催化油漿凈化技術(shù)的應(yīng)用及比較

王詠梅

遼寧省本溪市化學(xué)工業(yè)學(xué)校，遼寧本溪 117019

0 引言

重油催化裂化(RFCC)裝置是石油化工生產(chǎn)中重要的二次加工裝置之一。隨著世界原油重質(zhì)化的不斷加大及催化加工工藝的多元化，對(duì)催化裂化的發(fā)展提出了更高的要求，為保證催化裝置的最大生產(chǎn)負(fù)荷和長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，通常采用外甩油漿的操作方式。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)我國(guó)外甩油漿量占裝置處理量的5%～10%，每年排放油漿達(dá)7.5Mt。油漿中含有大量重芳烴等有價(jià)值的化工原料，但因其中含有0.3%～2%以上的催化劑粉塵，使其成為催化裂化產(chǎn)品中利用價(jià)值最低的餾分，嚴(yán)重影響其深加工產(chǎn)品的質(zhì)量。油漿中大量帶短側(cè)鏈稠環(huán)（3～5環(huán)）的芳烴是生產(chǎn)炭黑、針狀焦、碳纖維、橡膠軟化劑及填充油、塑料增塑劑、重交通道路瀝青及導(dǎo)熱油等高附加值產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料，但對(duì)其固體含量有嚴(yán)格要求。普通炭黑和針狀焦原料油對(duì)灰份要求油漿中固粒含量小于500×10-6（500mg/kg），優(yōu)極品指標(biāo)則為0.03%～0.02%，；電極瀝青要求固粒含量不大于100×10-6（100mg/kg）；生產(chǎn)碳纖維要求固粒含量為10～20×10-6（10mg/kg～20mg/kg），過(guò)高的固粒含量,限制了油漿的利用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多數(shù)煉油廠的油漿被用作7#燃料油的調(diào)和油，但催化劑微粒會(huì)導(dǎo)致噴嘴磨損、堵塞等問(wèn)題，同時(shí)因煙氣中催化劑細(xì)粉沉積在加熱爐管表面，熱效率下降，能耗增加。因此，催化裂化裝置外甩油漿的凈化對(duì)于調(diào)和燃料重油產(chǎn)品質(zhì)量的改善和外甩油漿深加工技術(shù)的發(fā)展均有重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

1 目前國(guó)內(nèi)油漿凈化的應(yīng)用技術(shù)

關(guān)于重油催化油漿中催化劑的凈化，目前在國(guó)內(nèi)外影響較大，技術(shù)上比較成熟，并已得到工業(yè)應(yīng)用的分離技術(shù)主要有兩類：

一類是沉降技術(shù)，包括離心沉降、重力沉降、靜電沉降和沉降助劑法脫固等。傳統(tǒng)的自然沉降法由于沉降周期長(zhǎng)、凈化效果差，已經(jīng)逐漸被淘汰；早期由美國(guó)公司開(kāi)發(fā)的油漿靜電分離技術(shù)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有20多年工業(yè)應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)，但在國(guó)內(nèi)一直未得到推廣，主要原因是其分離效果受油漿性質(zhì)和操作條件的影響較大，特別對(duì)膠瀝質(zhì)含量較高的重油催化裂化的適應(yīng)性不好，我國(guó)鎮(zhèn)海、烏石化、錦州石化和金陵石化公司曾各引進(jìn)一套，其使用效果均不十分理想；

采用化學(xué)藥劑助沉降的方法是對(duì)傳統(tǒng)自然沉降法的改良，國(guó)外于20世紀(jì)80年代初始完成開(kāi)發(fā)，該方法投資少，方法簡(jiǎn)單，有一定的效果，但在運(yùn)行中也存在一定的問(wèn)題，我國(guó)大連西太平洋石油化工有限公司、撫順石化公司石油三廠等廠家運(yùn)用此工藝。

一類是高效自動(dòng)反沖洗過(guò)濾技術(shù)，其基本特點(diǎn)都是核心過(guò)濾元件采用燒結(jié)金屬多孔材料和加壓反向清洗再生。

其中以美國(guó)Mott公司采用的不銹鋼粉末燒結(jié)微孔材料濾芯開(kāi)發(fā)的油漿過(guò)濾凈化分離技術(shù)。其主要特點(diǎn)是深層過(guò)濾，利用微孔材料的孔道阻止催化劑顆粒通過(guò)。目前，國(guó)內(nèi)齊魯石化、華北石化等廠家應(yīng)用詞技術(shù)。

以美國(guó)PALL公司采用不銹鋼燒結(jié)絲網(wǎng)微孔材料濾芯開(kāi)發(fā)的油漿過(guò)濾凈化分離技術(shù)。其主要特點(diǎn)是濾餅層過(guò)濾，利用不銹鋼燒結(jié)絲網(wǎng)微孔材料通過(guò)催化劑顆粒形成濾餅層進(jìn)行分離。目前，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)嶺煉化等廠家應(yīng)用此技術(shù)。

2 兩種技術(shù)的應(yīng)用情況及對(duì)比

2.1 化學(xué)助劑沉降

大連西太平洋石油化工有限公司應(yīng)用的是浙江江南工貿(mào)集團(tuán)股份有限公司的專利沉降劑SSA-1，將其與柴油以1：9的比例進(jìn)行稀釋，工藝流程和配套設(shè)施（大部分設(shè)備利舊、改造使用）為自主設(shè)計(jì)。其投資較少，凈化效果較好（24小時(shí)脫出率為85%、48小時(shí)為92%、72小時(shí)為97%，具體凈化后達(dá)到的固含量數(shù)據(jù)沒(méi)有分析）

2.2 自動(dòng)反沖洗過(guò)濾技術(shù)

目前，該技術(shù)在國(guó)外油漿過(guò)濾上已經(jīng)十分成熟，在國(guó)內(nèi)也已有多家公司應(yīng)用，但各廠家應(yīng)用效果不一，齊魯石化和華北石化等企業(yè)應(yīng)用效果較好：齊魯石化經(jīng)過(guò)對(duì)油漿過(guò)濾的應(yīng)用成功后，已開(kāi)始對(duì)催化回?zé)捰筒扇〈思夹g(shù)凈化；華北石化在應(yīng)用時(shí)的標(biāo)定結(jié)果顯示，此技術(shù)將催化油漿固含量由5g/L～6g/L降低到65ppm，達(dá)到較高的效果。

兩技術(shù)的對(duì)比：

1）化學(xué)助劑沉降技術(shù)投資相對(duì)較小，工藝簡(jiǎn)單，容易維修。反沖洗過(guò)濾技術(shù)一次性投資大，維修工作量大；

2）化學(xué)助劑沉降技術(shù)需要油漿固含量保持在比較穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)沉降劑要有平穩(wěn)的加入量、良好的混合效果以及足夠的沉降時(shí)間，而反沖洗過(guò)濾技術(shù)不受這些因素的影響；

3）化學(xué)助劑沉降技術(shù)需要用柴油或其它油品按比例與沉降劑勾兌，而反沖洗過(guò)濾技術(shù)不需如此；

4）化學(xué)助劑沉降技術(shù)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)加入量，操作靈活但階段性控制不均勻。反沖洗過(guò)濾技術(shù)為固定控制程序，根據(jù)壓降調(diào)節(jié)反沖洗次數(shù)，長(zhǎng)周期運(yùn)行效果仍需實(shí)際檢驗(yàn)。

3 兩種反沖洗過(guò)濾技術(shù)的對(duì)比情況

燒結(jié)金屬粉末微孔濾芯的油漿凈化過(guò)濾系統(tǒng)和燒結(jié)金屬絲網(wǎng)濾芯油漿凈化過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)比情況：

1）燒結(jié)金屬絲網(wǎng)濾芯以表面濾餅層過(guò)濾為主要機(jī)制，燒結(jié)金屬粉末濾芯 以深層過(guò)濾與濾餅層過(guò)濾的復(fù)合機(jī)制為主。因此，燒結(jié)金屬絲網(wǎng)濾芯具有更好的清洗性能；

2）由于燒結(jié)金屬絲網(wǎng)濾芯易于清洗，因而有利于過(guò)濾系統(tǒng)連續(xù)化與自動(dòng)化操作的穩(wěn)定控制，濾芯有較長(zhǎng)的使用周期，系統(tǒng)的運(yùn)行成本也低于其它濾芯；

3）燒結(jié)金屬絲網(wǎng)濾芯的流通阻力小、過(guò)濾精度高，并具有較高的強(qiáng)度和剛度。

4 對(duì)于石油廠建設(shè)油漿凈化系統(tǒng)的看法

如果催化油漿凈化后繼續(xù)深加工，應(yīng)該采用過(guò)濾凈化系統(tǒng)。

由于催化油漿中的固含量受裝置操作穩(wěn)定性影響較大，因此，其具有較大的變化區(qū)間和變化突然性的特點(diǎn)，這將對(duì)沉降劑的使用效果產(chǎn)生很大的影響。

過(guò)濾凈化需要建設(shè)全新的系統(tǒng)，一次性投資較大。而沉降劑凈化需要新增沉降劑儲(chǔ)罐和計(jì)量泵，并對(duì)現(xiàn)有油漿儲(chǔ)罐進(jìn)行相應(yīng)改造。此外，需要解決柴油的來(lái)源問(wèn)題。

油漿繼續(xù)深加工，如果采用沉降劑凈化技術(shù)，則沉降劑對(duì)油漿品質(zhì)和對(duì)深加工后產(chǎn)品有何影響需研究確定。

[1]宋恩德，等.催化裂化1992年年會(huì)報(bào)告論文集，1992；113-120.

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