石油助剂是石油产品精制过程中不可或缺的关键材料,通过物理、化学或物理化学作用,改善精制效率、提升产品质量、降低能耗,并满足不同石油产品的性能要求。其作用可根据精制环节和功能分为以下几类:
一、去除杂质,提升产品纯度
石油原料(如原油、馏分油)中含有硫、氮、氧、金属(如镍、钒)、胶质、沥青质等杂质,这些杂质会导致产品稳定性差、腐蚀性强、污染环境,石油助剂通过针对性反应或吸附作用去除杂质:
脱硫助剂:在加氢精制过程中,与催化剂(如 Co-Mo、Ni-Mo 催化剂)协同作用,促进硫化合物(如硫化氢、硫醇、噻吩)与氢气反应,生成易于分离的 H₂S,降低汽油、柴油等产品的硫含量(如满足国 Ⅵ 排放标准中汽油硫含量≤10ppm 的要求)。
脱氮助剂:通过加氢反应使氮化合物(如吡啶、喹啉)转化为 NH₃,减少氮对后续加工(如催化裂化)中催化剂的毒化作用,同时改善产品的安定性(如避免柴油储存时变色、产生沉淀)。
脱金属助剂:吸附原油中的金属离子(如镍、钒),防止其沉积在催化剂表面导致催化剂失活,延长催化剂使用寿命(尤其在重油加氢精制中作用显著)。
脱胶质 / 沥青质助剂:通过分散、絮凝或溶解作用,去除原料中的胶质和沥青质,降低产品的残炭值,改善润滑油、石蜡等产品的色泽和稳定性。
二、改善加工过程,提高生产效率
在蒸馏、催化裂化、加氢等精制工艺中,石油助剂可优化反应条件、减少副反应,提升装置处理能力:
催化助剂:
在催化裂化中,添加辛烷值提升助剂(如含分子筛成分)可提高汽油的辛烷值;金属钝化剂(如锑化合物)可抑制重金属对催化剂的毒害,维持催化剂活性。
在加氢过程中,加氢活性助剂(如贵金属助剂 Pt、Pd)可提高催化剂对氢气的活化能力,加速反应进行。
阻聚剂:在烯烃类产品(如乙烯、丙烯)精制中,抑制烯烃分子聚合形成胶质,避免管道堵塞和设备结垢,保证装置连续稳定运行。
消泡剂:在蒸馏塔、反应釜等设备中,消除因物料搅拌、沸腾产生的泡沫,减少泡沫夹带导致的物料损失,提高分离效率。
三、优化产品性能,满足使用要求
不同石油产品(如燃料油、润滑油、沥青)需具备特定性能(如抗爆性、低温流动性、抗氧化性),石油助剂通过改性作用实现性能调控:
燃料油助剂:
抗爆剂(如甲基环戊二烯三羰基锰):提高汽油的抗爆性(提升辛烷值),减少发动机爆震。
降凝剂(如聚甲基丙烯酸酯):降低柴油、煤油的凝固点,改善其低温流动性,确保冬季正常使用。
清净剂:清除汽油发动机内的积碳和油泥,保持燃油系统清洁,延长发动机寿命。
十六烷值改进剂(如硝酸酯类):提高柴油的十六烷值,改善燃烧性能,减少尾气排放。
润滑油助剂:
抗氧化剂(如酚类、胺类化合物):抑制润滑油在高温下氧化变质,延长换油周期。
抗磨剂(如二烷基二硫代磷酸锌):在金属表面形成保护膜,减少摩擦磨损(如发动机活塞与缸体的润滑)。
粘度指数改进剂:改善润滑油的粘度随温度的变化幅度,保证高温不稀、低温不稠(如多级机油的调配)。
沥青助剂:
改性剂(如 SBS、橡胶):提升沥青的高温稳定性和低温抗裂性,适应道路建设中不同气候条件的需求。
乳化剂:使沥青与水形成稳定乳液(如乳化沥青),便于施工喷洒,提高路面铺设效率。
四、降低能耗与环保负荷
节能助剂:在传热设备(如换热器)中添加阻垢剂,减少水垢沉积,提高传热效率,降低加热能耗;在燃料中添加助燃剂,促进完全燃烧,减少能源浪费。
环保助剂:
脱硫脱硝助剂:强化烟气中硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的去除,降低酸雨等环境污染风险。
废水处理助剂(如絮凝剂、破乳剂):处理精制过程中产生的含油废水,去除油污和悬浮物,使其达到排放标准。
总结
石油助剂通过除杂净化、优化工艺、性能调控、节能环保四大核心作用,贯穿石油产品精制的全流程,既是提升产品质量的 “调节剂”,也是保障生产运行的 “润滑剂”,对石油化工行业的提质、降本、减排具有重要意义。不同助剂的选择需结合具体精制工艺(如加氢、催化裂化)和产品目标(如低硫燃料、高性能润滑油)进行针对性匹配。
