復(fù)合表面活性劑在石油強(qiáng)化催化裂化中的應(yīng)用工藝研究

張敏

【摘 要】本文主要研究探討了復(fù)合表面活性劑在進(jìn)行石油的強(qiáng)化催化裂化過程中所起到的重要作用以及其應(yīng)用工藝。文章是以實(shí)驗(yàn)的方式來進(jìn)行分析，主要是以石油的分散體系為基礎(chǔ)理論依據(jù)，在石油的催化裂化過程中加入了不同HLB值的復(fù)合表面活性劑，來驗(yàn)證在哪種條件下，復(fù)合表面活性劑才能發(fā)揮出最大的催化裂作用，使石油處于最佳活化狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)證明，溫度、劑油以及添加劑的不同，會(huì)對(duì)石油活化效果產(chǎn)生不同的影響。通常在500℃的溫度下，13.5-14.5g的進(jìn)料范圍內(nèi)，按照6：10的比例來設(shè)置復(fù)合表面活性劑與劑油之間的進(jìn)料比例，將反應(yīng)力與壓力均設(shè)置為常壓的情況下，復(fù)合表面活性劑能夠發(fā)揮出最大作用，使石油的活化效果達(dá)到最佳，最適宜對(duì)石油進(jìn)行加工分散。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合表面活性添加劑；石油活化；催化裂化；應(yīng)用工藝

從化學(xué)分析角度來講，石油是一種混合體，也就是說石油是由多種不同物質(zhì)混合而成的，在某些特殊的條件下，可以將石油中的物質(zhì)分別分散出來。一般會(huì)采用沸騰、浸取、吸附、結(jié)晶、凝固、以及催化等手段，來對(duì)石油進(jìn)行分散加工，這也是當(dāng)前石油加工中最常使用的加工工藝，這種的生成或者舊相轉(zhuǎn)變?yōu)樾孪嗟倪^程，都是需要石油達(dá)到一定的分散狀態(tài)才能實(shí)現(xiàn)，這也就是說在對(duì)石油進(jìn)行加工時(shí)，需要使石油處于最佳的活化狀態(tài)中才能最大程度是分散物質(zhì)，促使物質(zhì)分離，達(dá)到最佳的提取加工效果。為此，若能掌握石油分散所需活化狀態(tài)的規(guī)律，就能夠極大的提高石油加工效率，減少石油加工的時(shí)間。本文中采取了測(cè)定石油運(yùn)動(dòng)粘度、膠團(tuán)粒徑以及凝點(diǎn)等性質(zhì)，來探討了活化劑的劑量大小對(duì)石油分散系統(tǒng)的最佳活化狀態(tài)的影響。

1.實(shí)驗(yàn)部分

在石油堿性氮化物中，還有著多數(shù)的孤對(duì)電子，這些電子的存在具有著強(qiáng)烈的吸附性和結(jié)合性能，導(dǎo)致在石油強(qiáng)化催化裂化中所使用的差異化劑的種類要因時(shí)制宜的選用。一般在石油強(qiáng)化催化裂化的過程中是通過對(duì)復(fù)合表面活性劑的詳細(xì)認(rèn)識(shí)和判定，針對(duì)其中活性表面存在的酸性來產(chǎn)生結(jié)合性，使得對(duì)電子給預(yù)提，并且形成絡(luò)合物，這些絡(luò)合物能夠掩蔽催化劑上存在的活性中性，墻底催化劑的活性，使得在反應(yīng)過程中反應(yīng)的深度和效率下降，輕油的吸收率較低。

在實(shí)驗(yàn)的過程中，為了避免水對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，一般都是在進(jìn)行復(fù)合表面活性劑的調(diào)試前先對(duì)石油進(jìn)行一定的脫水處理。而對(duì)于一些必須要保留一部分純水的實(shí)驗(yàn)要求下，則需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求做出一定的保留。但在實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，若對(duì)石油提出保留純水的要求時(shí)，石油的運(yùn)動(dòng)粘度大小是與含水量的大小有著很大關(guān)聯(lián)的，這也再次證明了石油在加工的過程中，是需要根據(jù)所添加的復(fù)合表面活性劑以及劑油的含水量來決定其運(yùn)行粘度的，并且還需要根據(jù)所測(cè)定的凝點(diǎn)來決定其所存在的問題，然后再依照此刻的粘度分析判定原油所需的額定值。同時(shí)還要考慮到溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。添加劑一般都是采用帶有酸性物質(zhì)和中核原料的堿性氮化物，避免在使用中造成催化劑中毒或者表面形成新的不利物質(zhì)和影響方式。各種設(shè)備和原材料應(yīng)當(dāng)選擇具有一定量渣油和堿渣的原油，這樣能夠在實(shí)驗(yàn)中避免擦弧線催化不平衡和混合材料影響。

2.強(qiáng)化催化裂化工藝實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用文獻(xiàn)的各試樣，在當(dāng)前某煉油廠工作中，強(qiáng)化催化裂化是通過具有裝置應(yīng)用的m（RHZ-300）：m（CRC-1）：m（Y-15）=3：1：1的混合物配料過程中形成的一種小型固化強(qiáng)化催化裂化反應(yīng)裝置。在進(jìn)料的時(shí)候要嚴(yán)格控制進(jìn)料的配比和進(jìn)料量。避免在反應(yīng)的時(shí)候發(fā)生裝置通氣和質(zhì)量重量的變動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中用集氣袋收集后進(jìn)行氣相色譜分析，并且要準(zhǔn)確合理的記下氣體重量和綜合使用效率。采用氣體相色譜測(cè)定方法對(duì)立面存在的氫氣和甲烷進(jìn)行分析和處理是目前復(fù)合表面活性劑在石油強(qiáng)化催化裂化中應(yīng)用的主要方式，也是主要措施。一般在實(shí)驗(yàn)中都是采用蒸餾分離法進(jìn)行記錄和實(shí)驗(yàn)。

2.1反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品分布的影響

停留在相同的情況下，溫度對(duì)空白樣、加1%稀釋劑樣和加1%稀釋劑樣及1%003群復(fù)合表面活性劑樣的轉(zhuǎn)化率、干氣、液化氣、焦炭、汽油、柴油產(chǎn)率的影響。從可以看出，各試樣的轉(zhuǎn)化率均隨溫度的升高而升高，但加1%稀釋劑樣和加l%稀釋劑樣及l(fā)%o3群復(fù)合表匝活性劑增加的幅度較小，在低溫時(shí)這些添加劑能使反應(yīng)相對(duì)充分，所以轉(zhuǎn)化率增加較緩慢。千氣收率和液化氣收率隨反應(yīng)溫度的升高呈上升趨勢(shì)，相同溫度下，加1%稀釋劑樣的十氣收率比空白樣低，比加1%稀釋劑樣及l(fā)‰3#復(fù)合表面活性劑樣高；而液化氣體收率比空白樣高，比加1%稀釋劑樣及1%003#復(fù)合表面活性劑樣低；在510 ℃之前，焦炭產(chǎn)率隨溫度升高而升高，加1%稀釋劑樣的焦炭產(chǎn)率比空白樣低，比加1%稀釋劑樣及1‰3#復(fù)合表面活性劑樣高，當(dāng)溫度過高時(shí)，復(fù)合表面活性劑逐漸失去對(duì)焦炭的影響；汽油產(chǎn)率隨溫度的升高在500℃左右出現(xiàn)一個(gè)最高點(diǎn)，柴油收率隨溫度的升高首先下降，500℃左右開始卜升，加入3#復(fù)合表面活性劑樣具有很好的強(qiáng)化作用，有效提高輕油收率降低反應(yīng)對(duì)柴油的進(jìn)一步裂解。

2.2不同劑油比對(duì)產(chǎn)品分布的影響

在500℃不同劑油比的條件下，各試樣催化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，干氣收率、液化氣收率、焦炭產(chǎn)率、汽油產(chǎn)率、柴油產(chǎn)率的變化及對(duì)比關(guān)系。

隨劑油比的增大乳化油和未乳化油的轉(zhuǎn)化率、干氣收率、液化氣收率、焦炭產(chǎn)率、汽油產(chǎn)率都有所提高；相同劑油比的條件下，加1%稀釋劑樣和加1%稀釋劑樣及1‰3#復(fù)合表面活性劑樣的轉(zhuǎn)化率比空白樣高，但加l%稀釋劑樣和加1%稀釋劑樣及1‰3#復(fù)合表面活性荊樣的轉(zhuǎn)化率存在稀釋劑添加量的影響；干氣、液化氣、汽油、焦炭都呈現(xiàn)加1%稀釋劑樣的強(qiáng)化性能優(yōu)于空自樣，加1%稀釋劑樣及l(fā)‰3#復(fù)合表面活性劑樣優(yōu)于加l%稀釋劑樣。柴油產(chǎn)率均隨劑油比增加而下降。

2.3添加劑對(duì)產(chǎn)品分布的影響

考慮習(xí)慣用法和柴油已是裂化產(chǎn)物的實(shí)際情況，分別按下述兩種方法定義轉(zhuǎn)化率：-每（氣體+汽油+焦炭）/進(jìn)油量y一（氣體+汽油+柴油+焦炭）/進(jìn)油量計(jì)算反應(yīng)溫度為500℃，劑油比為6時(shí)的各試樣141的轉(zhuǎn)化率。

產(chǎn)物中氣體產(chǎn)率高，加1%稀釋劑樣和加1%稀釋劑及l(fā)‰撐復(fù)合表面活性劑樣式有效提高轉(zhuǎn)化率，但加1%稀釋劑樣的轉(zhuǎn)化率的提高主要來自于較高的氣體和焦炭產(chǎn)率。

3.結(jié)束語(yǔ)

總之，在當(dāng)前石油資源嚴(yán)重短缺的形勢(shì)下，為了能增大石油的利用效率，從而最大化的利用原油資源，通過分散的方式將石油中所有的物質(zhì)都進(jìn)行有效提取與分離，以此來實(shí)現(xiàn)石油資源的最大價(jià)值。而在分散石油體系的過程中，若能加入適量的復(fù)合表面活性劑，再輔以適合的溫度和添加劑，就能夠使石油達(dá)到最佳的活化狀態(tài)，從而提高了提取效果，增大了石油的分化效率。因而，對(duì)復(fù)合表面活性劑在石油強(qiáng)化催化裂化中所起到的作用和其應(yīng)用工藝進(jìn)行探討是具有一定研究意義和價(jià)值的，通過本文的實(shí)驗(yàn)研究與分析，希望能夠?yàn)楦魑煌侍峁┮恍﹨⒖家罁?jù)，來進(jìn)一步研究復(fù)合表面活性劑在石油加工中的應(yīng)用。

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