催化油漿凈化技術的應用及比較

王詠梅

遼寧省本溪市化學工業學校，遼寧本溪 117019

0 引言

重油催化裂化(RFCC)裝置是石油化工生產中重要的二次加工裝置之一。隨著世界原油重質化的不斷加大及催化加工工藝的多元化，對催化裂化的發展提出了更高的要求，為保證催化裝置的最大生產負荷和長周期運轉，通常采用外甩油漿的操作方式。據有關資料統計我國外甩油漿量占裝置處理量的5%～10%，每年排放油漿達7.5Mt。油漿中含有大量重芳烴等有價值的化工原料，但因其中含有0.3%～2%以上的催化劑粉塵，使其成為催化裂化產品中利用價值最低的餾分，嚴重影響其深加工產品的質量。油漿中大量帶短側鏈稠環（3～5環）的芳烴是生產炭黑、針狀焦、碳纖維、橡膠軟化劑及填充油、塑料增塑劑、重交通道路瀝青及導熱油等高附加值產品的優質原料，但對其固體含量有嚴格要求。普通炭黑和針狀焦原料油對灰份要求油漿中固粒含量小于500×10-6（500mg/kg），優極品指標則為0.03%～0.02%，；電極瀝青要求固粒含量不大于100×10-6（100mg/kg）；生產碳纖維要求固粒含量為10～20×10-6（10mg/kg～20mg/kg），過高的固粒含量,限制了油漿的利用。當前國內大多數煉油廠的油漿被用作7#燃料油的調和油，但催化劑微粒會導致噴嘴磨損、堵塞等問題，同時因煙氣中催化劑細粉沉積在加熱爐管表面，熱效率下降，能耗增加。因此，催化裂化裝置外甩油漿的凈化對于調和燃料重油產品質量的改善和外甩油漿深加工技術的發展均有重要的技術經濟意義。

1 目前國內油漿凈化的應用技術

關于重油催化油漿中催化劑的凈化，目前在國內外影響較大，技術上比較成熟，并已得到工業應用的分離技術主要有兩類：

一類是沉降技術，包括離心沉降、重力沉降、靜電沉降和沉降助劑法脫固等。傳統的自然沉降法由于沉降周期長、凈化效果差，已經逐漸被淘汰；早期由美國公司開發的油漿靜電分離技術，在國內已經有20多年工業應用的成功經驗，但在國內一直未得到推廣，主要原因是其分離效果受油漿性質和操作條件的影響較大，特別對膠瀝質含量較高的重油催化裂化的適應性不好，我國鎮海、烏石化、錦州石化和金陵石化公司曾各引進一套，其使用效果均不十分理想；

采用化學藥劑助沉降的方法是對傳統自然沉降法的改良，國外于20世紀80年代初始完成開發，該方法投資少，方法簡單，有一定的效果，但在運行中也存在一定的問題，我國大連西太平洋石油化工有限公司、撫順石化公司石油三廠等廠家運用此工藝。

一類是高效自動反沖洗過濾技術，其基本特點都是核心過濾元件采用燒結金屬多孔材料和加壓反向清洗再生。

其中以美國Mott公司采用的不銹鋼粉末燒結微孔材料濾芯開發的油漿過濾凈化分離技術。其主要特點是深層過濾，利用微孔材料的孔道阻止催化劑顆粒通過。目前，國內齊魯石化、華北石化等廠家應用詞技術。

以美國PALL公司采用不銹鋼燒結絲網微孔材料濾芯開發的油漿過濾凈化分離技術。其主要特點是濾餅層過濾，利用不銹鋼燒結絲網微孔材料通過催化劑顆粒形成濾餅層進行分離。目前，國內長嶺煉化等廠家應用此技術。

2 兩種技術的應用情況及對比

2.1 化學助劑沉降

大連西太平洋石油化工有限公司應用的是浙江江南工貿集團股份有限公司的專利沉降劑SSA-1，將其與柴油以1：9的比例進行稀釋，工藝流程和配套設施（大部分設備利舊、改造使用）為自主設計。其投資較少，凈化效果較好（24小時脫出率為85%、48小時為92%、72小時為97%，具體凈化后達到的固含量數據沒有分析）

2.2 自動反沖洗過濾技術

目前，該技術在國外油漿過濾上已經十分成熟，在國內也已有多家公司應用，但各廠家應用效果不一，齊魯石化和華北石化等企業應用效果較好：齊魯石化經過對油漿過濾的應用成功后，已開始對催化回煉油采取此技術凈化；華北石化在應用時的標定結果顯示，此技術將催化油漿固含量由5g/L～6g/L降低到65ppm，達到較高的效果。

兩技術的對比：

1）化學助劑沉降技術投資相對較小，工藝簡單，容易維修。反沖洗過濾技術一次性投資大，維修工作量大；

2）化學助劑沉降技術需要油漿固含量保持在比較穩定的狀態，同時沉降劑要有平穩的加入量、良好的混合效果以及足夠的沉降時間，而反沖洗過濾技術不受這些因素的影響；

3）化學助劑沉降技術需要用柴油或其它油品按比例與沉降劑勾兌，而反沖洗過濾技術不需如此；

4）化學助劑沉降技術可根據實際情況調節加入量，操作靈活但階段性控制不均勻。反沖洗過濾技術為固定控制程序，根據壓降調節反沖洗次數，長周期運行效果仍需實際檢驗。

3 兩種反沖洗過濾技術的對比情況

燒結金屬粉末微孔濾芯的油漿凈化過濾系統和燒結金屬絲網濾芯油漿凈化過濾系統對比情況：

1）燒結金屬絲網濾芯以表面濾餅層過濾為主要機制，燒結金屬粉末濾芯 以深層過濾與濾餅層過濾的復合機制為主。因此，燒結金屬絲網濾芯具有更好的清洗性能；

2）由于燒結金屬絲網濾芯易于清洗，因而有利于過濾系統連續化與自動化操作的穩定控制，濾芯有較長的使用周期，系統的運行成本也低于其它濾芯；

3）燒結金屬絲網濾芯的流通阻力小、過濾精度高，并具有較高的強度和剛度。

4 對于石油廠建設油漿凈化系統的看法

如果催化油漿凈化后繼續深加工，應該采用過濾凈化系統。

由于催化油漿中的固含量受裝置操作穩定性影響較大，因此，其具有較大的變化區間和變化突然性的特點，這將對沉降劑的使用效果產生很大的影響。

過濾凈化需要建設全新的系統，一次性投資較大。而沉降劑凈化需要新增沉降劑儲罐和計量泵，并對現有油漿儲罐進行相應改造。此外，需要解決柴油的來源問題。

油漿繼續深加工，如果采用沉降劑凈化技術，則沉降劑對油漿品質和對深加工后產品有何影響需研究確定。

[1]宋恩德，等.催化裂化1992年年會報告論文集，1992；113-120.

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