基于分子炼油为导向的催化裂化加工重质油技术进展

2022-04-07刘博

炼油与化工 2022年5期

关键词：重质固定床催化裂化

刘博

（中国石油大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆 163711）

在对分子炼油的研究过程中，可以运用现代化动力学原理构建完善的动力模型。目前，中国石油资源的利用率较低，制约着经济社会的发展与进步。为了提高石油资源的使用效率，应该创新应用催化裂化技术，为中国综合实力的提升奠定基础。

1 催化裂化技术概述

在石油炼制过程中，最主要的环节是石油的催化裂化，该过程可以提高石油炼制产品的质量。

石油催化裂化技术中，原材料、温度、催化剂等因素能够直接影响石油转变为柴油、汽油、裂化油等的性质和质量。对重质馏分油进行2次加工可以得到品质更好的重质油，在此工艺进程中，相关人员需提供完善的资料，保证石油催化裂化技术的合理运行［1］。

2 影响分子炼油的因素

2.1 原材料的影响

在催化裂化过程中原材料的沸点如果较低，就会进一步推进含有芳香烃物质，较少的原料出现裂化现象。实际运行中，经常会因为结构形式的相似性，而使得在引燃过程中出现沸点的范围变得越来越小，在此过程中难以再产生裂化。在现代科学技术水平的发展进程中，原材料的结构形式也发生了非常明显的变化，石油催化裂化的效果也会在如此的环境下发生不同程度的改变。

2.2 催化剂的影响

在分子炼油的过程中，如果石油分子的各项元素均比较相似，就容易使得催化剂发挥出更强大的作用与效果，促进石油的转化能力提升。提升催化剂的活性能够让所有烃类较高、饱和度较高的石油分子进行更加全面的裂化。在外界环境较好的情况下，催化剂能力与工作效率的提升能够直接提升其催化裂化加工重质油的能力［2］。

2.3 温度的影响

在分子炼油的催化裂化工艺进行重质油加工过程中，反应温度直接影响到反应速度，对石油催化裂化中重质油的质量与分布亦有直接影响。对温度的合理把控能够保证石油分子的强大活性，并且能够为分子炼油催化裂化加工重质油技术水平的提升提供帮助。

3 分子炼油为导向的重质油催化裂化技术

3.1 移动床催化裂化技术

移动床催化裂化技术是在反应器与再生器内部进行感应与再生，主要是将催化剂和原料同时投入到反应器当中，原料在运转的过程中，需要首先与催化剂在器械设备的顶部进行接触，然后进行合理的化学反应，为石油的分子炼油工作提供引导。化学原料在相互接触时会发生一系列的变化，从反应器的顶部逐渐的向下移动，进而到最终机械设备的底部，完成移动床催化裂化工艺。

当原材料与催化剂感应并移动到反应器底部后，催化剂表面呈现出明显的变化，其形成的原因是大量的焦炭在反应过程中出现的沉降与堆积。移动床反应器能够将运行到底部的催化剂再重新推移到顶部，其中的石油就通过分子炼油的方式从反应器的底部排除。再生器向下移动的过程中，催化剂也会随之发生相应的改变，对催化剂工作效率的提升起到了一定的推动作用。

移动床催化裂化技术利用催化剂在反应器和再生器之间的移动，解决了固定床不能连续生产问题，提高了催化装置的生产效率。但是，该技术存在设备复杂，消耗钢材多，催化剂颗粒较大、比表面小、不能充分发挥催化作用等缺点。

3.2 流化床催化裂化技术

流化床催化裂化技术从整体上材料与移动床催化裂化技术相似。

流化床催化裂化技术作为1种新型的技术方式，主要是通过空气、油气以及催化剂在工作中发生的共同反应，进而形成1种硫磺状态下的、与液体相似的物质，对于石油分子作用的发挥有一定的帮助与引导作用［3］。

流化床催化裂化技术具有生产连续性较好、设备使用简单、处理大量工作等优势，降低了企业在生产与发展过程中的资金成本投入，对石油催化裂化工艺施工效率的提升提供了非常有效的引导与促进作用，使得流化床石油催化裂化成为了现阶段石油炼制中最关键的工艺［4］。

流化床催化裂化也存在缺点，例如由于床层内的返混现象，停生时会有部分催化剂再生不完全，反应时各部分原料反应深度不等现象。

3.3 固定床催化裂化技术

固定床催化裂化技术主要应用在反应、再生催化裂化技术工艺当中。因为催化裂化的反应速度比较快，容易产出焦炭性物质，催化剂发挥着非常重要的作用。正是因为这样的催化裂化反应步骤，使得固定床催化裂化技术以及设备的装置比较复杂，在实际的应用中也经常会产生很多的工作问题，一旦没有按照详细的步骤进行固定床的催化裂化技术，就会产生石油分子消散的现象。

3.4 随机构建方法

随机构建的方法最早出现在石油馏分的分子构建技术当中，其本质是抽样调查的1种延伸［5］。能够在实际数据测量技术中，准确掌握其中分子系统的属性与结构，进而根据不同的石油分子进行合理的组合，通过随机组合的方式构建出更加良好的分子运行结构以及状态。随机构建的方式能对石油分子进行合理划分，根据其自身不同的结构形式，对其展开详细研究与讨论，可以在随机构建方式的同时，形成合理的石油分子结构计算形式，为重质油在催化裂化中发挥出自身的作用奠定基础。减粘裂化是1种比较简单的工艺，其中重质油加工工艺占到整体的30%左右。焦化工艺中主要就是有着极低的工程造价，到目前为止占据全球30%的重质油渣油加工工艺。