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石油化工催化裂化工艺技术优化

 柒国联军 2021-10-24
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石油化工催化裂化工艺技术

应用时主要借助高低并 列式催化裂化反应再生系统,通过此系统可以对原料重 质油实现多种反应目的,最后可以将重质油有效分解为 轻质油与其他石油化工附加产品。催化裂化反应作为现 阶段石油化工产品生产加工的核心技术,不仅可有效提 升石油炼化效率,且可以实现石油资源节约使用与节能 环保,对缓和全球石油资源紧张具有十分重要的意义。

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经过近两年的技术发展,目前催化裂化反应技术已然成 为汽油、柴油、丙烯等石油化工附加产品的首选技术, 其反应包括三个重要阶段,即原料油催化裂化、催化剂 再生、产物分离。

原料油催化裂化

- No. -

1.1

此阶段需要借助催化剂来确 保原料油可以发生化学反应,继而实现裂化,是整个催 化裂化反应过程中的重点。首先,通过提升管反应器的 喷嘴将原料油喷入到再生器中,所使用的原料油已经经 过蒸汽雾化处理 ;而后,确保加入的原料油可以与高温 催化剂发生反应,其中的烷烃和烯烃可以将原料油分解为小分子的断裂反应 ;最后,所获得的反应物质则可以 经过集气室、沉降器进入到分馏系统。在这一反应过程 中最为常用的催化剂主要有两种,即稀土改性的 Y 型 分子筛、Y 型分子筛。两种催化剂的使用均可以大大降 低原料油催化裂化对系统内压力的要求,以此实现提升原油炼化质量。

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催化剂再生

- No. -

1.2

当经过蒸汽雾化处理的原料油与 高温催化剂发生反应后,可以产生焦炭,将这种再生催 化剂注入再生器后可以与空气发生较为强烈的反应,以 此来恢复自身活性。催化剂表面因为已经发生过化学反 应,所产生的焦炭会包裹住催化剂,导致表面活性丧 失。因此,在开展石油催化炼化反应过程中,为有效降 低原料油炼化成本,需要借助系统功能对催化剂进行处 理,这既是提升炼化质量也是提升石油资源节约利用的 需求,因而必须予以充分的重视。

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产物分离

- No. -

1.3

产物分离是原料油炼化处理的最后 一个阶段,同时也是至关重要的阶段。在这一阶段有两 方面的工作,一是对原料油催化裂化反应生成的油气作 分馏和吸收,系统稳定后即可以产生所需要的汽油与液 化气。吸收 - 稳定系统是石油化工催化裂化的最后一个 环节,此环节需要将富气中的 C2 以下组分与 C3 以上 组分有效分离,同时提炼析出粗汽油中的少量气态烃, 提升产品最终质量。富气再经过压缩冷凝、水洗后可以 与稳定汽油发生逆流接触,大量的 C3 以上组分可以被 吸收,随即产生富吸收油产品。二是在富油吸收过后, 会排出含有 C1、C2 组分的气体,即贫气,让贫气进入 到吸收塔的底部,当与柴油发生逆流接触后可以回收贫 气中的汽油。在 55 ℃和 0.9~1.0 MPa 的条件下液化气 可以从塔顶逸出,收集冷却后脱硫。如此一来,可以将 稳定塔底部所获得的汽油分成两部分使用,一是用于吸 收塔的吸收油,二是用于产品出装置,以此实现石油化工催化裂化的产物分离目的。

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石油化工催化裂化工艺技术优化策略

工艺参数控制

- No. -

2.2

工艺参数控制可以直接影响和决定石油化工催化裂 化工艺技术的应用成效,在提升炼化效率与质量中发挥 着重要的作用。因此,在开展石油炼化生产过程中,工作人员需要根据炼化生产需求来控制和调整工艺参数, 同时也可以尽量改善原有材料生产过程中的雾化反应条 件。需要特别注意的一点是,原油材料中含有较多的渣 油成分,若是直接使用催化裂化工艺技术进行汽化,往 往会导致气体和液体两者并存,这对于化工产品浓度控 制有较大的影响。因此,在进行重油汽化时应当最大限 度减少液态物质的分离比例,以此来降低渣油对催化剂 产生的不良影响,确保催化裂化质量。

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优选催化剂体系

- No. -

2.2

为加快石油化工催化裂化工艺技术的反应速率,通 常需要使用催化剂,如何确保催化剂选用准确合理便是 需要重点考虑的问题。因此,在石油化工催化裂化反应 过程中,务必做好催化剂体系的优选。实际应用过程中 大多数的工作人员均会优先选择固体催化剂,待油品生 产后可以迅速脱离催化剂,但生产过程中因为极易受到 多种因素的影响,会导致催化剂活性发生改变,原本所 拥有的催化作用也会有所降低。对于这一情况,可通过 优选催化剂体系来实现催化剂的高温燃烧,以此来提升 催化剂的活性。实际生产过程中相关的工作人员则要预 先开展催化剂的实验研究,防止催化剂出现无效的情况。

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改善生产条件

- No. -

2.3

在原料油催化裂化反应过程中,一方面可以通过提 升生产过程中的温度来加快工艺速率,另一方面也可以 通过强化催化裂化反应监管力度来最大限度降低对生产 设备所产生的损坏,实现原料油的催化裂化安全性要求。具体来说,工作人员应该加强对石油化工生产设备的管 理力度,定期开展设备的维护与保养,降低生产过程中 突发事件的发生风险,通过事前、事中及事后来加强催 化裂化技术应用的安全性。除此之外,为创造安全的生 产环境,石油炼化企业还需要做好催化裂化反应过程中 的安全防控与环保监督这两项工作,制定相应的管理措 施,对催化裂化各个环节的生产工作进行全过程和动态 监管,比如可以通过集中管理废弃物来实现减少环境污 染和提升安全生产的目的。

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优化工艺管理

- No. -

2.4

石油炼化中的催化裂化工艺涉及较多的专业知识, 生产过程中的工序众多,为提升催化炼化工艺应用的安 全性和专业性,必须严格规范工艺流程,确保可以按照 规范流程开展生产。一方面,严格遵循原料油催化裂化、

催化剂再生及产物分离这三个阶段的工艺要点,加强生 产过程中的质量监管力度,最终保证和提升石油炼化质 量。另一方面,工作人员要秉承创新意识和创新精神, 重点做好催化剂与裂化物的分离工作,对反应器出口系 统加以改造,以确保催化剂杂质可以被有效清除,确保 石油化工生产可以达到更高的水准。

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石油化工催化裂化工艺技术发展方向

就长期应用催化裂化工艺技术的成效来看,当前所 使用的石油化工催化裂化技术可以达到 70%以上的轻 油收率,且生成的汽油应用性能极好。更为重要的一点 是,系统反应过程中所生成的大量热量与液化气均可以 供民用,这对于提升石油资源利用率有十分重要的意义。但石油化工催化裂化工艺技术应用过程中也存在着一些 亟需解决的问题,比如生产过程中烟气会带走较多的热 量而造成热能浪费和污染,对于环境保护不利。

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对于石油化工催化裂化工艺技术优化来说

后续需 要重点做好两方面的工作:

一是要做好优化催化剂的选择工作,为更好保障催 化剂活性,石油炼化企业需要加大理论研究与实践研究 力度,并结合催化裂化反应特点与需求,生产或引进高 性能与高活性的催化剂,减少或避免生产反应过程中表 面焦炭附着这一情况的发生。

二是要做好石油催化裂化工艺的性能提升工作,随 着近年来节能环保意识愈发深入,各行各业均在积极走 节能环保的发展之路。对于石油炼化企业来说,更要积 极优化催化裂化工艺流程,完善多回路循环系统,确保 在多次的回路循环过程中降低烟气温度,更好的利用热 能资源。另外,石油炼化企业还需要有针对性的设置烟 气净化装置,统一收集冷却后的烟气,最后进行统一性 的净化处理,以此最大限度降低对生态环境的破坏。

结语

综上所述,石油化工催化裂化工艺技术是一种应用 效能极好的生产技术,在石油化工炼化中发挥着重要的 作用。实际应用时要严格把控工艺流程、强化生产环节 监管力度,并以催化裂化工艺技术应用特点和需求有针 对性的做好节能环保工作,提升技术应用的有效性与环 保性,推动石油化工催化裂化工艺技术更好的应用。

09.07

2021

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