石油化工催化技術(shù)跨越式發(fā)展途徑的探討

劉明秀

（山東海化集團(tuán)有限公司 石油化工分公司，山東 濰坊 262737）

如果相關(guān)技術(shù)操作人員想要探索石油化工催化技術(shù)的全新應(yīng)用途徑以及實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，就需要立足于當(dāng)前石油化工行業(yè)實(shí)際應(yīng)用需要，合理應(yīng)用各類石油化工催化技術(shù)，最大限度地發(fā)揮石油資源的利用價(jià)值。石油化工催化技術(shù)需要依靠專業(yè)設(shè)備以及相關(guān)催化材料，隨后應(yīng)用更加現(xiàn)代化的催化技術(shù)，通過(guò)燃燒等形式，將石油資源之中的其他雜質(zhì)燃燒殆盡，獲取純度更高的石油資源，并以此為基礎(chǔ)提高相關(guān)石油資源的實(shí)際應(yīng)用效率。因此，筆者將細(xì)致分析石油化工催化技術(shù)的全新使用途徑。現(xiàn)當(dāng)下國(guó)內(nèi)外石油化工企業(yè)就是靠催化裂化工藝技術(shù)來(lái)獲取的輕質(zhì)油石油化工產(chǎn)品，再提高一下催化裂化工藝水平，就可以達(dá)到高質(zhì)量的重質(zhì)油催化裂化效果。然后對(duì)重質(zhì)油進(jìn)行催化裂化而產(chǎn)生的石油化工產(chǎn)品會(huì)有非常明顯的順序性，再通過(guò)催化裂化工藝的反應(yīng)過(guò)程中就可以獲得更多的優(yōu)質(zhì)石油化工產(chǎn)品了，最后剩下的就是焦炭。現(xiàn)在我們國(guó)家每個(gè)不同的石油化工企業(yè)都有著不同的原油性質(zhì)，所以這幾年來(lái)我們國(guó)家的催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展各式各樣。石油資源是屬于不可再生資源，因此這幾年開(kāi)采的石油大不如以前，還有就是我們的環(huán)保意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)，以上各個(gè)條件都對(duì)石油化工催化裂化技術(shù)有所限制，所以一定要優(yōu)化升級(jí)，不僅要保證現(xiàn)在催化裂化產(chǎn)品的質(zhì)量，還要保證生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)保，只有這樣才能讓石油化工企業(yè)的發(fā)展達(dá)標(biāo)。

現(xiàn)在石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中大部分依靠催化裂化工藝技術(shù)來(lái)獲得化工產(chǎn)品。將催化裂化工藝技術(shù)放在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，從而提高生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)含量，這樣才能保證石油產(chǎn)品的催化裂化效果，還要有順序地對(duì)石油產(chǎn)品進(jìn)行催化裂化。為了使石油化工企業(yè)能獲得更多的高質(zhì)量化工產(chǎn)品，對(duì)催化裂化過(guò)程的反應(yīng)過(guò)程增強(qiáng)，最后裝置內(nèi)部的物質(zhì)就是焦炭。近幾年中國(guó)的石油化工產(chǎn)品差異性也是較大的，而石油化工催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展也在逐步上升。

1 應(yīng)用全新催化材料

在石油化工行業(yè)之中，應(yīng)用相關(guān)催化技術(shù)需要依靠各類催化材料以及催化設(shè)備。這就意味著，選擇合理的催化材料，應(yīng)用更加高效的催化材料可以進(jìn)一步凸顯石油化工催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。在石油化工企業(yè)之中，較為傳統(tǒng)的催化材料主要有沸石分子篩材料、茂金屬材料以及生物催化劑。前兩種催化劑的實(shí)際催化效果較為明顯，但是所需材料成本較高，對(duì)于相關(guān)技術(shù)操作人員的技術(shù)要求也比較嚴(yán)格。

近年來(lái)，伴隨著許多生物催化技術(shù)的進(jìn)一步探索與研發(fā)，生物催化劑已經(jīng)成為較為現(xiàn)代化的石油化工催化材料。與此同時(shí)，伴隨著生物催化劑的誕生，新型沸石分子篩材料以及非晶態(tài)合金材料、水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物等更加科學(xué)化的催化材料也已經(jīng)悄然出現(xiàn)，尤其是非晶態(tài)合金材料以及水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，已經(jīng)呈現(xiàn)出了非常典型的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)合金材料以及非晶態(tài)合金材料、水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物，可以在石油資源燃燒與催化過(guò)程中提供更加明顯的催化效果。此外，早在上世紀(jì)七十年代至八十年代，一系列的高新技術(shù)層出不窮，也隨之誕生了全新催化材料。其中，柴油催化脫蠟、潤(rùn)滑油催化脫蠟、二甲苯異構(gòu)化、甲苯歧化、催化裂化助辛烷值劑等等全新催化材料的誕生，為催化技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。技術(shù)操作人員在選擇催化材料的過(guò)程中，需要結(jié)合具體催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用要求以及石油化工企業(yè)的具體生產(chǎn)原則，合理選擇不同種類的催化材料。技術(shù)操作人員尤其需要注意非晶態(tài)合金材料以及水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物使用效果雖然非常明顯，但是如果大量使用非晶態(tài)合金材料以及相關(guān)水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物，則有可能對(duì)周?chē)h(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染，甚至是造成不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境破壞。非晶態(tài)合金材料以及水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物內(nèi)部由于存在一部分金屬離子以及相關(guān)陽(yáng)離子，對(duì)催化技術(shù)以及相關(guān)催化設(shè)備的要求比較高，但是如果相關(guān)技術(shù)操作人員可以合理把握催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用準(zhǔn)則以及正確應(yīng)用方法，則可以更加便捷地凸顯出非晶態(tài)合金材料、水溶性過(guò)渡金屬絡(luò)合物以及相關(guān)合金材料的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。

石油化工企業(yè)生產(chǎn)中的主要原油加工技術(shù)就是催化裂化工藝技術(shù)，在對(duì)原油進(jìn)一步加工時(shí)，把密度大的重質(zhì)油和密度低的輕質(zhì)油調(diào)換，讓石油化工產(chǎn)品正常生產(chǎn)。從煉油催化裂化加工得到的重質(zhì)油，能得到很多杰出的附加產(chǎn)品（例如汽油等），給石油化工企業(yè)帶來(lái)了前所未有的經(jīng)濟(jì)效益。為了得到更好的原油催化裂化效果，從原油中獲得更多的產(chǎn)品收益，所以一定要提高現(xiàn)在的催化裂化工藝技術(shù)，從中獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)在石油化工企業(yè)的催化裂化工藝技術(shù)可謂是經(jīng)歷了多個(gè)時(shí)期發(fā)展而來(lái)，從最初的固定床、移動(dòng)床、流化床到現(xiàn)在的提升管技術(shù)等，每一個(gè)階段催化裂化技術(shù)都展示出了自己的技術(shù)特征，在操作重質(zhì)油催化裂化反應(yīng)過(guò)程中，按照真實(shí)的生產(chǎn)情況，現(xiàn)在要用最好的催化裂化工藝技術(shù)，才可以盡可能地減少原油的催化裂化成本支出，從而使催化裂化的效果加強(qiáng)，給石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益帶來(lái)質(zhì)的飛躍。

目前科學(xué)技術(shù)的提高，也有了很多對(duì)重質(zhì)油進(jìn)行輕質(zhì)化的技術(shù)手段，實(shí)踐后比較明顯的是傳統(tǒng)的焦化技術(shù)、熱裂化技術(shù)、加氫裂化技術(shù)以及催化裂化技術(shù)等。然而近些年，因?yàn)橹刭|(zhì)油輕質(zhì)化的技術(shù)逐漸提高，所以過(guò)去的熱裂化技術(shù)和焦化技術(shù)被慢慢淘汰，因?yàn)榧託浼夹g(shù)是目前技術(shù)性最高、反應(yīng)效率最好的技術(shù)，但是其生產(chǎn)成本費(fèi)用高昂，反而限制了當(dāng)下的發(fā)展，所以現(xiàn)在中國(guó)最主要的重質(zhì)油輕質(zhì)化技術(shù)都采用了催化裂化工藝技術(shù)。為了得到質(zhì)量更好的柴油，都會(huì)通過(guò)催化裂化工藝技術(shù)來(lái)獲取比例更高的十六烷值。而且在催化裂化工藝對(duì)重質(zhì)油輕質(zhì)化的過(guò)程中，獲取了更多高質(zhì)量的汽油、柴油以及裂化氣等，最重要的是在催化裂化的反應(yīng)過(guò)程中還得到了丙烯原料等。

2 應(yīng)用全新反應(yīng)工程

一般情況下，在石油化工企業(yè)內(nèi)部所運(yùn)用到的相關(guān)催化材料以及催化技術(shù)較為局限，如果應(yīng)用全新反應(yīng)工程，則可以進(jìn)一步探索出催化技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展途徑。現(xiàn)如今，大部分石油化工企業(yè)為了節(jié)省所謂的生產(chǎn)建設(shè)資源，均會(huì)使用化學(xué)材料以及相關(guān)化學(xué)藥品進(jìn)一步加速催化反應(yīng)過(guò)程，如果合理應(yīng)用相關(guān)化學(xué)材料，則可以適當(dāng)提升催化反應(yīng)速度，也不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染。但是如果相關(guān)石油化工企業(yè)違規(guī)操作，過(guò)量使用相關(guān)化學(xué)材料與化學(xué)藥品，或者是使用國(guó)家規(guī)定以外的各類化學(xué)材料與化學(xué)藥品，則會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的影響，也會(huì)嚴(yán)重影響到相關(guān)催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，很有可能造成催化材料的浪費(fèi)，甚至出現(xiàn)更加復(fù)雜的安全事故。[1]

相關(guān)技術(shù)操作人員可以選用物理催化技術(shù)以及生物催化技術(shù)融入相關(guān)全新催化手段，或者是相關(guān)微生物菌群，盡量控制石油資源的催化過(guò)程。應(yīng)用物理催化技術(shù)，要求相關(guān)技術(shù)操作人員控制催化反應(yīng)的具體時(shí)間以及石油資源的燃燒時(shí)間。隨后逐步運(yùn)用全新催化設(shè)備，控制催化爐內(nèi)部溫度與濕度，并要合理控制石油資源的使用量，避免出現(xiàn)石油資源浪費(fèi)問(wèn)題。如果應(yīng)用生物催化技術(shù)，可以選擇一部分特定菌群與菌種投放至石油樣品之中，觀察石油樣品的具體變化情況，以便判斷生物催化的反應(yīng)速度，如果相關(guān)菌種可以與石油內(nèi)部微生物或者是石油內(nèi)部分子之間產(chǎn)生催化反應(yīng)，則可以進(jìn)一步應(yīng)用物理催化技術(shù)以及生物催化技術(shù)，盡量減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染與破壞，并保證相關(guān)技術(shù)操作人員的生命健康安全，還可以有效減少石油資源的浪費(fèi)，提高石油資源的催化效率以及后續(xù)使用效率。如果可以進(jìn)一步探索更加高效的物理催化技術(shù)與生物催化技術(shù)，則可以將石油資源催化效率進(jìn)一步提升，促使相關(guān)全新技術(shù)逐漸應(yīng)用于石油化工行業(yè)之中[2]。

3 應(yīng)用全新反應(yīng)技術(shù)

在石油化工催化技術(shù)之中，應(yīng)用相關(guān)反應(yīng)技術(shù)，可以促進(jìn)原有催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)全方位轉(zhuǎn)型升級(jí)，在相關(guān)催化技術(shù)迎來(lái)技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)突破之后。就可以為相關(guān)技術(shù)操作人員以及石油化工企業(yè)提供更加多樣化的技術(shù)選擇。相關(guān)技術(shù)操作員也可以利用更加廉價(jià)的催化材料，促成全新催化反應(yīng)，或者是利用綠色化工新材料，創(chuàng)造出更加綠色節(jié)能的反應(yīng)技術(shù)。

一般情況下，在石油化工企業(yè)日常生產(chǎn)與制造過(guò)程之中，原材料所需成本占比較大，使用一部分稀缺原材料可能會(huì)耗費(fèi)巨額成本。面對(duì)此種情況，相關(guān)企業(yè)更加需要利用廉價(jià)原材料代替更加稀缺的原材料。在此過(guò)程中，則需要相關(guān)技術(shù)操作人員探索相關(guān)原材料的替代方式與使用途徑。并非所有廉價(jià)原材料均可以作為合適的催化材料投入至催化反應(yīng)過(guò)程中，也并非所有廉價(jià)原材料均可以代替非常稀缺的其他原材料。

早在幾十年前便已經(jīng)出現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)相關(guān)類的全新反應(yīng)技術(shù)與反應(yīng)手段。原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)主要利用原子之中的鏈接，隨后將石油資源之中的相關(guān)原子進(jìn)行全方位整合，通過(guò)原子結(jié)構(gòu)的細(xì)微調(diào)整，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)石油資源的高效催化。但是此類原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)對(duì)相關(guān)技術(shù)操作人員的技術(shù)要求較高，只有應(yīng)用與之配套的相關(guān)催化設(shè)備與催化材料，才可以合理應(yīng)用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)。因此，原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)技術(shù)以及相關(guān)反映手段具備較為明顯的技術(shù)局限性。近年來(lái)也誕生了一些無(wú)毒無(wú)害原材料以及各類催化劑，相關(guān)石油化工企業(yè)也可以應(yīng)用無(wú)毒無(wú)害原材料替代相關(guān)廉價(jià)原材料。[3]

4 合理應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以及相關(guān)現(xiàn)代化控制設(shè)備

現(xiàn)如今，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)由此而誕生出了更加全面化、現(xiàn)代化的催化技術(shù)以及相關(guān)催化設(shè)備，合理運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以及相關(guān)自動(dòng)化控制技術(shù)，可以調(diào)整催化反應(yīng)主要過(guò)程。這就意味著，相關(guān)技術(shù)操作人員可以應(yīng)用全新自動(dòng)控制技術(shù)或者是半自動(dòng)化控制技術(shù)全過(guò)程監(jiān)督催化設(shè)備內(nèi)部反應(yīng)過(guò)程。

現(xiàn)代化控制技術(shù)以及現(xiàn)代化控制設(shè)備，可以為石油化工催化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程提供技術(shù)支撐與保障，也可以幫助相關(guān)技術(shù)操作人員盡量減少工作負(fù)擔(dān)。通過(guò)運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)，可以合理控制石油資源的催化反應(yīng)過(guò)程以及燃燒過(guò)程，也可以合理控制催化反應(yīng)設(shè)備之中的溫度與濕度，以避免周?chē)h(huán)境對(duì)催化反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生一系列負(fù)面影響。合理應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)以及一系列自動(dòng)化控制技術(shù)，要求相關(guān)技術(shù)操作人員結(jié)合石油化工企業(yè)的技術(shù)使用需要，隨后判斷石油資源在催化處理以及燃燒處理的過(guò)程中，是否需要應(yīng)用相關(guān)自動(dòng)化控制技術(shù)以及其他各類半自動(dòng)化控制技術(shù)。

技術(shù)操作人員還需要結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用要求，將相關(guān)自動(dòng)化控制儀器引入到催化設(shè)備爐之中，也可以選擇應(yīng)用高精密零部件全過(guò)程監(jiān)督催化設(shè)備之中的各類化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng)。合理應(yīng)用現(xiàn)代化設(shè)備控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以從根本上提升石油化工企業(yè)的日常生產(chǎn)效率，也可以促進(jìn)相關(guān)催化技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)石油資源利用率的全方位提高。

5 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用全新催化材料、催化設(shè)備，可以促使石油化工催化技術(shù)的使用效率得到進(jìn)一步提升，這不僅有利于相關(guān)技術(shù)操作人員探索更加全面化的石油化工催化技術(shù)，更能夠?yàn)槭突ば袠I(yè)以及相關(guān)企業(yè)的快速發(fā)展提供技術(shù)支撐與保障。在研究石油化工催化技術(shù)以及相關(guān)催化材料的過(guò)程中，需要合理考慮到石油資源的使用需要以及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用成本，選擇合適的催化技術(shù)，提升石油資源的實(shí)際利用效率。經(jīng)過(guò)大量研究與調(diào)查之后，本文探討出了催化技術(shù)的全新應(yīng)用方法，希望通過(guò)此研究，可以促進(jìn)石油化工行業(yè)快速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)[4]。