陕西延长石油(集团)有限责任公司榆林炼油厂陕西718500
摘要:随着科学技术的发展,催化裂化工艺的技术进展水平也越来越高,催化裂化工艺主要有满足清洁燃料生产要求的技术和多效的催化裂化工艺以及重油催化裂化技术等,这些催化裂化技术在国内外都有一定的发展。除此之外,催化裂化催化剂也有较明显的发展,但这些工艺仍需要面对一些挑战。
关键词:催化裂化工艺;催化剂;技术进展
1催化裂化工艺技术进展
1.1MIP工艺技术
这项工艺技术主要运用了串联改造后的提升管反应装置,依靠与之匹配的技术条件,对其进行有效划分,形成两个不同的区域部分,其中一个区域进行反应的条件为温度和剂油比都拥有很高的水平,在苛刻度方面,相较于普通变得更高,处理完重质原油以后所产生的烯烃速度更快;而另一区域在提升管处于很高的高度之时,等待催化剂到达该区域以后,便与冷却介质融合到一块,降低反应温度,延长反应时间,尤其针对芳烃而言,拥有一定的作用功效。利用该工艺技术,提高了二次反应强度,有效控制氢转移反应的同时,不断完善产品的有关性质和分布情况。
1.2双提升管FCC工艺技术
基于保证产品分布科学合理性的目的,并且完成相关各类材料的加工生产任务,针对该工艺技术的研究在全球范围得以开展,有利于工业化的发展与进步。运用这种工艺技术的过程中,在不同的两根管之中放入两类材料,从而基于各自不同的温度下,确保产品的分布处于良好状态。从相关研究中不难获悉,完善提升管工艺技术的过程中,实际上相较于传统工艺技术而言并无显著差异,仅在温度和剂油比两个参数方面获得了更高的效果,让轻催化汽油处于另一根提升管之内予以回炼处理,确保丙烯产出率提升到更为理想的水平。结合企业的具体炼油需要,依靠此工艺技术完成不同产品的分布工作。例如,基于确保汽油与气体发挥出较高产出率的目的,使柴油、馏分再次回到原来的提升管实施回炼。当苛刻度处于较高水平时予以裂化处理,以便满足产品分布的规定。
1.3FDFCC工艺技术
国内的汽油、柴油领域的发展中均需要催化裂化装置,其已经占据了油品生产领域的很大比例。灵活多效催化裂化工艺技术,即FDFCC工艺技术对于我国这种发展中国家来说,在柴油市场中的需求非常大,起到了重要作用。鉴于催化裂化生产形式无法满足市场需要,所以导致我国众多炼油企业逐步向油化一体化发展转型,因此对催化裂化工艺技术制造烯烃提出了更高的要求。某企业针对催化裂化工艺理论与实践实施了研究,分析了中型提升管试验的相关流程,进而研发出FDFCC新工艺技术,采用双提管通过并联形式加以操作处理。此过程中的一根运用传统工艺技术实施重油处置,而另一根则实施FCC汽油处理,使汽油当中的烯烃含量处于较低的标准,达到对丙烯含量增加的目的。此工艺技术拥有一定的灵活性,制造方案易于改进,同时原料适应性也很强。
2催化裂化催化剂技术进展
2.1汽油降烯烃与降硫催化剂技术进展
对于众多催化裂化汽油降烯烃技术来说,降烯烃催化剂拥有独特优势,不但投资金额较小,而且在降低汽油烯烃含量方面具有显著的效果,进而引发更多的炼油催化剂研究部门开展研发与探究工作。(1)降汽油烯烃催化剂技术。关于降汽油烯烃催化剂的技术作用原理,主要涵盖了下述内容:①将特殊的氧化物改性Y型分子筛当作重要活性组分,以便酸密度与酸强度分布较为合适,在确保氢转移活性较高同时,有效规避由深度氢转移导致的生焦反应,提升活泼氢蓄留水平,使反应中更多的氢原子受到烯烃的饱和作用及对正碳离子链过程程度的把控,同时完成氢转移反应的选择性控制任务,让产品的分布更科学,原料之中的氢资源得以合理利用;②将通过改进后的ZRP择形分子筛予以适当加入,并使其当作辅助的活性组元,既让催化剂在低碳数直链烯烃与烷烃产生选择性裂化功效,以便对烯烃加以降低,补充汽油辛烷值,又发挥出相应的异构化与环化作用,使汽油辛烷值得以提升,依靠足够的活泼氢,完成促使饱和烯烃与把控正碳离子链的增长任务,如此不但使汽油烯烃含量得以下降,而且让汽油辛烷值位置不变,单分子与双分子反应获得平衡;③对催化剂活性稳定性与重油转化水平加以提升,使单分子与双分子的反应比重获得平衡,并且结合相应的状况,添加通过处理之后的超稳Y分子筛于催化剂之中,利用特殊的处理方法,使超稳Y分子筛活性增强,同时确保良好的氢转移能力。(2)降汽油硫催化剂技术。鉴于国外燃料清洁发展速度较快,相关不同种类的降硫FCC催化剂与助剂均已形成,并得到广泛应用,构成了较为成熟的产品。根据相关研究调查统计可知,目前降汽油硫助剂实现工业化的公司很多,比如:Engelhard公司的NaphthaClean助剂与SulfurGateTM助剂、InterCat公司的LGS助剂以及GraceDavison公司的GSR和D-SM助剂等。对于我国而言,因为仍处于起步初期,尽管关于降硫催化剂的研究已经开始,然而降硫催化剂的相关产品却没有出现。因此不难看出,来自国外的降硫催化剂与助剂的技术研究发展非常快,拥有了较为成熟的技术,可以对汽油硫达到45%以上的降解处理,同时与其他有关工艺技术的配合帮助,则可以对汽油硫达到85%以上的降解处理。从有关调查研究报告中可以获悉,固体助剂只有RIPP的MS--011助剂类型,通常可以降汽油硫大概25%。
2.2多产低碳烯烃催化剂技术进展
由于市场中针对丙烯的需求量与日俱增,使得更多的炼油厂开始利用催化裂化的形式,进行丙烯等轻烯烃的增产,由此表明未来的技术发展趋势。催化裂化多产低碳烯烃的快速发展,促使来自国内外针对多产低碳烯烃催化剂的研究也不断增加,进而相继研发出各类型的催化剂与助剂,比如K2000助剂、K1000助剂以及Zoom助剂等。
2.3重油催化转化催化剂技术进展
对于炼油厂来说,重油催化裂化既是其重要的利益焦点,又重油平衡控制的主要方式。一般而言,重油催化裂化原料自身性质比较差,密度较大,饱和烃含量较低,同时残炭、氮、硫、重金属的含量均很高。由此可见,该原料的可裂化性能较差,催化剂易于由于结炭、重金属的中毒导致活性丧失,并且催化剂的单耗非常高,所以对催化剂的焦炭选择性、抗金属污染性、耐热及耐热稳定性均提出了较高的要求。经过重油催化裂化反应形成的轻质产品的收率较小,质量较低,例如,汽油、柴油及液态烃中的硫含量均较高,液体产品的氮含量、汽油烯烃的含量较高,稳定性不足。所以,重油催化裂化催化剂的孔构造需合理,拥有良好的抗碱氮、抗铁以及焦炭选择性,在水热稳定性与汽提性能方面也表现出一定成效。
3结论
总的来说,催化裂化技术在进步的同时需要面对较多的挑战,所以为了提高炼油的效率研究者仍需要不断开发与催化裂化相配套的新技术,根据已有的催化裂化技术预测出催化裂化催化剂的发展趋势。随着人们的生活水平的逐渐提高,人们需要的石油资源越来越多,所以催化裂化技术在炼油厂生产轻质油时有着重要的作用,因此提高催化裂化催化剂技术的发展和生产有着重要的意义。
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