馬方明 屈亮

摘要：分子篩運行效果將直接影響產(chǎn)品的各項經(jīng)濟技術(shù)指標，而分子篩的使用周期更是直接決定分子篩裝置運行水平的關(guān)建因素。研究如何提升分子篩活性，提高脫蠟油產(chǎn)率對生產(chǎn)意義重大。

關(guān)鍵詞：分子篩；活性；收率

1前言

1.5萬噸/年分子篩脫蠟裝置于2016年1月建成投產(chǎn)，以5A型分子篩為吸附劑，高溫蒸汽為脫附劑，從柴油中分離出正構(gòu)烷烴，生產(chǎn)凝固點<-75℃航空液壓油基礎(chǔ)油。從“701”到新分子篩裝置，分子篩活性下降速度快，使用周期短一直是生產(chǎn)上的技術(shù)瓶頸。本文立足分子篩裝置現(xiàn)狀，采取一系列優(yōu)化措施，減緩分子篩活性衰減速度，延長使用周期。

2分子篩活性降低原因

影響分子篩活性的原因是多方面的，原料中的水、含氮、含氧化合物、烯烴等在分子篩表面上的媳婦，烷烴分子在分子篩空隙中的滯留，分子篩中的鈣離子交換度等不僅影響分子篩吸附速度和作用力大小，也影響著分子篩的吸附穩(wěn)定性?？傮w來講，分子篩活性逐漸降低的原因有三種：

（1）高分子量污染物堵塞分子篩孔穴，據(jù)分析一般為分子量150～700的烴類，含氮、氧及硫的雜環(huán)化合物，多環(huán)芳烴等極性物質(zhì)。（2）分子篩結(jié)構(gòu)被破壞及其金屬陽離子性質(zhì)發(fā)生變化，一般稱為永久失活。（3）分子篩正常運行溫度為280～320℃，吸附和脫附交替操作，分子篩由于長期在高溫下與烴類接觸，表面逐漸積炭而使吸附活性下降，分離效果越來越差。

3分子篩活性優(yōu)化方案

長時間的生產(chǎn)操作表明，生產(chǎn)過程中分子篩吸附系統(tǒng)的吸附溫度、吸附壓力、吸附空速、篩汽比、脫附溫度和壓力等關(guān)鍵控制參數(shù)對分子篩活性及使用周期都有著較大影響，一個較優(yōu)的運行環(huán)境，可以讓分子篩孔道中的正構(gòu)烷烴脫除更徹底，減少積碳形成，長時間保持高活性。根據(jù)分子篩運行實際情況，主要從兩大方面著手，優(yōu)化分子篩長周期運行：（1）優(yōu)化脫蠟系統(tǒng)運行參數(shù)，保持分子篩活性處于最佳；（2）優(yōu)化停工期間分子篩處理方式，將分子篩活性衰減降至最低。

4分子篩活性優(yōu)化

4.1生產(chǎn)期間分子篩活性優(yōu)化

（1）床層溫度對分子篩活性的影響

分子篩床層溫度的高低對分子篩吸附和脫附過程都有較大影響。吸附過程中，吸附溫度低，吸附容量大，但吸附速度慢；吸附溫度高，分子篩吸附速度加快，但是分子篩吸附容量下降。脫附過程中，脫附溫度低，水分子擴散速度慢，使分子篩孔穴內(nèi)正構(gòu)烷烴脫附不干凈，殘留量多，影響下個周期的吸附；脫附溫度高，水分子擴散速度大大加快，能置換出更多的正構(gòu)烷烴，有效提高脫蠟油品質(zhì)。在實際生產(chǎn)中需要把吸附溫度和脫附溫度綜合考慮，因此，以每10℃作為一個研究點，考察不同床層溫度對分子篩活性的影響。

結(jié)合表1、圖1和圖2，在生產(chǎn)過程，隨著床層溫度的升高，脫蠟油收率不斷增加，床層溫度為320℃左右時，脫蠟油收率達到最大值35.1%，當床層溫度繼續(xù)升高時，脫蠟油收率有所回落。床層溫度高于330℃，脫蠟油的凝固點回升幅度較大，因此，床層溫度為290℃～320℃，分子篩活性較好。

（2）操作周期對分子篩活性的影響

1.5萬噸/年分子篩脫蠟裝置采用三塔流程，當分子篩吸附過程達到飽和狀態(tài)時，反應(yīng)器停止吸附轉(zhuǎn)入脫附過程。脫附過程分兩個階段，一是吹中階段，吹中完成后立即轉(zhuǎn)入脫附階段。脫附分兩次進行，第一次脫附為重復(fù)利用的蒸汽進行脫附，第二次脫附為新鮮蒸汽直接進行脫附。由于三塔吸附、吹中、脫附是一個循環(huán)過程，調(diào)整吸附時間，吹中、脫附時間就會相應(yīng)調(diào)整，因此，車間以50秒作為一個研究點，考察不同吸附時間對分子篩活性的影響。

從表2和圖3可以看出，吸附時間大于900S后，隨著吸附時間增加，脫蠟油凝固點迅速回升，吸附時間小于900S時，脫蠟油凝固點小于-80℃，但吸附時間過短，會導致分子篩未飽和吸附，造成能耗浪費，因此，吸附時間為750～900秒時，對分子篩活性較為有利。

（3）脫附蒸汽量對分子篩活性的影響

脫附蒸汽量低，蒸汽對正構(gòu)烷烴的沖洗和置換作用減弱，導致正構(gòu)烷烴在分子篩中脫除不徹底，降低了分子篩的吸附效能，而且長時間高溫環(huán)境，未及時脫除的烴類容易形成積碳；脫附蒸汽量高，正構(gòu)烷烴能夠脫除更徹底，但會提高生產(chǎn)成本，為此，車間以1t/h作為一個研究點，考察不同蒸汽量對分子篩活性的影響。

4.2停工期間分子篩活性優(yōu)化

分子篩脫蠟裝置脫蠟油設(shè)計庫存容量為800m3，2018年將一具1000m3原料罐改造為脫蠟油罐，庫存容量共計1800 m3，約1400噸，液壓油產(chǎn)量按180噸/月計算，脫蠟油庫存容量只能滿足分子篩裝置連續(xù)正常生產(chǎn)4個月，頻繁的開停工對分子篩影響極大，停工期間分子篩活性的保持對延長分子篩更換周期有重大意義。

5結(jié)論

通過優(yōu)化分子篩脫蠟床層溫度、操作周期及脫附蒸汽量等運行參數(shù)和停工期間分子篩處理方式，分子篩利用效率明顯提升，極大限度延長了分子篩使用壽命。

（作者單位：玉門煉化總廠）