催化裂化影响因素和发展方向探讨

2016-03-15李通中海炼化惠州炼化分公司炼油一部广东惠州516086

化工管理 2016年13期

关键词：原料油催化裂化炼油

李通(中海炼化惠州炼化分公司炼油一部, 广东惠州 516086)

催化裂化影响因素和发展方向探讨

李通(中海炼化惠州炼化分公司炼油一部, 广东惠州 516086)

现阶段，我国大多数炼油企业都采用了催化裂化技术，这样可以很大程度提高石油的利用率。但我国在使用这项技术时起步较晚，与发达国家相比较，还存在很大差距，因此要不断完善和深化该项技术，从而提高企业的综合竞争力，促进我国石油化工产业的健康发展。

石油加工；影响因素；催化裂化技术

近些年来，伴随着石油化工产业的不断发展，石油催化裂化技术得到了广泛的应用，目前国内大多数炼油企业均有催化裂化装置建成投产。但是，在多年的生产运行过程中，这项技术也受到了很多因素的影响，例如：催化剂活性、反应温度、原油性质等，所以一定要合理的应用催化裂化技术，才能确保装置运行的效率得到提升。

1 石油加工中催化裂化反应的影响因素

(1)催化剂活性首先，影响催化裂化反应的首要因素在于催化剂的活性不同。在石油加工过程中加入催化剂，主要作用就是为了提高反应速率，使原料油转变成目的产品。但是催化剂活性越高，转化率越高，随着转化率的提高，会产生大量的气体和焦炭，影响装置的平稳操作。因此，在使用催化剂时，需要根据实际情况来选择活性适中的催化剂，从而确保更好的将原料油转变成目的产品。同时，保证转变过程的安全性。

(2)反应温度其次，催化裂化反应还会受到反应温度的影响。在反应过程中，虽然原料油会受到催化剂的影响而进行进一步的催化裂化反应，但是随着时间的推移，热裂化反应的速度提高的比催化裂化反应快，当反应温度很高时，主要所发生的是热裂化反应，这会对催化裂化产品的质量产生不同程序的影响。在这一过程中，在转化率不变的情况下，如果温度越高，那么汽油的产率就会出现下滑的趋势，焦炭的产率也会降低，只有气体的产率会得到相应的增加。因此，只有充分掌握温度变化对催化裂化反应产生的影响，才能有效的利用这一变化应用在实际生产之中。

(3)原油性质不同的原油对催化裂化反应具有不同的影响。原油按特性因数(K值)分类法可分为石蜡基原油(K＞12.1)、中间基原油(11.5＜K＜12.1)、环烷基原油(10.5＜K＜11.5)。不同类别的原油裂化的难易程度不同，由此可见，催化裂化技术的发展还会受到原油性质的影响。同时，各家炼油企业目前基本都采取多种原油掺炼的“套餐”模式，这对于催化裂化技术的应用也会产生不利的影响。因为原油的差异性越大，越难裂化。因此，只有对原油性质具有充分的认识，才能采取有效的手段突破石油加工的技术难点。

2 石油加工中催化裂化技术的应用分析

(1)移动床催化裂化该技术的反应和再生是分别在反应器和再生器内进行的。原料油与催化剂同时进入反应器的顶部，它们互相接触，一面进行反应，一面向下移动。当它们移动至反应器的下部时，催化剂表面上已沉积了一定量的焦炭，于是油气从反应器的中下部导出而催化剂则从底部下来，再由气升管用空气提升至再生器的顶部，然后，在再生器内向下移动的过程中进行再生。再生过的催化剂经另一根气升管又提升至反应器。由于催化剂在反应器和再生器之间循环，起到热载体的作用，因此，移动床内可以不设加热管。

(2)流化床催化裂化该技术和移动床较为相似，也是反应器和再生器这两个设备分别完成催化裂化的反应和再生的，不同的是，该技术不再通过催化剂来完成热量的传递，而是在反应器与再生器当中的催化剂和空气结合形成一种流化形态，整个过程为了形成流化，催化剂往往要制作成直径是50mm左右的微球，因为整个过程两个容器内的温度分布较为均匀，加之所用的催化剂量很大，可携带大量的热，使得两个容器内温度变化幅度大大降低，因此与移动床相比，其不再需要架设取热管，设备结构相比移动床更加简化了。

(3) MIP工艺该技术的设计思想是既保留提升管反应器具有高反应强度的特点，同时又能够进行某些二次反应以多产异构烷烃和芳烃。因此MIP工艺提出了两个反应区的概念，即热原料与热催化剂在提升管下部接触，然后进入第一反应区，经高温和短时间接触后，进入第二反应区(一个扩径的提升管反应器)，在较低的温度和较长的油气停留时间下油气继续反应。第一反应区以一次裂化反应为主，采用较高的反应苛刻度，即较高的反应温度和较大的剂油比，裂解较重的原料油并生产较多的烯烃；第二反应区主要增加氢转移反应和异构化反应，采用较低的反应温度和较长的反应时间，从而使汽油中的异构烷烃和芳烃含量增加。

3 石油加工中催化裂化技术的发展方向

①重质原油的加工。过去的催化裂化技术所用原料大多为减压馏分油，但由于原油价格的不断上涨及轻质油需求的增加，通过催化裂化技术加工重质油已经成为了一个必然趋势，并且怎样将重质原油加工中焦炭产率高的问题解决也是未来催化裂化技术的一个重要发展趋势。②减少能耗。对于石油加工中的催化裂化技术而言，降低能耗一直都是重中之重，未来发展中，也是需要特别加强的环节。只有有效的降低能耗，才能将催化裂化技术发挥到最佳。③解决污染。催化裂化生产过程中会产生粉尘、二氧化硫、氮氧化物等污染。随着环境友好型社会的发展，如何有效解决这些污染问题成为各家炼油企业必须思考的问题。