基于石油馏分加氢脱氨反应的催化剂配方优化

黑吴旻

(陕西延长石油丰源石油助剂有限公司，陕西 延安 716000)

摘 要：石油分加氨脱氙催化剂的优化对提高脱象率和清洁油品的生产非常重要。通过对传统催化剂的性能分析,基于优化配方进行了实验研究,采用 NiMO/-ALo,催化剂,在加氧反应备件下取得了>95%的脱氧效果。同时,优化后的催化剂最现出更好的企属分散度与活性,反应条件下使用寿命>600h。实脸结果表明,优化配方的催化剂在加氢脱氣反应中具有显著优势,可有效提高柴油品质。

关键词：加氧脱象；催化制优化；NiMo；催化剂

引言

石油馏分加氢脱氨是炼油过程的关键一环,对生产清洁油品、满足国V标准具有重要意义。我国“十四五”规划明确要求推进炼化行业绿色升级,研发高效、环保的催化剂配方势在必行。本文在分析传统加氢脱氮催化剂优缺点的基础上,重点探讨催化剂配方优化技术在加氢脱氨反应中的应用,并通过实验分析其可行性和有效性,以期为炼油工艺创新提供参考。

1 传统加氢脱氮催化剂的种类及优缺点

传统加氢脱氨催化剂种类繁多,各有优缺点。以负载型金属硫化物催化剂为例,常见的活性组分有MoS₂、WS₂和 NiMoS等,载体则多为Y-Al₂0₃、Si0₂,-AL₂0₃等。其中,Mos₂基催化剂因其独特的层状结构和较高的比表面积而备受青睐。研究表明，在温度300~400℃压力2~10MPa、液时空速0.5~2.0h条件下,负载型MoS,催化剂对石油馏分中吡咯、喹啉等含氮化合物的转化率>80%。然而,这类催化剂的缺点也较为明显:层间团聚易导致活性位点减少;载体酸性过强时,易诱发烷基侧链断裂等副反应。与之相比,NiMos催化剂因i助的引人,不仅促进了MoS晶粒的分散,还提高了催化剂的加氢性能和氮化合物吸附能力。一项采用 NiMoS/Y-AL0,催化剂的中试研究结果表明,在温度360℃、压力6MP、氢油体积比为600的优化工况下,催化剂使用500h后,产品油中氙含量仍可维持在<0.001%。但MoS化剂对重质馏分如减压渣油的脱氮效果欠佳,主要原因在于其对氨杂环类化合物的空间位阻效应较为缴感。此外，硫化催化过程复杂、再生因难也在一定程度上限制了其大规模工业化应用。

2 基于催化剂配方优化的石油馏分加氢脱氮反应工艺

2.1 原料预处理

在优化后的石油馏分加氢脱氨工艺流程中,原料预处理是第一道关键工序。为保证后续催化反应的高效进行,来自常减压装置的渣油原料需经过充分的净化和调质。首先,原料在温度120-150℃、压力0.2~0.4MPa条件下,于R-101旋转喷淋塔内进行脱水脱盐。喷淋水含量控制在2%-5%，处理后原料水分≤0.1%。脱水后的物料进人R-102电脱盐装置,在50Hz、5~10kV/cm的高压电场作用下,通过水溶性盐杂质的极化和聚并脱除,盐含量降至<0.5mg。净化后的原料混合新鲜氢气,在F-201加热炉内预热至380~420℃，升压至6~8MPa,再通人管式反应器R-201。反应器内装填有特制多功能催化剂，含Y-AL0,氧化硅铝以及金属活性组分等,活性组分金属含量在10%~30%,比表面积达180~260m'/g。原料在催化剂床层内与氢气充分接触反应,历时1.0~1.5h,在实现深度脱氮的同时,产物分子量和黏度也大幅降低。

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