催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)進展

張國媛（中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整項目部，遼寧　遼陽　111003）

催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)進展

張國媛（中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整項目部，遼寧遼陽111003）

催化裂化工藝在煉油行業(yè)中發(fā)揮重要作用，是高效率利用石油的主要方法。煉油企業(yè)使用的材料存在差異，對產(chǎn)品分布提出不同要求，讓此項工藝的發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。某些原油的品質(zhì)較為低劣，人們的環(huán)保要求提升，推動此項工藝向前發(fā)展。

催化裂化；煉油；FCC工藝

利用石油資源創(chuàng)造效益時會產(chǎn)生環(huán)境問題，在環(huán)保理念日益深入人心的背景下，清潔能源的產(chǎn)生勢在必行。油品與催化劑結(jié)合使用達到讓輕汽油高產(chǎn)的目的，催化裂化裝置和相應(yīng)工藝的搭配讓此行業(yè)快速發(fā)展，但仍要加大研究力度，促進此項工藝獲得進步。

1　催化裂化工藝的地位

催化裂化裝置的發(fā)展已有60多年時間，以其具備的獨特優(yōu)點在核心煉油技術(shù)行列中占據(jù)重要地位，工藝中的液化氣丙烯等材料能在應(yīng)用中發(fā)揮較大作用，裝置的壓力等級處于較低水平，可最大限度地生成生產(chǎn)汽油必備的高分子材料。此裝置能在煉油廠使用時，能對重油實施處理，制成輕油，我國大多數(shù)的催化裂化都屬于重化裂。在全球范圍內(nèi)，我國是此方面技術(shù)發(fā)展最快的國家，為保證市場能源的正常供應(yīng)提供重要保障［1］。

2　催化裂化工藝技術(shù)的發(fā)展

2.1雙提升管FCC工藝

為使產(chǎn)品分布達到合理狀態(tài)，且同時對各種類型的材料實施加工處理，國際上一些企業(yè)開始研究此項工藝，并在工業(yè)化生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。在使用此工藝時，可將兩種不同類型的材料分別放入到兩根管中，在各自的溫度等條件下，可讓產(chǎn)品分布達到理想狀態(tài)［2］。有研究人員進行改進，在提升管的工藝上與傳統(tǒng)工藝無明顯區(qū)別，但改變劑油比、溫度，讓兩個參數(shù)達到更高水平，使輕催化汽油在另外一根提升管內(nèi)進行回?zé)?，丙烯的產(chǎn)出率達到較高水平。使用此工藝可以根據(jù)煉油企業(yè)的各種需求實現(xiàn)各種類型的產(chǎn)品分布［3］。比如，為讓汽油、氣體的產(chǎn)出率達到最高水平，可讓柴油、餾分等再次返回到原本的提升管實施回?zé)?。在苛刻度達到較高水準時進行裂化，符合產(chǎn)品分布要求。

2.2MIP工藝

此工藝使用經(jīng)過改進的串聯(lián)提升管反應(yīng)裝置，利用匹配的工藝條件，將反應(yīng)提升管劃分為兩個區(qū)域：首個區(qū)域在溫度、劑油比均處于較高水平的條件下進行反應(yīng)，苛刻度比普通的反應(yīng)高，對重質(zhì)原料油進行處理后，生成烯烴的速度較快；另外一個區(qū)域的提升管達到一定高度，等到催化劑回到此區(qū)域后，和冷卻介質(zhì)混合在一起之后，讓反應(yīng)溫度降低到一定水平，使反應(yīng)時間更長，對芳烴等物質(zhì)的生成起到積極作用。此工藝讓催化裂化工藝的二次反應(yīng)得到增強，使氫轉(zhuǎn)移等反應(yīng)得到控制，產(chǎn)品的分布與性質(zhì)得到改進。

2.3FDFCC工藝

此工藝是靈活多效催化裂化工藝的英文簡稱。在較長一段時間內(nèi)，催化裂化裝置在我國汽油、柴油等生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用，使用該工藝生產(chǎn)的油品所占比例十分之大。我國尚處于發(fā)展中國家階段，市場對柴油的需求比汽油高，催化裂化的生產(chǎn)方式不能滿足市場需求，在石油工業(yè)迅速發(fā)展的情況下，國內(nèi)較多煉油公司正邁向油化一體化，如此就要求催化裂化工藝能生產(chǎn)更大量的烯烴。某公司對催化裂化反應(yīng)的理論和實際進行深入研究，對中型提升管試驗的各個環(huán)節(jié)進行分析，研發(fā)出FDFCC工藝，使用的雙提管是以并聯(lián)的方式進行處理。其中一根負責(zé)對重油進行處理，使用傳統(tǒng)工藝，另一根負責(zé)處理FCC汽油，讓汽油中的烯烴含量降低到較低水平，同時提升丙烯含量。這個工藝有較強的靈活性：原料具備較強的適應(yīng)性，生產(chǎn)方案的調(diào)整較為便利。

2.4高選擇性催化裂化工藝

當前，渣油催化裂化方法對重油的處理效果最好。但這個方面依舊存在較大提升空間，因為現(xiàn)有的處理手段在氫原子分配等方面依舊在繼續(xù)改進。利用小型固定流化床對大慶蠟油實施處理，在MLC～500催化劑的支持下開展實驗，對劑油比進行調(diào)整，實現(xiàn)對烴類生成物的轉(zhuǎn)化率的控制。在轉(zhuǎn)化率不斷增大的同時，焦炭產(chǎn)率等數(shù)值也隨之上升，重油轉(zhuǎn)化率與干氣等方面的選擇存在沖突。據(jù)此可以分析，在單獨使用一種煉油技術(shù)在油品煉制過程中存在較強的局限性，對烴類物質(zhì)的碳氫分配產(chǎn)生負面影響。在此次試驗中，轉(zhuǎn)化率達到最佳水平后，干氣產(chǎn)率等數(shù)值和轉(zhuǎn)化率保持同等的上升趨勢，但此時有較多重油沒有轉(zhuǎn)化成功。在此次實驗中，重油在轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的干氣、焦炭等物質(zhì)，在轉(zhuǎn)化率處于上升狀態(tài)時，也在小幅度增加。但在轉(zhuǎn)化率達到一定程度后，兩種物質(zhì)的生成量開始快速增加，此時就是產(chǎn)出這兩種物質(zhì)的最佳時機。

3　結(jié)語

催化裂化工藝在煉油過程中發(fā)揮的作用依舊難以替代。為適應(yīng)環(huán)保理念提出的要求，要讓汽油、柴油的品質(zhì)達到較高水準，減輕油品污染物的排放，讓催化裂化裝置能發(fā)揮更加積極的作用。

［1］劉松，劉瑞光，劉君帥.催化裂化工藝及催化劑的技術(shù)進展［J］.化工管理，2013（6）：8～9.

［2］楊朝合，杜玉朋，趙輝.催化裂化提升管反應(yīng)器流動反應(yīng)耦合模型研究進展［J］.化工進展，2015，18（3）：608～616.

［3］石華.煉油技術(shù)進展②催化裂化：提高適應(yīng)性和靈活性［J］.中國石油和化工，2014，25（8）：46～47.