煤直接液化柴油加氢制备轻质白油

2019-11-29

溶剂油产品是五大类传统石油产品之广泛应用于印刷油墨、金属加工、皮革医药、化工聚合、工业清洗等多个领域,与人们的日常生产和生活息息相关。随着人们生活水平的提高和环保意识的增强,以及国家环保法规日益完善,人们对溶剂油产品生产和使用过程清洁化的要求也越来越高,特别是对溶剂油产品中的硫化物和芳烃含量等指标限制越发严格。针对上述政策变化和市场需求,国外埃克森美孚公司开发了脱芳烃(D系列)溶剂油,而壳牌、道达尔和日本出光等公司也都有各自的脱芳烃溶剂油产品。国内厂家包括中国石化的炼油厂,以及宝舜科技公司、河北飞天石化公司等民营企业,按照进口环保溶剂油的标准也推出了相应产品。2016年,为了规范环保型溶剂油的市场,国家出台了统一的轻质白油标准,重点对产品的馏程、闪点、运动黏度、芳烃含量、硫含量、溴指数做了详细规定。


煤直接液化柴油的硫、氮及多环芳烃的含量低,环烷烃含量高,凝点低,因此是生产轻质白油的优良原料。由于煤直接液化柴油本身属于清洁燃料,其硫含量、溴指数、铜片腐蚀等指标均能满足现有轻质白油标准,但芳烃含量比标准限定值要高。柴油脱芳烃技术主要包括分子筛吸附法、溶剂萃取法、催化加氢法、磺化法,其中催化加氢法操作容易、生产费用低、产品油收率高、脱除芳烃效果好,生产过程无特殊环保问题,是大中型企业生产精制溶剂油的发展方向。王建平等研究了贵金属和非贵金属催化剂对柴油芳烃加氢饱和反应特性的影响。结果表明,与非贵金属催化剂相比,贵金属催化剂受热力学平衡影响较大,且贵金属催化剂达到热力学平衡限制时的反应温度要比非贵金属催化剂的温度低。陈若雷等在研究催化裂化柴油加氢深度脱芳烃工艺参数对芳烃加氢饱和反应的影响时发现,与反应压力、反应温度和体积空速相比,氢油比对芳烃饱和的影响相对较小。


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煤直接液化柴油馏分油为原料,采用加氢精制催化剂对其进行深度加氢,饱和芳烃,从而制备出满足标准的轻质白油产品。


经过精馏装置切割得到的轻质白油实际收率与模拟蒸馏预测收率基本一致对照实际产品的分析指标和标准发现,由煤直接液化柴油加氢、切割所获得的轻质白油样品,其芳烃含量、闪点均能够满足现有轻质白油标准要求;牌号70以上的轻质白油产品的黏度比标准稍低。同时,由煤直接液化柴油经过加氢而得到的各个牌号的轻质白油产量也可以通过调节精馏切割温度来进行调控。


通过将煤直接液化柴油馏分油进行加氢在合适的加氢条件,保持其馏程、理化等性质不变的前提下,大幅度降低加氢产品油中的芳烃含量,使其芳烃含量满足轻质白油标准。主要结论如下:


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(1随着加氢反应温度增加,产品油中的芳烃含量总体呈先降低后增加的趋势;在加氢反应温度小于140时,芳烃饱和率较低;在加氢反应温度大于220时,由于逆反应速率增加,导致芳烃饱和率下降。


(2随着空速的增加,产品油中的芳烃含量增加,这种变化趋势在较低的反应温度下较明显,而在反应温度为160时,由于催化剂加氢活性较高,加氢后油品中的芳烃含量整体较低,因此产品油中的芳烃含量变化趋于平缓。随着反应压力的增加,产品油中的芳烃含量整体呈降低趋势。


(3由煤直接液化柴油加氢得到的轻质白油牌号在W2-40W2-90之间,且基本能够满足环保型轻质白油标准要求。


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