摘要：随着我国经济的不断发展，人们对于油性物质的要求越来越高，为了使人们的这种要求得以满足，我国对于油类物质的提炼研究进一步提升。石脑油是我国重要的油类物质之一，要想让其实现相关物质的提炼就必须注重其催化反应的进行。本文介绍了石脑油催化加氢处理和加氢裂化工艺技术。重点介绍了石脑油加氢裂化技术，包括一段加氢裂化工艺、两段加氢裂化工艺、单段串联工艺。
关键词：石脑油；催化加氢工艺
前言：随着原油劣质化程度的加剧以及汽油质量标准的升级，高辛烷值清洁汽油生产压力越来越大。催化重整工艺是生产高辛烷值汽油调和组分的有效手段，在高辛烷值清洁汽油生产方面占据着重要位置。同时，催化重整工艺可生产芳烃和溶剂油等产品，对优化炼油厂产品节结构和提高产品附加值作用巨大。但是，发达国家的车用清洁汽油中催化重整汽油组分占20%~30%，而我国车用汽油中重整汽油组分还不到10%。制约我国催化重整技术发展的主要原因是我国大部分原油的石脑油馏分少，催化重整原料不足。
1石脑油的相关定义
所谓的石脑油就是我们通常所说的清油或者白电油，一般情况下这种物质的提取方式主要是对石油分解蒸馏处理，从而使得石脑油得以被提炼，因为其主要来源为汽油，因此也有很多学者把其称为轻汽油。目前对于石脑油的应用比较广泛，像煤气的提炼等都需要石脑油的参与。从分子角度来说，石脑油主要是由芳烃技艺多个碳原子组成，这种结构组成对于提升其稳定性具有一定作用，一般石脑油的沸点蒸馏温度范围都比较广，30°以上，220°一下都在石脑油的蒸馏温度范围之内，在对轻脑油进行分馏的过程中常常运用温度在62°-146°之间的馏，不同的石脑油经分馏之后的产物也有所不同，像环己烷、戊烷、异己烷等烷类物质都是石脑油经处理后的主要产物。就目前我国对石脑油的分解状况来看，在分解过程中，还会含有一定量的残余芳烃，这极大程度的阻碍了我国石脑油制成高品质溶剂油的顺利实现。要想最大程度的使残余芳烃得到分解，就必须增加在石脑油分馏过程中催化剂的使用，目前在对石脑油进行催化过程中，应用最广泛的催化剂就是氢。
2石脑油催化加氢工艺技术
石脑油催化加氢包括加氢处理和加氢裂化。加氢处理是石油馏分在氢气存在下催化加氢过程，目的是除去油中的硫、氮、氧和金属杂质，改善油品的使用性能。加氢精制催化剂由活性组分、助剂、和载体组成。活性组分有Pt，Pd，钴、镍、钼、钨等。助剂有P、B、F、Ti、Mg、Zn等。载体有活性炭、硅藻土、硅酸铝、分子筛等。加氢裂化是在较高压力下烃分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程，生产高质量的油品。活性组分有Mo－Co、Ni－Mo/沸石、Ni－W/沸石。助剂有P、F、Sn、Ti、Zr、La等。
2.1石脑油加氢处理
石脑油的加氢处理技术中，普遍使用的是固定床加氢技术，即加氢反应器内设置固定床加氢催化剂床层，在加氢精制条件下，石脑油原料和氢气从上部进入反应器，通过加氢催化剂床层进行加氢精制脱除原料中的各种杂质，精制后的反应产物从反应器底部排出反应器，进行后续的分离后得到加氢石脑油产物。
2.2石脑油加氢裂化
目前，在世界范围内应用广泛的加氢裂化工艺技术有：Shell的加氢裂化技术、UOP的联合裂化技术（Unicracking），Chevron的异构裂化（Isocracking）技术和IFP的加氢裂化（Hydrocracking）技术。
加氢裂化工艺和催化剂是现代加氢裂化技术的两个主要组成部分。加氢裂化工业装置采用的工艺流程有很多种，常用的流程大致可以归纳为三类，一段工艺、两段工艺和单段两剂串联工艺流程。
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（1）一段加氢裂化工艺
一段加氢裂化工艺中，不同功能的催化剂分层填装在一个反应器中，既进行原料油加氢精制反应（HDS、HDN、加氢脱氧HDO、烯烃饱和、加氢脱芳HDA），又进行加氢裂化反应；采用一次通过或尾油循环裂化的方式操作均可。一段加氢裂化工艺通常应用于粗汽油裂化产液化气，早期也应用于重质馏分油生产中间馏分油，如由常减压蜡油生产柴油。
（2）两段加氢裂化工艺
两段加氢裂化工艺的两个反应器分属不同的工段，分别装有加氢精制和加氢裂化两种催化剂。原料油首先在一段工序中脱除有机硫、氮、氧化合物和金属等杂质，并经过除氨后进入二段工序，进行加氢裂化反应。原料油经高速离心泵升压后与精制反应器的生成油换热，换热后的原料油与新氢和一段循环氢混合进入一段加热炉中加热至反应温度，在加氢精制反应器内进行脱硫、脱氧和脱氮反应，原料中的微量金属也被脱掉。精制反应采用高加氢活性催化剂，用于脱除难反应的有机氮化合物，精制反应生成物经一段高换器冷却后进入第一段高压分离器，高分顶部分离出循环氢，下部分离出精制油。精制油通过脱氨塔脱去NH3和H2S后经二段高速进料泵升压。升压后的精制油与二段循环氢混合进入第二段加热炉，加热至反应温度，进入裂化反应器进行加氢、裂解和异构化等反应生成小分子烃类的混合物。反应生成物经冷却进入二段高分，分离出的生成油经低分进入分馏系统。
（3）单段串联工艺
单段串联工艺是在单段工艺和两段工艺的基础上改进的，一般使用两种不同性能的主催化剂。单段串联工艺中至少有两台反应器串联操作。第一反应器（一反）使用加氢精制催化剂，第二反应器（二反）使用裂化催化剂，两个反应器的反应温度及空速可不同，操作灵活性比单段工艺过程大。原料油在第一反应器（精制段）经过深度加氢处理后，其反应物流直接进入第二反应器（裂化段）进行加氢裂化。裂化段出口的物流经换热、空冷/水冷后，进入高、低压分离器进行气/液分离，高分顶部分离出的富氢气体循环使用，低分的液体流出物，进入分馏系统进行产品切割分馏，其塔底的未转化油返回（或部分返回）裂化段循环裂化，或出装置作为下游装置的原料。两剂串联流程相比两段工艺流程，只有一个氢气循环系统，精制反应后的油品和氢气直接进入裂化反应器，设备减少了，也节约了因冷却和加热所消耗的能源，循环氢也得到合理的利用，是一种比较经济的流程，而且对原料和产品的灵活也较大，故适用的范围广。
3石脑油催化加氢催化剂
国产加氢裂化催化剂牌号已达到30多个，在活性、选择性和稳定性等方面，已经有了很大的发展。抚顺石油化工研究院（简称FＲIPP）是我国最重要的加氢技术研究开发机构，开发的加氢裂化催化剂如3825、3903、3905、3955、3976、FC－12和FC－24等，在全国20多套加氢裂化装置上工业应用，占据国内市场90%以上份额。近年来，FＲIPP为了适应国内加氢裂化技术发展的需要，以其新开发出FC－32、FC－34、FC－46和FC－50等新一代高性能加氢裂化催化剂为技术核心，完善了加氢裂化成套技术，进一步带动了整个国内加氢裂化产业的持续发展。石油化工科学研究院也开发了多种高/中压加氢裂化工艺和催化剂，ＲT－1、ＲT－5、ＲT－25和ＲIC－1加氢裂化催化剂都已经工业应用。
4结语
催化加氢技术对于石脑油综合利益最大化的实现具有重要作用，只有充分的了解了催化加氢技术的基本原理以及催化流程，才能够最大程度的促进石脑油的分馏与加工过程的进行。
参考文献：
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[5]重整抽余油全组分加氢-分馏工艺制己烷和溶剂油[J].田晓良，周敏，冯宝林. 石油炼制与化工.2004（11）
论文作者:马闯
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/8
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