操作条件对加氢裂化尾油降凝产品性能的影响
黄佳宇 吴文涛 朱俊超
摘 ?????要：采用自制HZSM-5分子筛催化剂，以某炼油厂加氢裂化尾油为原料，在固定床反应器上考察了操作条件对降凝产品链烷烃及白油的性能和收率的影响，得出最佳的操作条件为：反应温度380 ℃，质量空速1.0 h-1，反应时间12 h，在此条件下得到的白油收率最高，且白油及链烷烃性质均满足要求。通过测定催化剂的比表面积、酸类型及酸中心密度，得出自制催化剂同时具有B酸和L酸，拥有强酸中心，有利于降凝反应的进行。
关 ?键 ?词：HZSM-5;加氢裂化尾油;操作条件; 降凝
中图分类号：TE 624 ??????文献标识码： A ??????文章编号： 1671-0460（2019）03-0470-04
Abstract： Using self-made HZSM-5 molecular sieve as the catalyst， hydrocracking tail oil from a refinery as raw material， the effect of operating conditions on properties and yield of the alkanes and white oils was investigated on fixed bed reactor. The best operating conditions were determined as follows： the reaction temperature 380 ℃，the weight space velocity（WHSV） 1.0 h-1， and the reaction time 12 h. Under this conditions， the yield of white oil was the highest. The properties of white oil and alkanes met the products requirements. Determination results of the specific surface area， acid type and acid center density of the catalyst show that self-made HZSM-5 has B acid and L acid， and has strong acid centers， which is favor to the dewaxing reaction.
Key words： ?HZSM-5; Hydrocracking tail oil; Operating conditions; Dewaxing
随着原油越来越重及环保要求越来越严格，这就要求炼油厂将重质原油加工生产出清洁燃料油，因此，近年我国建成投产多套大型加氢裂化装置。原油经加氢裂化处理后，未反应部分（加氢裂化尾油）饱和烃（主要为C20～C30正构烷烃）含量高达96.8%[1]以上，芳烃含量小于1%，硫、氮、金属等杂质含量低，是一种高品质油。目前，加氢裂化尾油主要通过降凝反应生产优质的润滑油基础油（白油）以满足各方面的要求。
由于ZSM-5分子筛具有稳定性好，抗积炭性能优异，已广泛应用于芳构化、催化裂化、异构化等反应中[2]。对于加氢裂化尾油降凝反应，国内普遍采用分子筛催化剂[3，4]。本文主要以HZSM-5为催化剂，以某炼油厂加氢裂化尾油为原料，进行非临氢降凝反应，考察操作条件对降凝产品收率及性质的影响，并测定催化剂理化性能。
1 ?实验部分
1.1 ?原料及产品主要控制指标
以某炼油厂的加氢裂化尾油为原料，以HZSM-5分子筛为催化剂，在非临氢条件和常压下进行降凝反应。降凝产品中的白油是一种超低硫柴油，具有良好的黏温性能和氧化安定性能，也是生产润滑油基础油的理想原料，根据工厂生产实际要求，原料油性质及产品的主要控制指标如表1所示[5，6]。
1.2 ?催化剂制备及表征
催化剂制备：ZSM-5沸石分子筛原粉采用水热法制备[7]。取一定量的制备后的原粉，与浓度为0.5 mol/L的NH4NO3溶液于95 ℃进行离子交换，2 h后停止搅拌，待冷却后取出溶液并依次进行抽滤、烘干、称量;再按以上步骤重复交换3次后，将所得的催化剂粉末置于马弗炉中于550 ℃下焙烧4 h，即得HZSM-5分子筛催化剂粉末;再依次经过压片、研磨、筛分，取20～50目球形顆粒催化剂备用。
1.3 ?实验装置及产品性质测定
实验装置：实验室小型固定床反应器。
产品性质测定：采用SYD-267开口闪点仪测定白油闪点（开口杯）、采用乌氏黏度计测定白油黏度、采用SYP-510G石油产品凝点仪测定白油凝点;采用SYP2001-I石油产品馏程试验仪测定链烷烃馏程。
2 ?结果与讨论
2.1 ?操作条件对白油收率的影响
2.1.1 ?反应时间的影响
在反应温度360 ℃，质量空速1.0 h-1、载气流量20 mL/min及常压条件下进行加氢裂化尾油非临氢降凝反应，每隔四小时接收一个液相产品，将所得液相产品在120 ℃下进行分馏，得到白油产品，测定白油收率随反应时间的变化，结果如图1所示。
由图1可以看出，随着反应时间的延长，白油收率先增加后降低，当反应时间达到8～12 h时，白油收率最高。其主要原因是，刚开始反应时，催化剂性能不稳定，活性较低，随着反应的进行，催化剂活性趋于稳定，但是当反应时间较长时，由于催化剂生焦积碳，催化剂活性又下降，造成白油收率下降。所以本实验中反应时间控制在12 h。
