研究自由基引发剂对重油加氢裂化的影响

2017-03-04张晏崧赵广韬恒力石化大连炼化有限公司辽宁大连116318

化工管理 2017年3期

张晏崧赵广韬（恒力石化（大连）炼化有限公司，辽宁大连 116318）

研究自由基引发剂对重油加氢裂化的影响

张晏崧赵广韬（恒力石化（大连）炼化有限公司，辽宁大连 116318）

化工提炼效率随着化学技术的发展，已经得到了极大的提升。对于重油转化效率问题，利用自由基的作用，来提高重油的转化率，极大程度上能够增加轻质油的收率，表现最为明显的是蜡油与减压渣油的转化。自由基引发剂的添加质量分数不同，得到的转化效率也不同，因此加强对自由基引发剂的应用影响研究，有着现实的意义。

自由基；引发剂；重油；加氢裂化；影响

自由基一直以来都是工业生产研究的重要内容，自由基引发剂被广泛的应用各个领域中，发挥着积极的作用。自由基链引发反应，其是通过合理的控制自由基聚合速率以及聚合物分子量而实现的，引发剂能够给自由基单体的转化速率，带来较大的影响，且能够影响聚合物的性能。

1 自由基聚合概述

重油加氢裂化反应中，加入的自由基引发剂，主要利用的是自由基聚合引发剂。自由基聚合能够合成共聚物与均聚物，其属于聚合乙烯基类单体方法之一，其聚合效果较为明显。自由基聚合引发剂主要包括偶氮类、过氧化物类、氧化还原类、大分子类、光敏类等。重油加氢裂化中，主要应用的是偶氮类引发剂与过氧化物类引发剂，能够有效提高重油的转化率。

2 重油加氢裂化常用的自由基引发剂

2.1 偶氮类引发剂

偶氮类引发剂主要分为水溶性偶氮类与油溶性偶氮类。该种类型的引发剂具有无诱导分解特点，而且分解后仅产生一种自由基，自由基在常温下较为稳定，轻易不会和杂质进行反应，便于存贮以及运输。研究较早的偶氮类引发剂包括AIBN (偶氮二异丁腈）、ABVN（偶氮二异庚腈）等，在工业中的应用范围较小，其应用于重油加氢裂化反应中，具有较强的应用效果。AIBN用作引发剂，能够聚合得到丙烯酸芘甲酯-丙烯酸共聚物，生成的聚合物能够自动组成光敏性胶束。

2.2 过氧化类引发剂

在重加氢裂化反应中，较为常用的引发剂是过氧化类引发剂。该类型的引发剂，含有-O-O-，属于一类化合物，当引发剂受热后，则-O-O-的键会断裂，分为两个自由基，以此使得单体聚合。该种引发剂主要分为无机过氧化物和有机过氧化物，分别为水溶性和油溶性。重油加氢裂化反应中，常用的过氧化类引发剂是过氧化特二丁基，其能够加快反应，提高轻质馏分油收率，具有明显的应用效果。

3 自由基引发剂对重油加氢裂化的影响

3.1 促进加氢裂化反应

重油加氢裂化反应中，若加入自由基引发剂，则能够加速反应，相关研究表明利用DTBP、I2、AIBN作为引发剂，根据反应的实际情况，来确定其各自的用量，采取分别试验，根据最后试验结果发现上述自由基引发剂，均能够提高裂化反应速率，尤其是蜡油加氢裂化反应。自由基引发剂的添加量直接影响着重油加氢裂化反应的效率，当DTBP、I2、AIBN引发剂，其添加质量分数由2500×10-6，加至10000×10-6时，DTBP引发剂使得蜡油轻质化收率提高4-10%，而I2引发剂则能够提高3-9%，AIBN引发剂则能够提高3-8%。上述三种引发剂的应用，对重油加氢裂化反应具有较好的促进效果。

3.2 影响催化剂的用量

自由基引发剂的使用，对重油加氢裂化的影响，还体现在催化剂用量上。在含硫模拟蜡油加氢裂化反应试验中，通过变化硫催化剂的使用量，观察引发剂的催化剂使用含量的影响，选取的硫化剂使用量为200×10-6与2000×10-6。蜡油在200×10-6的催化剂使用条件下，其空白转化率是27.5%，蜡油在2000×10-6的催化剂使用条件下，其空白转化率是29.1%。加入DTBP、I2、AIBN引发剂，质量分数为10000×10-6，蜡油的转化率分别增加了8%～10%、7%～9%、6%～8%，由此能够得出加入自由基引发剂，即使使用少量的催化剂，也能够确保轻质化产物的收率。加入引发剂，在提取汽油与柴油时，其应用效果较为明显。添加引发剂，能够提升蜡油裂化产生清油的选择性。

3.3 对脱硫率的影响

在进行重油加氢裂化反应时，加入自由基引发剂，加之温度条件的变化，能够影响蜡油的脱硫率。反应温度越高，则脱硫率越高。加入引发剂条件下的脱硫率，其与反应温度有着直接的联系，当反应温度从390～415℃，上升到415～435℃时，在空白条件下，脱硫率提高了11.2%，而相同反应条件下，加入DT⁃BP、I2、AIBN引发剂，使得含硫蜡油加氢裂化反应的脱硫率得以提升。温度条件不同条件下，脱硫率均得到不同程度的提升，使用效果最好的引发剂是I2，其次是DTBP，最后是AIBN引发剂。I2在温度较高的环境下，能够提高含硫蜡油加氢裂化反应的脱硫率。

3.4 对孤岛减压渣油加氢裂化反应的影响

减压渣油的密度与黏度相对较大，且分子结构较为复杂，杂原子的含量较多，该种类型油主要提炼的沥青。减压渣油的分子量大，具有复杂性特点。相关研究则表明，自由基引发剂能够引发反应，当反应的温度升高时，则轻油馏分收率将会增加，且减压渣油的转化深度有所提高。在相同的反应温度条件下，裂化反应的转化率则会随着DTBP、I2、AIBN引发剂的加入，而发生显著的变化，能够提高轻质产物的收率，影响较为明显的是柴油与蜡油馏分收率。其中DTBP的加入效果最为明显，AIBN引发剂加入的效果相对较差。DTBP、I2、AIBN引发剂的加入，不仅能够促进减压渣油裂化反应，还能够增加缩合生焦反应。I2引发剂的加入，对减压渣油加氢裂化反应的催化影响较大，其能够作为氢转化剂，进而能够引发反应。而DTBP、AIBN引发剂不属于氢转化剂，需要借助弱键断裂，引发反应。