柴油加氫脫硫技術現狀研究
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摘 要：2019年政府工作報告明確指出，今年要持續推進污染防治。鞏固擴大藍天保衛戰成果，二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%，重點地區細顆粒物（PM2.5）濃度繼續下降。柴油加氫脫硫技術是有效降低二氧化硫、氮氧化物排放量的關鍵技術，本文介紹了柴油燃燒排放的污染原理，分析了柴油加氫脫硫工藝機理，通過對比分析國內外加氫脫硫技術發展現狀提出促進我國柴油加氫脫硫技術發展的有效措施
關鍵詞：污染防治；柴油加氫脫硫；降低污染氣體排放量
1 柴油燃燒排放的污染原理
柴油是一種從石油中提取出來的輕質燃料產品，其化學結構是一種含有10至22個碳原子的復合烴類物質。柴油的提取過程包括蒸餾、催化、裂化、熱裂化、焦化等環節，成品被廣泛應用于鐵路、道路、船舶等交通工具中。柴油的含硫量較高，在最新的國六標準中規定柴油的含硫量不應高于10mg/kg。
柴油的排放污染主要是由于燃燒過程中會生成大量的氮氧化物、硫氧化物，這些有害氣體聚集在高空就會形成酸雨、酸霧、臭氧層破壞、光化學煙霧等污染問題。特別是隨著我國城市汽車保有量的不斷提高，柴油類道路交通工具會排放很多硫氧化物，再加上柴油燃燒過程中會出現碳化，形成了碳灰污染源。
2 柴油加氫脫硫工藝機理
降低柴油燃燒的硫化物排放量，可以采取降低密度、脫硫、脫芳烴、提高十六烷值等方法，目前國際上最直接的方法就是進行脫硫加氫處理。柴油加氫的原理就是在柴油加工過程中注入氫氣，利用加熱爐的標準溫度和反應器內的催化劑進行硫、氮、烯烴、芳烴等污染成分的脫去反應，再經過降凝及分餾冷卻等等工藝最終得到清潔質量較高的柴油產品。
目前國際上主要的柴油加氫脫硫工藝機理是采用非貴金屬硫化態催化劑兩段中壓操作加氫精制技術，其原理是利用催化劑的化學成分來提高含硫化合物在緩和條件下的反應程度，促進碳硫和硫硫化學鍵的斷鍵反應，這樣反應之后的分子結構就會有多余的氫原子來取代硫原子，有效降低了硫含量。這種技術既能保證提高柴油質量，又能保證低成本的柴油架構提煉。非貴金屬硫化態催化劑主要是由Mo、Co、Ni、Pt 和 Pd 等元素化合物的活性組合而成，這些金屬元素的結構相近，彼此之間形成協同效應，結合后可以形成具有大面積有效表面的孔結構，有效提高催化活性，實現了低成本的柴油加氫脫硫處理。
3 國內外柴油加氫脫硫技術發展現狀
3.1 柴油加氫脫硫技術國外發展現狀
柴油加氫脫硫技術一直以來都是發達國家有效降低高空污染的有效手段，相關的技術探索和實踐活動由來已久，并且已經通過實際應用驗證了其可靠性。柴油加氫脫硫技術的發展方向主要是對高活性催化劑材料的研究，比如日本和荷蘭的能源企業研究機構就采用超活性反應中心技術合成了KF-757和KF-848兩種硫化態催化劑，這兩種技術可以實現在不同壓力條件下的脫硫工藝，在其催化下柴油加氫脫硫效果顯著提升，基本滿足了環境保護的需求。為了追求更低的成本和更高的利潤，部分發達國家還組織研究了柴油加氫脫硫反應器的工藝改進和構件加工技術，大大降低了低硫柴油的生產成本，為企業帶來了巨大的加工成本收益。除此之外，脫芳烴、降產品密度、提高十六烷值等工藝手段在國外得到了綜合利用，形成了一套被應用于實際生產工作中的符合型脫硫組合技術體系。
3.2 柴油加氫脫硫技術國內發展現狀
我國的石油開采技術發展較為緩慢，造成劣質原油的比例高居不下，柴油加氫脫硫技術與國外相比仍有較大差距，存在效率低下、質量難以保證等問題。近年來，石油化工企業自主研發了一些新的柴油加氫脫硫技術，如中國石化撫順石油化工研究院開發并提出的MCI精制串聯工藝，中國石油天然氣集團公司研究院提出的FDS-1柴油加氫脫硫工藝技術體系。在柴油加氫脫硫催化劑研究領域。由于起步較晚投入力度不足，我國目前還不具備生產高活性催化劑產品的能力。
4 促進我國柴油加氫脫硫技術發展的有效措施
超低硫柴油生產是保證我國政府工作報告中要求的工作順利開展，盡快完成《巴黎協定》任務目標和降低石油化工企業經營成本的有效手段之一。石油化工企業要認識到柴油加氫脫硫技術研發的重要性，并從如下幾個方面來開展促進工作：
4.1 提高投入力度，構建研究隊伍。
柴油加氫脫硫技術發展緩慢，其主要原因就是研究工作投入不足和研究隊伍水平不足兩方面。國家有關部門和主要石油化工企業要不斷加大投入，組建一支技術過硬、能吃苦、勇于創新的研發團隊，通過技術研究、經驗交流和教書育人等實踐活動來提高加氫脫硫技術水平。
4.2 嚴格管理，知識構建
柴油加氫脫硫技術研發需要一直過硬的團隊，也同樣需要嚴格的管理制度和資金支持來完成研發工作。柴油生產和加工企業要根據自身實際情況進行監督和管理，保證新技術的可行性。
4.3 加強環保宣傳力度
環境保護已經成為我國近期最為關鍵的工作之一，石油化工企業要認清形勢，為職工提供再教育深造的機會，讓每個員工都認識到環境保護的重要性。宣傳到位、資金到位、制度到位，在這些可以規范約束個人行為的制度促進下，必然會出現很多提高效率和柴油質量的機會。
參考文獻：
[1] 楊懷宇.柴油加氫脫硫技術的現狀及發展[J].中國石油和化工標準與質量，2017（08）：75-76.
[2] 胡俊利，王高杰.柴油加氫技術研究現狀[J].能源化工，2016（01）：19-22.
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