淺析熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的特點和影響因素

封艷峰

(陜西省延安市延川縣永坪煉油廠熱動力車間，陜西 延安 717208)

一、概述

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，催化裂化逐漸成為世界上重油輕質(zhì)化的重要工藝，成為汽油生產(chǎn)的主要手段。催化裂化技術(shù)的不斷發(fā)展對企業(yè)實現(xiàn)最佳經(jīng)濟效益有著直接的影響，是企業(yè)創(chuàng)造良好業(yè)績、實現(xiàn)企業(yè)目的的關(guān)鍵技術(shù)。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，市場需求規(guī)模不斷擴大、對產(chǎn)品的要求不斷增加，為了滿足市場原料多樣化和產(chǎn)品多樣化的需求，催化裂化技術(shù)積極進行著改良。明確了解催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的特點及其影響因素，有利于進一步的改進催化裂化技術(shù)，不斷完善工藝，促進企業(yè)的發(fā)展。

二、催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)

（一）熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的特點

催化裂化技術(shù)已成為企業(yè)生產(chǎn)的重要工藝，熟練掌握催化裂化技術(shù)能夠促進企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，因而必須重視催化裂化技術(shù)。首先要明確催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的特點，并根據(jù)反應(yīng)過程中的特點確定影響催化裂化技術(shù)的主要因素。

催化裂化過程中的熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)，可以將大分子原料的油裂化解為小分子烴類，同時還能通過一定的縮合反應(yīng)生成焦炭。在催化裂化的反應(yīng)過程中，在高溫下特別是當溫度超過600攝氏度時，通過自由基機理進行的主要是熱裂化反應(yīng)，而且基本上所有烴類的熱裂化速度都比較高，熱裂化反應(yīng)產(chǎn)物中含有數(shù)量較多的乙烯、甲烷和a-烯烴，無異構(gòu)烴類，烯烴和烷烴之比不大。而催化裂化反應(yīng)則是通過正碳離子機理進行的，催化劑表面上的酸性活性中心起著重要的作用，催化裂化反應(yīng)產(chǎn)物中C3、、C4和異構(gòu)烴類很多，烯烴含量也相對較高。催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)，有著不同的特性，在工藝條件不同的情況下，會有著不同的反應(yīng)狀況。

至今為止，催化裂化技術(shù)通常是采用高溫、大劑油比的操作工藝。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對生產(chǎn)工藝的要求不斷提高，追求先進的生產(chǎn)技術(shù)是企業(yè)生存和發(fā)展的需要。當工藝苛刻度逐漸增加時，熱裂化反應(yīng)程度就會不斷地增大，從而致使熱裂化反應(yīng)產(chǎn)物中干氣和焦炭的增多，導致液體產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量下降。催化裂化過程中的熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)，能夠?qū)㈦y以進入沸石的較大的汽油分子打成碎片，然后再進入沸石再次進行催化裂化。催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)，進一步提高了生產(chǎn)，促進企業(yè)的發(fā)展。

（二）熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的影響因素

觀察催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的特點，有助于確定催化裂化過程中影響熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的主要影響因素。通過運用先進的儀器裝置進行試驗，觀察研究在催化裂化過程中影響熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的因素，確定了影響熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的主要因素有反應(yīng)溫度、劑油比、反應(yīng)時間和原料油性質(zhì)等。

在催化裂化過程中，反應(yīng)溫度對熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)有著一定的影響。隨著反應(yīng)溫度的改變，熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)也相應(yīng)的有所變化。在進油時間、速率和催化劑藏量保持不變的情況下，也就是說要固定反應(yīng)的重時空速和進油量，進而通過改變反應(yīng)溫度來研究觀察反應(yīng)溫度對熱裂化和催化裂化的影響情況。隨著反應(yīng)溫度的增加，催化裂化反應(yīng)狀況加劇，當反應(yīng)溫度繼續(xù)升高，催化裂化反應(yīng)會在538攝氏度左右處出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)折點。當反應(yīng)溫度低于538攝氏度時，催化裂化反應(yīng)的增加速率比反應(yīng)溫度高于538攝氏度時催化裂化反應(yīng)的增加速率小。因而表明在保持進油時間、速率和催化劑藏量不變的條件下，反應(yīng)溫度高于538攝氏度時裂化深度不斷增加。

通過觀察研究得出，在催化裂化過程中劑油比也影響著熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)。在進油速率、催化劑藏量和反應(yīng)溫度保持穩(wěn)定的條件下，通過改變進油時間來觀察研究劑油比對催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的作用規(guī)律。隨著劑油比的改變，催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)也會發(fā)生著一定的變化。劑油比的不斷增加，使參與單位質(zhì)量原料裂化反應(yīng)的活性中心數(shù)不斷增加，進而導致催化裂化反應(yīng)綜合速率不斷提高。因而在催化裂化過程中，劑油比的增加致使熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)也會以同樣的速率不斷的增加。隨著劑油比的減小，熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的幅度相應(yīng)的也比較小。

除了反應(yīng)溫度、劑油比對催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)有著重要的影響，反應(yīng)的時間同樣也在一定程度上影響著催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)。在進油速率、催化劑藏量和反應(yīng)溫度保持不變的情況下，通過改變進料噴嘴來觀察研究反應(yīng)時間對催化裂化過程中熱裂化和催化裂化反應(yīng)的影響作用規(guī)律。反應(yīng)時間的變化，影響著催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)狀況。隨著反應(yīng)時間的不斷增加，熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)并不是一味的呈現(xiàn)反應(yīng)加劇的形勢。在較短反應(yīng)時間內(nèi)，熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)明顯的處于抑制狀態(tài)，隨著時間的不斷增加，熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)幅度增大，延長反應(yīng)時間能夠提高裂化深度。因此，在催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)可以采用較短甚至是超短接觸的反應(yīng)時間，獲取更為理想的產(chǎn)品和組成分布，提高催化裂化工藝。

結(jié)語

通過觀察催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的特點，明確催化裂化過程中熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)與反應(yīng)溫度、劑油比、反應(yīng)時間和原料油性質(zhì)密切相關(guān)。采用適當?shù)拇呋瘎┖痛_定合理的操作條件，綜合分析影響熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)的因素，保持一定的操作條件，改變相應(yīng)的環(huán)境，進而控制和調(diào)整催化裂化過程中的熱裂化反應(yīng)和催化裂化反應(yīng)，最終創(chuàng)造更加理想的效果，更好的為企業(yè)服務(wù)，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，促進企業(yè)的快速發(fā)展。

[1]曾海，毛羽，高金森.催化裂化過程中的熱裂化反應(yīng)和二次反應(yīng)研究[J].當代化工，2005(12).

[2]高永燦，張久順.催化裂化過程中的熱裂化和催化裂化[J].化工學報，2005(03).

[3]李莉，謝朝綱，張久順.催化裂化過程中過裂化反應(yīng)行為研究[J].石油煉制與化工，2006(9).

[4]王剛，徐春明，馮鈺.催化裂化過程中的熱裂化反應(yīng)和二次反應(yīng)的研究 [J].燃料化學學報，2005(8).