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焦化蠟油絡(luò)合脫氮劑的研究

文檔作者：李群英文檔來源：大慶化工研究中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年08月08日
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煉油與化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY 第23卷
焦化蠟油絡(luò)合脫氮劑的研究
李群英
(大慶化工研究中心，黑龍江大慶163714)
摘要：研究了以乙二酸為主要成分的絡(luò)合脫氮劑和脫氮工藝。通過靜態(tài)脫氮實(shí)驗確定了脫氮
劑的最佳操作條件。小型提升管對比評價實(shí)驗表明，以摻煉20％經(jīng)脫氮處理和未經(jīng)處理的焦
化蠟油為原料時，輕油收率提高4．04％。生產(chǎn)脫氮劑所用原料價格便宜、成本低、工藝流程簡
單、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
關(guān)鍵詞：焦化蠟油；堿性氮化物；脫氮劑；提升管裝置
中圖分類號：TE624．51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671—4962(2012)05—0008—03
焦化蠟油的特點(diǎn)是氮化物、稠環(huán)芳烴及膠質(zhì)
含量高，特別是堿性氮化物含量高，需經(jīng)預(yù)處理才
能作為二次加工原料。由于受預(yù)處理條件的限
制，大部分煉油廠將焦化蠟油直接摻人到催化裂
化原料中進(jìn)行加工，導(dǎo)致裝置生焦率增加，催化劑
裂化性能變差，輕油收率下降，產(chǎn)品分布變差，嚴(yán)
重影響催化裂化裝置的經(jīng)濟(jì)效益?。
石油中的氮化物大致可分為2類：堿性氮化物
和非堿性氮化物。由于堿性氮化物含有孤對電
子，具有強(qiáng)烈的吸附和絡(luò)合能力，而在重油催化裂
化中，裂化催化劑的活性中心是Lewis酸和
Broensted酸，所以裂化原料中的堿性氮化物很容
易以配位鍵的形式吸附到活性中心上。由于是化
學(xué)吸附，在操作條件下很難脫附，因此就會在催化
劑的孔口形成結(jié)焦中心，掩蓋了催化劑活性中心，
使催化劑的活性下降或失去活性，從而影響了裂
化反應(yīng)的進(jìn)行。宏觀的表現(xiàn)就是汽油收率下降，
氣體和焦碳收率上升 。為此，采用1種液態(tài)有機(jī)
絡(luò)合脫氮劑來屏蔽催化裂化原料中的堿性氮化
物，降低堿性氮化物對裂化催化劑的毒害作用，提
高催化裂化裝置的輕油收率。
1實(shí)驗部分
1．1實(shí)驗原料和設(shè)備
焦化蠟油、減壓渣油、混合蠟油產(chǎn)自大慶石化
但到目前為止，我國PX仍不能滿足聚酯產(chǎn)業(yè)鏈的
需求。另外，由于PX的生產(chǎn)與煉油裝置之間有著
緊密地聯(lián)系，我國PX的生產(chǎn)主要集中在中國石化
和中國石油兩集團(tuán)公司。裝置產(chǎn)能的建設(shè)速度遠(yuǎn)
落后于需求的增長速度，近幾年我國PX需求與產(chǎn)
量之間的缺口將進(jìn)一步擴(kuò)大。我國聚酯產(chǎn)業(yè)鏈的
發(fā)展瓶頸正在從PTA向PX轉(zhuǎn)移。
3結(jié)束語
2002年以前，我國限制對PTA的投資，因此上
游PX的需求增長也相對平穩(wěn)。2002年起對PTA
由限制類改為鼓勵類，國內(nèi)市場一直被抑制的需
求迅速爆發(fā)，并直接拉動了上游PX的需求，使得
近幾年P(guān)X的消費(fèi)量陡增，目前我國PX產(chǎn)供仍不
能滿足市場需求。
PTA產(chǎn)能的迅速增加使得市場PX的供給嚴(yán)重
不足，國家發(fā)改委于2005年對PX和PTA的生產(chǎn)做
出了統(tǒng)一的規(guī)劃。因此，當(dāng)前采用甲苯甲醇甲基
化新技術(shù)發(fā)展Px，既符合國家產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)發(fā)
展方向，又蘊(yùn)藏著無限商機(jī)。
參考文獻(xiàn)：
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化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2010(2)：8-10．
[2]曹德安．甲苯甲醇烷基化制對二甲苯技術(shù)研究進(jìn)展[J]．化學(xué)反應(yīng)
工程與工藝，2007(8)：359—363．
[3]錢伯章．對二甲苯市場及發(fā)展前景[J]．化學(xué)工業(yè)，2010(8)：21—23．
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2011(7)：18—21．
[5]王海濱．國內(nèi)對苯二甲酸產(chǎn)業(yè)分析及預(yù)測[J]．化學(xué)工業(yè)，
2010(3)：11-14．
[6]許中培．國內(nèi)對苯二甲酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及供需預(yù)測[J]．石油化工技
術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2011(6)：16—19．
收稿日期：2012—08—26
作者簡介：邵平，男，工程師，1997年畢業(yè)于中南大學(xué)機(jī)械電子工程專
業(yè)，現(xiàn)從事科研管理和生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)工作。
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2012年第5期 李群英．焦化蠟油絡(luò)合脫氮劑的研究 9
評價裝置包括恒溫水浴、電動攪拌器和小型
提升管評價裝置，小型提升管評價裝置由提升管
反應(yīng)器、反應(yīng)沉降器、汽提段、再生器和兩器之間
的催化劑輸送管線等組成。其中提升管的長度為
2．8 m，再生器中催化劑藏量為4．0 kg，原料處理量
為1．0-1．2 kg／h。
1．2實(shí)驗方法
在干燥的500 mL三口燒瓶中，先加入油樣
200 g，放入100℃的油浴中預(yù)熱。再按實(shí)驗要求
用電子天平稱取適量預(yù)熱至50℃的脫氮劑，加入
油樣中，迅速開動攪拌器，反應(yīng)完全后停止攪拌，
用SH／T0162—1992石油產(chǎn)品中堿性氮測定法來測
定油樣的堿氮含量。
1．3絡(luò)合脫氮劑的設(shè)計
針對焦化蠟油中堿性氮化物的特點(diǎn)，選用乙
二酸作為脫氮劑的主要成分，反應(yīng)式為：
吡啶
+ H
酸質(zhì)子 NH
中性絡(luò)合物
脫氮劑加入到焦化蠟油中，可以和焦化蠟油
中的堿性氮化物形成絡(luò)合物，這樣就掩蔽了堿性
氮化物上的孤對電子，使之不會和催化劑上的活
性中心形成穩(wěn)定吸附物，避免了催化劑中毒。生
成的中性氮化物與原料油混溶在一起，不存在氮
渣分離問題 ]。
2工藝條件的確定
2．1脫氮劑用量的確定
以焦化蠟油為原料，在溫度80 ec，反應(yīng)時間
30 min時，考察EA一01脫氮劑的加入量對堿氮轉(zhuǎn)
化率的影響(焦化蠟油堿氮含量1 322．6 g，g)。實(shí)
驗結(jié)果見表2。
表2 焦化蠟油脫堿氮實(shí)驗結(jié)果
從表2看出，堿氮轉(zhuǎn)化率與絡(luò)合脫氮劑用量存
在極大值。即脫氮劑用量0．4％時，焦化蠟油的堿
氮轉(zhuǎn)化率為6 1．99％。因此脫氮劑用量選擇0．4％。
2．2脫氦溫度的確定
由于絡(luò)合脫氮反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此溫度升
高對反應(yīng)不利。由于焦化蠟油從延遲焦化裝置出
來的溫度最低大約為8O℃，重催原料油進(jìn)催化裂
化裝置的最低溫度約為8O℃左右，所以反應(yīng)溫度
選擇80℃，這樣為脫氮劑的工業(yè)應(yīng)用提供便利條
件。同時也節(jié)省熱源，降低能耗 ]。
2．3脫氮時間的確定
以焦化蠟油為原料，在反應(yīng)溫度為80℃ ，脫氮
劑用量為0．4％條件下，考察不同反應(yīng)時間對堿氮
轉(zhuǎn)化率的影響，實(shí)驗結(jié)果見表3。
表3 反應(yīng)時間對堿氮轉(zhuǎn)化率的影響
由表3可見，在反應(yīng)時間低于30 min時，堿氮
轉(zhuǎn)化率逐步增大；反應(yīng)時間為30 min時，堿氮轉(zhuǎn)化
率達(dá)到最大；在反應(yīng)時間高于30 min時，堿氮轉(zhuǎn)化
率基本不變。因此，脫氮劑與焦化蠟油反應(yīng)的時
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煉油與化工
10 REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY 第23卷
項目 微反活性，％ 比表面積，(m2．g ) 孔體積／(mL·g ) 粒徑分布／％
<20tzm 20~801~m >80~m
DOCO平衡劑 62．3 123 0．3 2．02 66．46 3 1．52
3．2原料油
催化裂化原料油配制。按0．4％ 比例把脫氮劑
加人到焦化蠟油中，在80 qC條件下反應(yīng)30 min后
再與混蠟(不含焦化蠟油)和減渣按焦蠟：混蠟：減
渣=20：40：40比例配成原料，然后進(jìn)行小型提升
管評價。原料油性質(zhì)見表5。
表5 原料油主要-I生質(zhì)
3．3小型提升管對E匕評價實(shí)驗
為了使實(shí)驗具有可比性，采用基本相同的評
價條件，在XTL一6小型提升管裝置上進(jìn)行重催評
價實(shí)驗評價結(jié)果見表6。
表6 小型提升管評價結(jié)果
由表6可見，摻混20％經(jīng)脫堿氮處理的焦化蠟
油和摻混20％焦化蠟油的對比評價實(shí)驗表明，轉(zhuǎn)
化率提高4．34％ ，輕油收率提高4．04％。
4結(jié)論
(1)該絡(luò)合脫氮劑經(jīng)濟(jì)適用，直接加入到焦化
蠟油中，可有效屏蔽焦化蠟油中的堿性氮化物。
(2)確定了適宜的脫氮工藝條件：反應(yīng)溫度
80 c【=，反應(yīng)時間30 min，脫氮劑用量0．4％時，堿氮
轉(zhuǎn)化率最大，達(dá)到61．99％。
(3)證實(shí)了以摻混20％經(jīng)脫堿氮處理的焦化
蠟油和摻混20％焦化蠟油為原料時，轉(zhuǎn)化率提高
4．34％，輕油收率提高4．04％。
參考文獻(xiàn)：
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順石油學(xué)院學(xué)報，2001，21(3)：10—13
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順石油學(xué)院學(xué)報，2001，21(4)：19—24．
[4]李四略，張文英，吳艷波，等．乙二酸與焦化蠟油中堿性氮化物反
應(yīng)動力學(xué)EJ]．大慶石油學(xué)院學(xué)報，2002，26(3)：107—109．
收稿日期：2012—08—19
作者簡介：李群英，男，經(jīng)濟(jì)師，1986年畢業(yè)于中國人民解放軍后勤工
程學(xué)院，現(xiàn)從事油品研究及科研后勤保障工作。

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