乙烯焦油全馏分加氢处理工艺研究

第45卷第21期2017年11月

广州化工

Guangzhou Chemical Industry

Vol.45No.21

Nov.2017乙烯焦油全馏分加氢处理工艺研究

贾春赋\马铁军\李军2,杨燕\杨洋3,关颖1

(1中国石油抚顺石化分公司催化剂厂，辽宁抚顺113001; 2中国石油抚顺石化分公司研究院，辽宁抚顺113001; 3中国石油抚顺石化分公司洗化厂，辽宁抚顺113001)

摘要：充分合理利用好乙烯焦油资源，使其产生最佳的经济效益，对乙烯装置整体效益及乙烯副产资源深加工都有着重 大的影响。本文通过开展抚顺石化公司全馏分乙烯焦油浅度加氢精制实验，考察反应温度、压力、对加氢效果的影响。从实验结 果可以看出加氢产品油可用作石油磺酸盐原料，建议掺兑比例（重量比）约为（石油馏分油：乙烯焦油浅度加氢产物）1:(0.5~1)。产品油切割点30%之后重组分油可满足橡胶填充油指标需求。

关键词：乙烯焦油；全馏分油；加氢；工艺

中图分类号：TQ000 文献标志码：A文章编号：1001-9677(2017)21-0043-03 Study on Total Fraction Hydrotreating Process of Ethylene Tar

JIA Chun-fu1 , MA Tie-jun1 , LI Jun2 , YANG Yan' , YANG Yang3 , GUAN Ying1

(1 Petro China Fushun Petrochemical Company Catalyst Plant, Liaoning Fushun 113001;

2 Petro China Fushun Petrochemical Company Research Institute, Liaoning Fushun 113001;

3 Petro China Fushun Petrochemical Company Detergent Plant, Liaoning Fushun 113001 , China)

Abstract：It has a significant impact on the overall benefits of ethylene plant and on the deep processing of ethylene by-product resources to make full use of ethylene tar and make the best economic benefits. The effects of reaction temperature and reaction pressure on hydrogenation efficiency were investigated through experiments of mild hydrotreating on full fraction ethylene tar in Fushun Petrochemical Company. It can be seen from the results that the hydrogenation product oil could be used as raw material of petroleum sulfonate. And it was suggested that the ratio of blending ratio (weight ratio) was about 1: (0.5 ~1)(petroleum distillate:ethylene tar mild hydrogenation product). 30% distillate oil in product oil could meet the index requirements of rubber filling oil.

Key words：ethylene tar；distillate; hydrogenation；process

乙烯焦油是在乙烯生产过程中的一种副产品，其主要成分 是双环以上稠环芳烃的混合物，芳烃含量达90%以上，具有侧 链短、碳氢比髙，灰分含量低，重金属含量少的特点[1]。我国 乙烯焦油的综合利用起步较晚，少部分用来提取萘、甲基萘或 作制备沥青、针状焦等[2-4]，但整体利用加工难度较大、利用 率不髙，经济效益低。近几年，随着乙烯工业的迅猛发展，乙烯焦油产量也飞速增加。因此，如何充分合理利用好这部分资 源，使其产生最佳的经济效益，对乙烯装置整体效益及乙烯副 产资源深加工都有着重大的影响。

目前，大部分的乙烯焦油处理工艺采用的方法为“一次精 馏切割、二次深加工应用，’[5-6]，工艺流程较长，本文意在对乙 烯焦油进行一次浅度加氢后，获得质量较轻的产品油，探讨其 作为生产石油磺酸盐、橡胶填充油等原料的可行性。

1实验

1.1实验原料

乙烯焦油，抚顺石化分公司，基本性见表1。

表1乙烯焦油基本性质

Table 1Basic properties of ethylene tar

项目性质密度(20 益）/(g.cm) 1.0798黏度(40 益）/(mm2.s-1)50.27凝点/益15闪点（开口）/益105残炭（质量分数)/%13.71灰分(质量分数)/%0.0003饱和分/%16.27

芳香分/%53.16 C/%92.05

H/%7.04

S/%0.31

0/%0.53

N/%0.07

44广州化工

2017年11月

催化剂，抚顺石油化工研究院开发的渣油加氢催化剂。催 化剂级配采用级配装填。1.2实验内容

① 加氢精制：采用100 m L 髙压加氢固定床反应器，催化 剂按照上述级配方案装填，操作工艺条件见表3。

② 精馏分离：加氢精制后，对产品油进行减压切割分离，

对各组成进行性质分析。1.3

分析方法

对乙烯焦油原料油及浅度加氢产品油分别进行基本的物性 分析，分析方法见表2。

表2样品分析标准

Table 2 Sample analysis standard

项目分析方法

密度GB /T 1884-1992 密度计法闪点GB /T 3536-2008 闭口杯法粘度GB /T 265-1988运动粘度测定法胶质GB /T 8019-2008车用柴油实际胶质测定法残炭GB 268-87石油产品残炭测定方法灰分GB 508-1985石油产品灰分测定法

溴价SH /T 0630-1996(2004)烃类组成GB /T 6041-2002元素含量分析

ICP-AES 法

2结果与讨论

2. 1

试验温度对产品性质的影响

针对取得的抚顺石化乙烯焦油，进行不同反应温度、反应 压力对反应效果的影响考查，反应工艺条件见表3。

表3

反应温度、压力考察实验工艺条件

Table 3 The reaction experimental conditions 工艺产品1#

产品2#

产品 3#

产品4#

催化剂保护剂/加氢精制剂

反应压力/MPa 10. 0

12.0

氢油体积比800800800800体积空速/h -11. 0 1.0 1.0 1.0反应 一反

150150

150150温度/益

二反

250

220

250

220

在压力相同反应压力，空速 1.0 h -1、

、氢油比800:1 的条件下，改变反应温度进行加氢精制，全馏分产品分析结果见

表4。从表4可以看出，在反应压力、空速、氢油比一定的条 件下，提髙反应温度有利于加快加氢裂化的反应速度及深度， 产品油中的烯烃加氢幅度较大，溴价从原料的25.5 g Br /100 g 下降至0.11g B r /100g ,油品呈现轻质化趋势，密度降低，多 环芳烃含量减少，单环芳烃含量增加，加氢效果显著，但提髙 加氢反应温度对产品结焦情况无明显影响。2. 2

加氢反应压力对产品性质的影响

在其它反应条件相同的情况下，改变反应压力进行加氢精 制，结果见表4。通过反应结果可以看出，提髙反应压力可以 加深加氢反应深度，但影响较小，考虑加工成本，可选择反应

压力为10.0 M Pa 。

表4

不同反应温度、压力下加氢产品油基本性质

Table 4 The basic properties of hydrogenation product oil under

different reaction conditions

项目原料

产品1#产品

2#产品3#产品4#密度/(g .mL -1)

1. 0798 1. 0162 1. 0259 1. 0025 1. 0189残炭13.718. 5310.727. 8510. 26溴价/(gBr /100 g )25. 50. 130. 30. 110. 28链烷烃17.6

18.318.118.818.2总环烷烃6. 77. 77. 57. 97. 5总单环芳烃

18.827.026. 728. 227.3组成/总双环芳烃总二环芳烃

Wt%

总四环芳烃27. 823. 123. 524. 625.210. 511.911.412. 211.511.86. 56. 85. 25. 6总五环芳烃

0. 60. 40. 50. 30. 3六环芳烃及其它芳烃4. 73. 94. 1 1.83. 3胶质

1.5

1. 2

1.4

1.0

1. 1

2. 3反应质量空速对产品性质的影响

在较低的反应空速下，加氢反应转化率髙，在较髙的反应

空速下，由于原料油与催化剂床层接触时间短，加氢转化率势 必下降。

表5

不同空速下产品油基本性质

Table 5 The basic properties of product oil under different airspeed

1.0

1.2

1.5密度/(g .mL -1)

1. 0159 1.0186 1.0233残炭8. 559. 269. 78溴价/(gBr /100 g )0. 140. 250. 49链烷烃

18.318.117. 6总环烷烃7. 77. 58. 2总单环芳烃27. 026. 724. 7组成/

wt %

总双环芳烃23. 123. 522. 6总二环芳烃11.911.412. 6总四环芳烃6. 56. 87. 2总五环芳烃0. 40. 50. 8六环芳烃及其它3. 94. 14. 8芳烃胶质

1.2

1.4

1.5

从表5可以看出，在其他反应条件相同的情况下，提髙反

应空速，产品油加氢质量下降，油品密度增加，重质芳烃含量 增加，溴价明显提髙，因此适宜的加氢反应空速为1.0 h -1。2. 4

反应氢烃比对产品油性质的影响

氢烃体积比的提髙有利于加氢反应过程的传质传热作用， 氢分压的提髙，在一定程度上一直催化剂的结焦。但随着氢烃 比的增加，加氢的动力费用和设备投资费用提髙。因此，适宜 的氢烃比范围有利于加氢反应的效果。

从表6可以看出，在其他反应条件相同的条件下，随着反 应氢烃比的提髙，加氢反应效果提髙，产品油胶质含量减少， 氢烃比800:1、900:1，反应效果基本维持相当，因此适宜的 反应氢烃比为800:1即可。