石油加工中的催化裂化技術(shù)淺談

趙華(勝利油田分公司石油化工總廠 山東東營(yíng) 257000)

引言：

高端技術(shù)能夠有效提高我國(guó)石油加工的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，石油催化裂化技術(shù)是現(xiàn)今使用最普遍的石油加工技術(shù)。但是我國(guó)的石油催化裂化技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在差異，加強(qiáng)催化裂化技術(shù)研究，能夠完善和深化這種技術(shù)，保證我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為增強(qiáng)我國(guó)整體競(jìng)爭(zhēng)力貢獻(xiàn)力量。

一、石油催化裂化技術(shù)分析

對(duì)于石油加工的質(zhì)量而言，催化裂化技術(shù)水平的高低有較大影響，而且催化裂化技術(shù)也是決定石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。石油加工企業(yè)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到催化裂化技術(shù)的重要作用，深入分析、提高技術(shù)水平，及時(shí)有效的解決石油加工過程中出現(xiàn)的各種問題，保障石油加工工作的順利進(jìn)行。

1.催化裂化技術(shù)原理分析

石油生產(chǎn)、加工過程中相當(dāng)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是石油催化裂化技術(shù)的運(yùn)用，要提高石油加工生產(chǎn)質(zhì)量，提高催化裂化技術(shù)水平是必不可少的。隨著我國(guó)社會(huì)水平和經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，社會(huì)環(huán)保成為石油加工行業(yè)必須重視的一方面，而且石油加工對(duì)原材料的需求也越來(lái)越大，現(xiàn)今，各種低碳環(huán)保產(chǎn)品大量的出現(xiàn)在市場(chǎng)上，這就要求我們提高催化裂化技術(shù)水平，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新和改革。但是催化裂化技術(shù)作為一種特定服務(wù)項(xiàng)目，使用范圍和方法受到限制，這也是造成石油生產(chǎn)受到一定影響的因素。而且在石油加工過程中，諸如催化劑、時(shí)間和溫度等因素都會(huì)帶來(lái)一定影響。

2.石油催化裂化技術(shù)分析

在催化劑和溫度等因素的綜合影響下，重油性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變?yōu)椴裼?、汽油和裂化油，這也是石油加工、生產(chǎn)、煉制的重要環(huán)節(jié)。在石油生產(chǎn)中，催化裂化的主要作用是對(duì)原油進(jìn)行提煉、蒸餾和加工在，得到重質(zhì)餾分油；也可以對(duì)重質(zhì)餾分油進(jìn)行再加工，得到脫瀝青榨油等，在這類加工過程中，提供催化所需熱能主要是靠空氣炭燒。

二、石油催化裂化的影響因素分析

石油的催化裂化是一種化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)效果受到多個(gè)因素影響。

1.原材料影響

石油生產(chǎn)中，如果催化裂化原材料的沸點(diǎn)接近，那么含有芳香烴較少的原料裂化比較容易；而族的組成較為相似時(shí)，沸點(diǎn)范圍越小，裂化越困難。一般我們用“特性因數(shù)”來(lái)表示原材料的族組成，如果特性因數(shù)較大，那么裂化相對(duì)容易，因?yàn)樘匦韵禂?shù)大代表含有的芳香烴較少。由于現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，原材料的改變同樣日新月異，這種不穩(wěn)定性造成石油加工催化裂化受到一定影響，所以，原材料性質(zhì)是決定催化裂化效果的因素之一。

2.催化劑影響

如果其他條件相似，那么高活性的催化劑能夠獲得更好的催化裂化效果，相應(yīng)的提高了石油的轉(zhuǎn)化率。提高催化劑活性還有很多益處，例如能夠得到含異構(gòu)烴類較多、飽和度較高的裂化產(chǎn)品，因?yàn)楦呋钚源呋瘎┠軌虼龠M(jìn)異構(gòu)反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移。我國(guó)石油生產(chǎn)企業(yè)也將研究重點(diǎn)放在如何提高催化劑活性上，已經(jīng)取得了一定成績(jī)，控制好比例，把握好催化劑使用環(huán)境等，是保證催化劑活性的重要因素。

3.溫度影響

溫度也是影響因素之一，溫度太低的話，裂化速度就會(huì)很慢，但是催化裂化速度的主要影響因素仍然是催化劑活性。由于反應(yīng)溫度能夠影響反應(yīng)速度，相應(yīng)的就會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、分布產(chǎn)生影響。在石油的催化裂化反應(yīng)中，如果溫度升高，轉(zhuǎn)化率沒有改變，那么焦炭產(chǎn)率會(huì)減小，氣體產(chǎn)率會(huì)增加，汽油產(chǎn)率也會(huì)減小。對(duì)于反應(yīng)溫度的把握，關(guān)鍵是對(duì)于“界”的把握，也就是保證溫度不能超過臨界值，后期很小的溫度變化，都會(huì)給反應(yīng)帶來(lái)范圍廣泛的重大影響。雖然我國(guó)石油加工企業(yè)在這個(gè)方面進(jìn)行了長(zhǎng)足探索，但是仍然存在缺陷和問題，由于石油產(chǎn)地不同，石油性質(zhì)也不盡相同，很難針對(duì)反應(yīng)溫度制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

三、石油加工催化裂化技術(shù)探討

石油催化裂化技術(shù)有很多種，下面針對(duì)其中三種展開分析。

1.移動(dòng)床催化裂化技術(shù)

對(duì)于這種技術(shù)，再生和反應(yīng)分別在再生器和反應(yīng)器中進(jìn)行。技術(shù)的主要內(nèi)容是將催化劑和原料同時(shí)投入反應(yīng)器，在反應(yīng)器的頂部，原料和催化劑相接觸，然后一邊向下移動(dòng)一邊反應(yīng)；當(dāng)原料和催化劑達(dá)到反應(yīng)器底部時(shí)，催化劑表面已經(jīng)有一定數(shù)量的焦炭沉積，然后反應(yīng)器將催化劑重新移動(dòng)至再生器的頂部，而油氣則被反應(yīng)器從下部導(dǎo)出，隨著再生器向下移動(dòng)，催化劑也會(huì)再生，然后催化劑被提升至反應(yīng)器中。一般將催化劑做成直徑較小的球，這樣能夠有效減小摩擦，而且移動(dòng)床可以不設(shè)置加熱管，因?yàn)榇呋瘎┬∏蛟诜磻?yīng)器內(nèi)移動(dòng)，起到了轉(zhuǎn)換熱量的作用。移動(dòng)床催化裂化在我國(guó)的石油加工中得到了廣泛運(yùn)用，能夠有效解決催化裂化過程中出現(xiàn)的問題，所以，這種技術(shù)有廣闊的發(fā)展前景。

2.流化床催化裂化技術(shù)

雖然科學(xué)技術(shù)和社會(huì)在不斷發(fā)展，但是我們對(duì)石油加工的催化裂化技術(shù)仍然沒有充分的掌控。為了提高催化裂化效率，石油加工企業(yè)技術(shù)人員研究出了流化床催化裂化技術(shù)，這種技術(shù)的主要特點(diǎn)是，空氣、油氣和催化劑共同反映，形成一種硫磺狀態(tài)的、類似于液體的物質(zhì)，流化床催化裂化技術(shù)的生產(chǎn)連續(xù)性較好，設(shè)備也較為簡(jiǎn)單，流化床有能力處理大量的石油催化裂化工作，這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是出現(xiàn)問題較少，能夠有效降低風(fēng)險(xiǎn)成本，有效提高石油催化裂化效率。正是流化床催化裂化技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，讓這種技術(shù)逐漸占據(jù)了領(lǐng)導(dǎo)地位?？偣墁F(xiàn)今世界的石油加工技術(shù)，流化床技術(shù)已經(jīng)成為主流。

3.固定床催化裂化技術(shù)

這種技術(shù)由于技術(shù)較為復(fù)雜，所以逐漸被其他催化裂化技術(shù)代替，但是仍然具有一定的使用價(jià)值。流化床催化裂化技術(shù)和移動(dòng)床催化裂化技術(shù)都是自上世紀(jì)四十年代開始發(fā)展的，并且經(jīng)過深入探索研究，已經(jīng)取得了很大成績(jī)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上，我國(guó)的石油催化裂化受到多方面因素的影響，為了提高石油催化裂化效率，專家和學(xué)者研究出了固定床、流化床和移動(dòng)床催化裂化技術(shù)，有效提高了反應(yīng)效率和轉(zhuǎn)化率，保證了石油加工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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