李永杰(山東華星石油化工集團公司, 山東 廣饒 257335)
石油催化裂化提升管技術的應用發展
李永杰(山東華星石油化工集團公司, 山東 廣饒 257335)
石油作為一種重要的能源,與國民經濟的發展息息相關。隨著社會經濟的發展,人們對輕質油的需求逐漸增加,如何有效將重質原油輕質化是我國經濟發展中面臨的一大問題,而石油催化裂化提升管技術的產生與應用恰好解決了這一問題。本文對石油催化裂化提升管技術的應用進行了介紹。
催化裂化;提升管技術;多段進料;2段提升管
在石油煉制工業中,提升管反應器發揮著重要的作用。原有的催化裂化原料重、劣化嚴重,因此,新的提升管技術應運而生,在石油煉制業中發揮著重要的作用。
多段進料提升管技術是指將2組以上的進料噴嘴設置在提升管的不同高度位置上。調節不同反應段的苛刻度時,要根據原料性質的差異性及產品分布狀況的不同來具體分析,調節與之相適應的苛刻度。與此同時,在不同的反應段注入回煉油,可以對汽油、柴油等進行有效控制。目前,石油化工科學研究院成功開發了催化裂化多產液化氣和柴油的MGD工藝技術,所采用的技術就是多段進料提升管技術。催化裂化多產液化氣和柴油的MGD工藝技術實現了汽油裂化的反應原理、反應深度控制原理等多項技術的統一,使汽油回煉和分段進料成為一個緊密相連的統一體,從提升段頂部到提升管底部一共分為總反應深度控制區、輕質油反應區、重質油反應區及汽油反應區。提升管的這4個反應區,大大便利了MGD技術作用的發揮,一方面,可以有效實現柴油和液化氣的多產;另一方面,常規催化裂化操作的靈活性也得到充分發揮。
MIP技術是一種成熟的催化裂化提升管技術,在焦炭產率和多產丙烯等的開發,促使了MIP新技術的產生。目前,MIP新技術在我國得到廣泛應用,實踐表明,MIP技術一方面可使汽油的硫含量降至15%~20%,另一方面,可有效使汽油烯烴降至10%~18%。因此,在石油冶煉業中使用MIP技術,可有效提升汽油的質量。
在石油提煉中,由于回煉油的組成、性質等存在巨大差異,再加上單程轉化率的限制,在某種程度上影響了汽油的質量,為了解決這一問題,科學家們增設一根提升管,使其與原有的反應器共同發生作用來單獨加工回煉油。這就是雙提升管技術的作用方式。目前,雙提升管技術在全球范圍內得到廣泛的應用,比如:美國 S&W 公司、洛陽石油化工工程公司等,雙提升管技術的應用,有效地改善了粗汽油的質量,有效降低了重油反應的干氣產率。
為了促進汽油改質工作的順利開展,石油大學充分利用自身的資源優勢,結合提升管技術,成功研發了催化汽油輔助反應器改質降烯烴技術,又被稱為ARFCC 技術,是在原有催化裂化工藝的基礎上產生的。催化汽油輔助反應器改質降烯烴技術的創新之處在于增設了獨立的粗汽油回煉輔助提升管反應系統和改質汽油輔助的分餾系統。粗汽油回煉的輔助提升管反應系統和改質汽油輔助分餾系統又分為兩個層次,分別是床層和提升管。在運用原有的催化裂化工藝來改質降烯烴時,是在主分餾系統中注入催化裂化粗汽油,而輔助提升管技術的應用,可以將部分催化裂化粗汽油引入輔助提升管,進而促進降烯烴改質。在反應器中,烯烴會進行多種反應,比如:芳構化反應、異構化反應等,并對二次裂化反應起到一種抑制作用,進而有效達到汽油的新標準,達到顯著降低烯烴含量的目標。近些年來,隨著科技的發展,輔助提升管技術的應用開始普及,極大地促進了汽油改質。
隨著人們環保意識的加強,以及輕質油市場需求的加大,傳統的催化裂化技術的弊端逐漸暴露,為了促進我國石油煉制工業的發展,石油大學針對傳統催化裂化提升管的弊端,研發成功了2段提升管催化裂化技術。通常情況下,2段提升管催化裂化技術又被稱為TSRFCC技術,改革了傳統的催化裂化提升管,將1個長提升管變革為2個短的提升管。再生器與這2個短提升管構成2路循環。將新鮮原料注入第1段提升管中,并注入再生催化劑,二者反應一段時間后,導出反應產物,為了提高柴油產率,將系統內的待生催化劑和油氣分離;在第2段短提升管內注入回煉油,使其與再生劑再次發生反應。2段提升管催化裂化技術的核心是分段反應和催化劑接力,2段提升管催化裂化技術的典型特征是催化劑接力、大劑油比、短反應時間和分段反應。
綜上所述,石油催化裂化提升管技術是一種綜合性的技術,在石油冶煉業中得到了廣泛的應用,并在生產低烯烴汽油中發揮著不可替代的作用。提升管技術的應用大大促進了我國石油冶煉業的發展,但與發達國家相比,仍然存在著巨大的差距。近些年來,隨著能源短缺問題的不斷惡化,開發重油清潔化生產工藝依然迫在眉睫,因此,加快石油催化裂化提升管技術的應用與發展依然具有重大的現實意義。
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