石油煉制中的超臨界流體技術(shù)探討

孫家楠(銀川能源學(xué)院,寧夏 銀川 750100)

石油煉制中的超臨界流體技術(shù)探討

孫家楠(銀川能源學(xué)院,寧夏 銀川 750100)

自我國煉油工業(yè)的得到成長以來，超臨界流體技術(shù)也隨之得到了更多的發(fā)揮空間。但超臨界流體技術(shù)本身所需要的成本比較高，且目前我國技術(shù)人員對這種技術(shù)的認(rèn)知還不夠全面，導(dǎo)致超臨界流體技術(shù)的作用得不到充分發(fā)揮。本文從超臨界流體技術(shù)的性質(zhì)和在煉油過程中的應(yīng)用這兩方面進(jìn)行了深入研究。

超臨界流體技術(shù)；性質(zhì)；應(yīng)用

超臨界流體技術(shù)是一種將物質(zhì)處于超臨界情況下，采用超臨界流體與需要區(qū)分的物體相接處，再對其溫度和壓力進(jìn)行控制，從而達(dá)到所需目的的技術(shù)。自超臨界流體技術(shù)被發(fā)現(xiàn)以來，現(xiàn)今已被普遍運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域中。在石油煉制過程中，通過超臨界流體技術(shù)的使用，為煉油工業(yè)的發(fā)展帶來了更高的社會和經(jīng)濟(jì)方面的效益。

1 超臨界流體的性質(zhì)

1.1 傳遞性

超臨界流體具有極好的傳遞能力，據(jù)研究表明，超臨界流體的傳播能力與氣體和液體的傳遞能力有所差異，其不僅有著與液體相似的密度，擁有較好的消融能力，還具有與氣體相似的特點(diǎn)，擁有較好的物質(zhì)傳輸能力。

1.2 選擇性

將超臨界流體在超臨界的環(huán)境下，與需要分離的物質(zhì)相結(jié)合，再對周圍的溫度和壓力進(jìn)行調(diào)整，以降低超臨界流體的密度，并達(dá)到物質(zhì)分離的效果。

1.3 溶解性

超臨界流體的消融能力與其密度成正比的關(guān)系，且其密度的大小會因?yàn)榄h(huán)境溫度的高低及壓力的大小而改變，所以要想控制其溶解能力，可以通過調(diào)控周圍溫度或壓力的方式，改變其密度大小，以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 超臨界流體技術(shù)在煉油過程中的作用

2.1 重油改質(zhì)過程中的超臨界流體抽提技術(shù)

在臨界壓力下，超臨界流體的密度與液體的密度相似，通過對超臨界流體這一特征進(jìn)行深入研究。據(jù)研究表明，超臨界流體抽提技術(shù)從極大程度上提高了重油改質(zhì)的工作水平。在上世紀(jì)末期，我國在渣油超臨界抽提工藝上取得了極好的成果，成功研發(fā)出減壓渣油超臨界流體脫瀝青工藝，采用超臨界流體在減壓的環(huán)境下從渣油中提取出優(yōu)質(zhì)瀝青，其工藝實(shí)行的前提必須是在超臨界環(huán)境下。隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)得以改進(jìn)，在原有的工藝技術(shù)上，加入了溫度調(diào)節(jié)的方式控制提取瀝青的質(zhì)量，提高了瀝青從渣油中的提取質(zhì)量，為我國煉油工業(yè)的發(fā)展帶來了極大的效益。

2.2 渣油分離過程中的超臨界流體萃取技術(shù)

在渣油分離過程中，因?yàn)樵偷膬?nèi)在構(gòu)造很繁雜，且沸騰點(diǎn)較高和在過熱的環(huán)境中容易分化，所以不能用利用一般的“實(shí)沸點(diǎn)蒸餾”方式進(jìn)行分離，那么超臨界流體萃取的方式就很好的避開了這些問題。目前在超臨界萃取的基礎(chǔ)上，又研發(fā)出來的超臨界萃取精密分離評價(jià)法使得渣油分離的更細(xì)致。據(jù)研究表明，利用超臨界萃取精密分離評定法進(jìn)行渣油分離，達(dá)到了很好的渣油分離效果，獲得了更優(yōu)質(zhì)的油品，從而推動了煉油工業(yè)的發(fā)展。

2.3 石油化工中的超臨界流體化學(xué)反應(yīng)

對超臨界流體在化學(xué)領(lǐng)域中產(chǎn)生的作用進(jìn)行研究后，國外學(xué)者一致認(rèn)為當(dāng)物質(zhì)從原有的狀態(tài)進(jìn)入到超臨界環(huán)境后，不僅物質(zhì)所具有的催化劑活性會有所恢復(fù)，其催化劑的生命還會加長。在超臨界環(huán)境中，對甲苯溶劑中加氫，研究其熱解反應(yīng)，得出結(jié)論在超臨界流體中加入氫物質(zhì)進(jìn)行熱解反應(yīng)，可以提高渣油的分離質(zhì)量，獲得更優(yōu)質(zhì)的油品。就目前而言，我國在這方面的研究還不是很充足，因此我國需要加強(qiáng)這方面的研究，分析制定科有效的方案，以提高我國石油煉制技術(shù)的水平。

2.4 烷基化反應(yīng)中的超臨界流體技術(shù)

隨著環(huán)境污染問題的加重，政府對環(huán)境保護(hù)的要求也不斷增加，從而對汽油中的芳烴含量進(jìn)行了限制，因此導(dǎo)致了萃取所需的異辛烷含量大幅度增加，同時(shí)也使得氣體催化劑所需的數(shù)量也在增加，即成本也比之前有所增加。但采用固體催化劑，其所具備的活性不足，則會從很大程度上阻礙工業(yè)化的生產(chǎn)。因此，針對這一問題，對其進(jìn)行了相關(guān)研究，當(dāng)固態(tài)催化劑處于超臨界流體中時(shí)，超臨界流體所具備的超強(qiáng)溶解性，可以幫助固態(tài)催化劑很好的解決活躍程度不明顯的情況，并增加催化劑的生命。如此一來，則可以在不降低優(yōu)質(zhì)油品產(chǎn)量的情況下，很好的解決了設(shè)備成本問題，還有效的解決了環(huán)境方面的污染問題。通過在烷基化反應(yīng)中使用超臨界流體技術(shù)進(jìn)行渣油分離，不僅促進(jìn)了煉油工業(yè)的發(fā)展，為煉油工業(yè)帶來了更好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還針對環(huán)保問題研制出了低污染的汽油。

3 結(jié)語

綜上所述，超臨界流體技術(shù)在現(xiàn)今社會進(jìn)步的過程中被諸多方面應(yīng)用，但我國目前對超臨界流體技術(shù)的認(rèn)知還有所缺乏，且超臨界流體技術(shù)使用的成本較高，從而導(dǎo)致超臨界流體技術(shù)作用的施展空間不夠。因此，我國相關(guān)技術(shù)人員需要深入研究認(rèn)知超臨界流體技術(shù)，并制定科學(xué)有效的使用方案，盡可能降低投資成本，促使超臨界流體技術(shù)的作用獲得充分的施展空間，從而提升煉油工藝的經(jīng)濟(jì)及社會效益。

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