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氢转移反应与催化裂化汽油质量研究

2019/11/26 16:41:17

针对氢转移反应与催化裂化汽油质量的关系,做了简单的论述。从催化裂化工艺的应用实际来说,氢转移是重要反应,在具体实践中通过合理优化以及改进氢转移活性,能够实现原料氢的优化配置,同时优化产品的分布。除此之外,促使汽油烯烃以及硫含量处于合理范围内,保证产品的质量。现结合具体研究进行如下分析。 
从石油炼制工艺的应用来说,催化裂化为主要环节,受到催化剂的作用影响,采取加热的方式,使得重油产生裂化反应,生产裂化汽油以及裂化柴油。随着汽车数量的不断增加,汽车尾气排放量不断增加,给大气环境造成很大的影响,生产企业积极探索有效的技术手段,不断提高催化裂化汽油質量。 
1 催化裂化汽油分析 
从催化裂化技术的产生以及发展来说,催化剂的产生起到了关键作用。在生产中选择适宜的催化剂,能够提高产品产率和质量,增加生产效益。一般来说,催化裂化装置的组成主要如下:1)再生系统部分;2)分馏系统部分;3)吸收稳定系统。催化裂化是汽油生产的重要工艺环节,主要流程如下:1)原料油催化裂化环节。2)催化剂再生。3)产物分离。在实际应用中,将原材料喷入到提升管反应器装置下部,使其和高温催化剂相互混合、气化同时产生反应。反应的温度参数范围为480-530℃;压力参数范围为0.14-0.2MPa。催化剂以及反应油气,其在沉降器装置和旋风分离器装置经过分离后,转移到分馏塔工艺系统中,最终分出汽油和柴油以及重质回炼油。裂化气经过压缩处理后,进入到气体分离系统。已经结焦的催化剂,通过在再生气装置内使用空气烧去焦炭之后,再次投入使用,再生的温度参数为600-730。 
2 氢转移反应与催化裂化汽油质量的关系 
从催化裂化装置的使用角度来说,若想实现低烯烃以及低硫以及重质含硫原有的制造以及加工难度很大。催化裂化中氢转移反应为主要部分,其反应程度能够实现对很多裂化产品的分布调整。借助氢转移反应的高效控制,优化反应氢的配置,进而降低硫和烯烃含量给催化裂化汽油质量造成的影响。现结合氢转移反应与催化裂化汽油质量关系体现进行如下分析: 
2.1 稀土的含量 
采用大孔活性技术,虽然能够达到重质油的质量要求,但是生产的汽油产品烯烃含量很高。稀土材料的极化能力比较强,能够增强质子的互动性,因此沉积在沸石上面的稀土,不仅能够对强酸位造成积极的影响,还能够增加Y型沸石酸中心密度,除了能够提高沸石带给中间馏分油转化的水平,还能够增强沸石的氢转移活性。如果稀土沉积在载体上,能够使得催化剂B酸或者L酸比重增加,增强氢转移反应,通过提升氢转移反应的选择性水平,使得汽油烯烃整体含量降低。当加入稀土元素后,发挥极化质子的积极作用,能够促使催化剂密度以及酸强度得以有效提升,促使烯烃的吸附性能得到提升,加速氢转移反应的速度,使得汽油烯烃整体含量降低。因为催化剂上汇聚了很多稀土元素,增强了沸石酸强度,促使酸性位以上的气相烯烃、正碳离子等,产生缩合反应,产生Ⅱ类氢转移反应,能够使得HTC以及汽油产品中异构烷烃得以增加。如果选择性氢转移反应水平减弱,那么深度氢转移反应得以增强[1]。基于此,为保证汽油的质量,要做好催化剂中稀土含量的高效把控,实现对氢转移反应的高水平控制。 
2.2 硅铝比 
若想提升沸石水热的稳定性水平,采取抽铝补硅的方法能够达到目的。从具体情况来说,不用硅铝比条件下的沸石催化剂,其上面的烯烃所产生的氢转移反应类型以及情况不同。硅铝比较高的沸石,由于紧邻铝,加之酸性位下降,使得酸密度缩减,同时缩减了质子化的烯烃酸度,进而使得气相烯烃产生氢转移反应几率降低,或者降低环烷烃发生氢转移反应的几率降低。当酸密度降低,使得烯烃所具有的吸附能力不断降低,产生氢转移反应的速度不断降低,产生的缺氢分析在相应的条件下能够获得脱附,使得Ⅰ类氢转移反应出现,借助大量的芳烃,来克服由于烯烃减少造成的辛烷值变小的弊端[2]。 
2.3 晶粒度 
从化学反应实际来说,催化剂的裂化活动以及氢转移活性如何,极易受到沸石酸性高低的影响。若降低沸石晶粒度大小,强化对其的把控,可促使沸石的外表面积变大,进而使得催化剂裂化活性得以提升。基于过往的试验研究得知,硅铝比相同的条件下,细晶粒度的USY沸石酸度比较高,粗晶粒USY沸石酸度相对较低。具体来说当细晶粒USY沸石的酸性密度不断增加时,酸性中心可接近性能够得到增加。当沸石晶粒大小变小时,沸石的外表面面积将会扩大,此时孔道途径以及分子的晶内扩散能力将会变弱[3]。使用的催化剂,其裂化活性不断增强。在生产的过程中当一次反应汽油产品烯烃,其扩散性不断降低,使得过渡裂化产生几率变小,增加中间馏分油产率,同时增强烯烃分子的扩散性能。 
2.4 催化剂孔结构 
从氢转移反应实际来说,烃分子很容易受到沸石因素的影响,同时过渡型空间构造也很容易被沸石因素影响,合理的孔结构有不错的择形功能。一般来说,系统分子的扩散性以及吸附性,极易受到大孔体积以及孔径催化剂因素的影响,增强了氢转移反应能力,优化了Ⅰ类氢转移反应。不过大孔催化剂使用时,必须要保证酸性的合理,不可以过强,以免提升环烯烃以及芳烃自身的吸附性能,促使Ⅱ类氢转移反应作用,使得焦炭选择性能较低[4]。使用的重油裂化催化剂,采取大孔弱酸性方式,或者微孔强酸性方法,或者酸性分布的方法,能够获得不错的效果。一般来说,使用的ZSM-5沸石以及ZRP沸石、MFI沸石择形的作用性能很强,在汽油馏分的过程中,比如地裂化以及异构化等,能够自由选择C6-C12烯烃,实现对烯烃含量大小的优化控制。 
2.5 基质和沸石的作用 
氢转移反应对催化裂化汽油质量的影响,在催化剂方面的体现尤为明显。使用的基质和沸石,作为催化裂化汽油生产的催化剂,在馏分油生产环节,要充分发挥沸石的作用,积极使用惰性或低活性基质。从目前的实际情况来说,重油掺炼量不断增加,活性基质的使用优势不断显现,在实际应用中能够增强大分子烃类裂化的作用。从基质与沸石活性作用产生角度来说,是经过关联之后形成的,反应的过程中填入大量的沸石,能够增强催化剂裂化的作用,促使氢转移反应速率加快。做好沸石与基质活性比例的把控,能够获得不错的效果[5]。 
3 结束语: 
综上所述,随着国家法律法规的日益严格,要求汽油产品质量不断升级,朝向清洁化方向发展。在具体实践中积极加大技术研究力度,提高汽油产品的质量,有重要的意义。文中结合氢转移反应与催化裂化汽油质量的关系分析,提出了如何控制氢转移反应的方法,用于提升催化裂化汽油产品的质量。通过工艺的优化,全面把控汽油的质量。 



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