反应温度对塔河沥青质加氢转化过程的影响.pdf

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1、炼油技术与工程PETROLEUMREFINERYENGEE刚NG2014年第44卷第5期反应温度对塔河沥青质加氢转化过程的影响李锋林，孙昱东一，杨朝合，韩忠祥(1．山东石大胜华化工集团股份有限公司，山东省东营市257500；2．中国石油大学(华东)化学工程学院，山东省青岛市266580)摘要：以十氢萘为溶剂，在氢初压12MPa，剂油质量比1：10，反应时间3h的条件下，考察了反应温度对塔河常渣的正庚烷沥青质加氢转化过程的影响。结果表明，当反应温度由340℃提高到420℃时，沥青质转化率增加了约48百分点；残渣油收率由82．61％下降到43．37％，而气体+汽油、柴油和焦炭的收率分别由1

2、．87％，1．98％和13．55％上升到25．08％，14．0o％和17．55％；随着反应温度升高，硫、氮脱除率分别由28．91％和19．84％上升到81．44％和49．21％，残渣油中沥青质含量明显下降，次生沥青质的平均相对分子质量由5527下降为4265。由于温度较高将造成脱氢缩合反应加剧，焦炭收率增加，引起催化剂失活，且沥青质转化率、残渣油中沥青质、胶质和芳香分含量、硫及氮脱除率均在400qc左右出现拐点，故沥青质的加氢转化反应温度以400℃左右为宜。关键词：沥青质加氢反应反应温度产物分布硫脱除率氮脱除率沥青质是渣油的重要组成部分，是渣油中结剂回收，得到汽、柴油和渣油组分，其中渣

3、油做构最复杂、平均相对分子质量最大、杂原子含量最SARA四组分分析，对所得沥青质进行CHSN／O高、极性和芳香性最强的组分，也是渣油加工过程元素分析、平均相对分子质量测定和H．NMR中的难点和主要生焦前驱物⋯。虽然沥青质在分析。渣油加氢反应过程中可以大量地转化为轻质油品J，但目前对沥青质反应特性仍缺乏系统而准2结果与讨论确的认识。对于一个复杂的平行一顺序反应，温度2．1对沥青质转化率的影响不仅影响沥青质加氢反应速率，还会影响其化学不同反应温度下，沥青质转化率变化过程见平衡和产物分布。本研究以十氢萘为溶剂，考察图1。反应温度对塔河沥青质加氢转化过程的影响。1实验部分1．1原料及催化剂实验

4、原料为塔河常渣的正庚烷沥青质，催化剂为国内某公司生产的渣油加氢脱硫催化剂。原料及催化剂性质见参考文献[3]。反应温度／℃1．2反应条件及产物分析图1反应温度对沥青质转化率的影响在氢初压12MPa、剂油质量比1：10、反应时Fig．1Effectofreactiontemperatureonconversion间3h条件下，将5g沥青质溶解于50mL十氢萘中，并将该溶液置于高压釜内，分别在不同的反应收稿日期：2014—02—11；修改稿收到日期：2014—03—18。温度(340，360，380，400，420clC)下进行沥青质作者简介：李锋林，工程师，硕士，2009年毕业于中国石油大

5、加氢转化反应。反应完成后，釜内产物用甲苯学化学工程专业，主要从事化工生产及设备管理工作。清洗后转移至锥形瓶内，催化剂经过滤后在索基金项目：国家自然科学基金项目(21376266)；中央高校基氏抽提装置内进行抽提，经真空干燥后对其进本科研业务费专项基金(11CX05008A)项目。行元素分析。油样通过常减压蒸馏装置进行溶通讯联系人，电话：0532—86984702，E．mail：ydsun@upc．edu．cn。第44卷第5期李锋林等．反应温度对塔河沥青质加氢转化过程的影响由图1可以看出，反应温度由340cI=上升到的转化，造成反应体系稳定性下降，沥青质更易于420cC，沥青质转化率由4

6、7．83％上升到95．47％，以“第二液相”的形式析出，沉积在催化剂上生成且沥青质转化率先缓慢增加然后快速上升，当反焦炭；另一方面是由缩合反应加剧引起的。催化应温度达到400oC后，转化率上升幅度明显减小。剂上焦炭的沉积是一个动态平衡过程』，较高反这是因为反应温度的提高使沥青质加氢转化反应应温度下，沥青质发生脱氢缩合反应的比例增大，速率增大，故沥青质转化率增加；同时增加反应温生成焦炭量增大。另外由于加氢反应为放热反度，也使沥青质分子和十氢萘分子的自由运动速应，在实际生产过程中，若反应温度过高，一方面率加快，加剧了十氢萘对沥青质胶束的分散和解会缩短装置的运转周期，另一方面也会影响装置聚作

7、用，沥青质分子更易于向催化剂内部的活性的安全性。因此在加氢处理操作过程中，反应温中心扩散，提高了加氢裂化反应速率。但当反应度不宜超过400oC。温度升高到一定程度后，高温加剧了沥青质等重2．3对加氢残渣油四组分的影响组分的缩合生焦反应速率，降低了催化剂的活性，加氢残渣油四组分含量随反应温度的变化如而且此时沥青质转化率已接近100％，导致沥青图3所示。质转化率增加幅度减小。故从沥青质转化率来：：～～ov看，反应温度以400oC左右为宜。2．2对产