程中，主要使用到了含氧化合物的加氫脫氧反應(yīng)、不飽和烴的加氫飽和反應(yīng)和脫金屬反應(yīng)。通過含氧加氫脫氧反應(yīng)，可以有效脫除其中氧組分，達(dá)到精制的目的。通過加氫飽和反應(yīng)，可以讓不飽和烴的飽和性得到進(jìn)一步增強。通過脫金屬反應(yīng)，可以讓其中的金屬有機化合物都發(fā)生氫解，生成的懸浮金屬沉積在催化劑表面，還可以更進(jìn)一步降低催化劑的活性。

2 實際工藝條件

在實際加氫反應(yīng)加工的過程中，一定要合理對溫度進(jìn)行控制，其采用的固定床一般分為三層，床層的溫度應(yīng)該保證在300℃左右。只有對反應(yīng)入口的溫度進(jìn)行合理調(diào)控，才能保證加氫的深度。在這個過程中，一定要避免出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，因為這會直接導(dǎo)致裂解反應(yīng)過速，進(jìn)而嚴(yán)重影響油料采收率。

對反應(yīng)壓力進(jìn)行合理控制。在實際加氫反應(yīng)的過程中，其壓力主要由氫氣分壓、系統(tǒng)壓力、冷高分溫度、循環(huán)氫排放量所組成。只有保持較高的氫分壓，才能提升反應(yīng)的速度，在這個過程中，應(yīng)該盡量在高壓分壓閥跳壓的狀態(tài)下運行，通過合理對循環(huán)氫氣量進(jìn)行排放，才能保證氫氣的純度。

合理對空速進(jìn)行控制。空速是指在實際生產(chǎn)過程中，單位時間內(nèi)通過催化劑的原油量。對于特定的生產(chǎn)裝置，在進(jìn)料量增加的同時，空速就會變大，原料和催化劑的接觸時間就會變短，無法保證反應(yīng)的深度，因此需要對空速進(jìn)行合理調(diào)整。

氫油比。氫油比是指在實際生產(chǎn)過程中，反應(yīng)氫氣和原油的比例。在實際的生產(chǎn)過程中，為了降低生產(chǎn)成本，需要合理對氫油比進(jìn)行控制。如果該比值較大，參加反應(yīng)的氫氣含量就會上升，這有利于進(jìn)一步提升反應(yīng)的深度，同時有助于抑制脫氫縮合反應(yīng)，降低表面催化劑的積炭量，最終延長原料油的使用壽命。

3 工藝流程

隨著化工技術(shù)的不斷發(fā)展，費托合成油品加氫精制反應(yīng)技術(shù)也得到了非常大的發(fā)展，通過在反應(yīng)部分應(yīng)用爐前混氫工藝，能夠進(jìn)一步減少傳熱面積，讓工藝流程變得更加簡單，進(jìn)而有效降低生產(chǎn)成本，解決兩相流和爐管的結(jié)焦問題。

在實際反應(yīng)的過程中，采用了高分流程，其節(jié)能效果更好，可以有效降低生產(chǎn)成本，其主要的優(yōu)點包括：①可以進(jìn)一步減少換熱量，避免采用過大的高壓換熱器面積。②能夠有效降低對空冷負(fù)荷的使用量，相關(guān)設(shè)備投資可以大幅度減少。③能夠有效降低生成分餾換熱和加熱爐的運行負(fù)荷。④可以進(jìn)一步提升合成油當(dāng)中的蠟?zāi)Y(jié)點，當(dāng)需要其降到一定溫度之前，進(jìn)行汽液處理。⑤能夠有效阻止高分乳化現(xiàn)象的產(chǎn)生，避免在生產(chǎn)的開始就出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。⑥能夠有效降低裝置運行的能耗。

該方案采用了分餾塔+加壓塔的設(shè)計，和傳統(tǒng)方案對比，這樣的設(shè)計減少了對汽提塔的使用，能夠有效降低工程的投資。無汽提塔方案的加熱負(fù)荷更低，能夠有效減少對燃?xì)獾氖褂昧?；與有汽提塔方案相比，其在綜合能耗方面的優(yōu)勢更加突出，因此目前很多部分都是采用的無氣體塔設(shè)計方案。

4 產(chǎn)品分析

精制分餾塔產(chǎn)品的主要產(chǎn)物是石腦油、中間餾分油和減壓塔底油。其中，石腦油可以有效裂解烯烴；餾分油的主要成分是柴油，可以直接出售，減壓塔底的油設(shè)計經(jīng)常作為加氫裂化的原料進(jìn)行使用。費托合成產(chǎn)物主要成分是直鏈，其碳數(shù)的分布相對比較廣泛，其中的硫和低氮的產(chǎn)物相對較少，符合我國V類柴油的使用標(biāo)準(zhǔn)，但其密度相對較低，所以需要對其中的異構(gòu)進(jìn)行降凝處理，以保證其降低凝點的同時，可以提升密度。

精制塔中的石腦油成分主要以正構(gòu)烷烴為主，其辛烷值普遍集中在30～50，故不適合在汽油蒸餾中使用，需要通過催化裂解才能制取到乙烯、丙烯，然后進(jìn)一步生產(chǎn)為聚乙烯和聚丙烯。在實際精制線生產(chǎn)的過程中，其精制二線產(chǎn)品當(dāng)中正構(gòu)烷烴的含碳量在80%以上，可以直接作為石化標(biāo)準(zhǔn)液體來使用。如果想要作為烷基苯產(chǎn)品和石蠟產(chǎn)品的原料來使用，則需要進(jìn)一步使用分子篩進(jìn)行脫蠟，然后才可以得到正構(gòu)烷烴大于98.5%的液體石蠟產(chǎn)品。對于反應(yīng)產(chǎn)品尾底油，其中正構(gòu)烷烴成分含量較高，可以通過進(jìn)一步加工來生產(chǎn)蠟產(chǎn)品，通過采用分子蒸餾法得到90號的費托蠟品。

5 結(jié)語

隨著時代的不斷發(fā)展，社會對費托油品的需要量不斷增加。為了進(jìn)一步提升油品的品質(zhì)，可以將加氫精制工藝應(yīng)用其中，這需要我們加強對相關(guān)工藝的研究，不但要對工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，還要加大對相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)力度，進(jìn)而有效提升生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，將工藝的作用充分發(fā)揮出來。