劉洪剛 寇曉麗(山東華星石油化工集團有限公司, 山東 東營 257335)
分析21世紀的煉油技術與催化
劉洪剛 寇曉麗(山東華星石油化工集團有限公司, 山東 東營 257335)
二十一世紀為人們帶來了較高的科技與較為便利的生活,石油加工產業也迎來了較大的改化,在石油的煉油技術與催化技術中新的加工工藝和加工技術逐步淘汰了舊的加工技術,新的加工技術主要包含了催化汽油的選擇性加氫脫硫技術、渣油加氫處理二重油催化裂化雙向融合技術,為石油加工帶來了新的理念。
21世紀;煉油技術;催化
通過對我國近幾十年煉油工業過程的回顧,在煉油和催化技術持續發展當中,煉油工業獲得了較大的進步,所以催化技術已經變成我國煉油工業和石化工業的重要技術,當前對于煉油與化學工業而言,大部分新產品以及新工藝的發展均無法脫離催化劑,并且催化加工當中在加工原油過程里運用比例依舊逐步增加。雖然煉油屬于十分繁雜的過程,在運用催化劑后,以不影響質量為前提,顯著減少了反應時間,所以深受煉油企業的喜愛。運用催化劑可以減少煉油成本,提升經濟效益。
此類把化工和煉油相融合而進行煉油工作是為了完成重油轉化,以此不但可以最大化達成生產化工原料的生產目標,還可以提供質量良好的化工原料并銷售給化工廠??墒窍胍_成這一目標,則需通過催化技術內的裂化給予完成,從而提升產品的生產率。
如果想要令乙烯的生產率高于20%,則需通過催化劑熱裂解多產乙烯技術。如果想要令丙烯生產率高出20%,則需通過催化裂解技術。想要令丙烯生產率超過21%至22%,則需通過最新開發出的多產丙烯的催化裂解催化劑[1]。
(1)催化裂解和催化熱裂解技術 以全球供需發展方向著手,丙烯的所需逐漸增加,所以煉油需加強生產丙烯以便為市場供應充足的量??墒菓斠庾R到輕質原料可能會具有生產不足的狀況,由于我國原油大部分為重質原油,此類材料以當前設備來講較難加工,或者加工生產率較低??墒侨蛲高^分析新技術而通過催化的方式對重質原料實行了輕烯烴的生產而實現了工業化。
催化裂解技術是在于丙烯的生產,然后為丁烯。而催化熱裂解技術主要用于生產乙烯,兼顧生產丙烯。前者反應機理是透過正碳離子中間物在酸性催化劑的表層完成丙烯兼丁烯的出現。后者則為運用了雙功能催化劑,以此產生了正碳離子反應與自由基,從而生產出了乙烯兼丙烯。
從而可以發現,催化劑的配方是依照產品主要地位差異而具有了不同。可是設計方面均具有相同之處,也就是重油原料通過高基質活性和大孔沸石的效果而首次裂化,而產物在改性的五元環內孔沸石中出現了二次裂化。裂化影響到高異構化反應以及氫轉移反應,且具備了高水熱的穩定性,并且催化劑還應當兼顧較好的流化性以及顆粒分布的合理性乃至耐磨性等,從而有利于在反應器和再生器內給予輸送。
可是前一技術在生產階段所用的催化劑的標準需要通過正碳粒子催化活性,而后者生產期間所運用的催化劑標準則處于側重自由基以及正碳粒子的雙重催化活性,這是為了加大乙烯的生產率。
(2)中壓加氫改質技術 此項技術是為了把需要耗費的資源減少到最低,可以把生產出的化工原料提至最大。這也是此技術當前以及此后的重要發展原則。此項技術的運用原料為焦化柴油、催化柴油、減一線乃至常三線餾分油,這是高品質的柴油以及重油原料。由于熱力學的因素,芳烴在超出一個環以后的飽和系數減少,所以令其整體轉化率在氫精制因素中偏低,例如其在中壓中大致為50%,并且氫分壓的強化能夠有利于芳烴轉化。
(3)加氫裂化技術 此技術對于芳烴和乙烯等原料的生產,對緩和石油工業所面對的問題具有十分重要的意義。重油輕質化技術對當前煉油工業而言能夠展現出較大的作用,而加氫裂化技術正式其中一種,其能夠由原油內生產出品質良好的化學材料,所以被我國化工業所注重,獲得了良好的發展。
催化丙烯技術對未來化工型煉油廠而言需要著重開發的重要技術。此項技術的運用,主要是對中東VGO等原料實行加氫處理且和催化裂技術給予優化組合,這是為了保障丙烯生產率可以超出30%,而且生產出乙烯乃至其他優化原料。運用此項技術耗費的設備能源與乙烯乃至丙烯等原料比運用石腦油蒸汽裂解技術而言低,所以更加適合企業對掌控生產成本的需求。
催化丙烯技術涵蓋到的單元包含了原料加氫預處理單元、裂解單元以及氣體分離單元乃至上述所有單元的融合。而首個單元是指生產工藝與催化劑的使用;第二單元是指以上兩者與相應設備乃至反應器的運用,第三個單元則為相應設備與萬分方離數據工藝的運用。透過這些單元能夠發現,催化丙烯技術為全新的催化劑、催化材料乃至催化工藝,通過有機的融合,令其所有反應均為通過催化技術創新而完成的結果,展現出依照市場所需設計與研發煉油催化技術[2]。
總而言之,在全球范圍中,所有國家對燃油規范標準的需求給予提升,研發新的燃油技術則變成了所有科研單位與大學相應專業科研的重點。催化劑也成為我國所有大型石油石化企業相應部門在企業的發展中,提高本身的技術能力以及產品質量的重要因素。并且通過相應催化劑完成綠色生產以及企業產品各個層面性能的提高,也逐步變成石油資源的利用率以及成本降低的參考標準。通過不斷的努力,必定會開發出清潔燃料,為國家貢獻出自身的力量。
[1]胡德銘.第九屆國際煉油技術進展交流會(REFINING GHINA 2015)[J].煉油技術與工程,2015,(05):20.
[2]李希文,傅誠德,孫宴增,高正原.石油科技規劃的引領和推動作用——我國11個五年技術中石油科技規劃回顧[J].石油科技論壇,2014,(06):52-71.