關(guān)于催化裂化汽油質(zhì)量升級方案選擇的探討

李武超 張海龍(青島安邦煉化有限公司 266111)

引言

隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展，汽車的保有量也在迅速增長，而汽車尾氣也逐漸成為了造成大氣污染的主要污染源。所以，為了減少對環(huán)境的污染，人們對汽油的質(zhì)量要求越來越高，這就使汽油生產(chǎn)企業(yè)不斷尋求更好的辦法來提高汽油的質(zhì)量。

一、汽油生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

青島安邦煉化有限公司現(xiàn)在主要擁有50萬噸∕年重油催化裝置一套，80萬噸∕年常減壓裝置兩套，50萬噸∕年常減壓裝置一套，30萬噸∕年常減壓裝置一套，50萬噸∕年奧里油裝置一套，10萬噸∕年改性瀝青裝置一套，2.5萬噸∕年斯迪埃爾夫乳化瀝青裝置一套，3300KW∕時的熱電機組一套，均采用了世界先進的DCS控制系統(tǒng)，生產(chǎn)控制實現(xiàn)了自動化和智能化。

二、催化裂化石油

1.催化裂化

催化劑的產(chǎn)生推動了催化裂化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，而選擇合適的的催化劑對于催化裂化過程的產(chǎn)品產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益具有重大影響。催化裂化裝置通常由三大部分組成，即反應(yīng)——再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。其中反應(yīng)——再生系統(tǒng)是全裝置的核心。

2.催化裂化石油

作為石油煉制的過程之一，催化裂化是在熱和催化劑的作用下讓重質(zhì)油發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榱鸦瘹?、汽油和柴油等的過程。原料采用原油蒸餾所得的重質(zhì)餾分油；或重質(zhì)餾分油中混入少量渣油，經(jīng)溶劑脫瀝青后的脫瀝青渣油；或全部用常壓渣油或減壓渣油。在反應(yīng)過程中由于不揮發(fā)的類碳物質(zhì)沉積在催化劑上，縮合為焦炭，使催化劑活性下降，需要用空氣燒去，以恢復(fù)催化活性，并提供裂化反應(yīng)所需熱量。催化裂化是石油煉廠從重質(zhì)油生產(chǎn)汽油的主要過程之一。所產(chǎn)汽油辛烷值高，裂化氣含丙烯、丁烯、異構(gòu)烴多。

催化裂化的流程主要包括三個部分：①原料油催化裂化；②催化劑再生；③產(chǎn)物分離。原料噴入提升管反應(yīng)器下部，在此處與高溫催化劑混合、氣化并發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)溫度480～530℃,壓力0.14~0.2MPa。反應(yīng)油氣與催化劑在沉降器和旋風分離器，分離后，進入分餾塔分出汽油、柴油和重質(zhì)回煉油。裂化氣經(jīng)壓縮后去氣體分離系統(tǒng)。結(jié)焦的催化劑在再生器用空氣燒去焦炭后循環(huán)使用，再生溫度為600～730℃。

三、汽油質(zhì)量升級方案的選擇

隨著科技的不斷進步，催化裂化汽油，提高汽油質(zhì)量的方法也越來越多，主要包括有FDFCC技術(shù)、TSRFCC技術(shù)和MIP技術(shù)等，下面就對FDFCC技術(shù)、TSRFCC技術(shù)和MIP技術(shù)進行簡單的介紹：

1.TSRFCC技術(shù)

TSRFCC技術(shù)是由中國石油大學(xué)研究開發(fā)的，它主要是利用串聯(lián)的提升管作為反應(yīng)器，形成循環(huán)再生反應(yīng)系統(tǒng)。提升管反應(yīng)器由兩根構(gòu)成，一根提升反應(yīng)器中進行原料的催化反應(yīng)，另一根反應(yīng)器中則進行油的循環(huán)和輕汽油的催化反應(yīng)，這兩根提升反應(yīng)器可根據(jù)反應(yīng)成分的不同對反映的條件進行調(diào)整。經(jīng)過現(xiàn)實中對TSRFCC技術(shù)的實驗可以得出：這種汽油質(zhì)量升級技術(shù)可以充分的降低汽油中烯烴的體積分數(shù)，增加反映的誘導(dǎo)期，降低辛烷值和硫的含量，提高輕油的回收率，降低干氣和焦炭的的產(chǎn)生效率，改善產(chǎn)品分布，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

2.MIP技術(shù)

MIP技術(shù)主要是對原有的提升管反應(yīng)器進行充分的利用，將反應(yīng)器劃分為兩個反映區(qū)域。在一個區(qū)域中將油氣和催化劑進行充分的混合進行裂化反應(yīng)，反應(yīng)條件為高溫，反應(yīng)過后的生成物為烯烴和原料油；該反應(yīng)結(jié)束之后進入另一個區(qū)域進行短暫的停留。第一步化學(xué)反應(yīng)的生成物再進入另一區(qū)域后會存在于反應(yīng)器的下部，進行短暫的停留。第二反應(yīng)區(qū)與原有的的反應(yīng)不同，油氣和催化劑的流速可以得到明顯的降低，能夠通過加入急冷介質(zhì)等方法來降低第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)物質(zhì)的的溫度，從而防止發(fā)生進一步的裂化反應(yīng)，保證異構(gòu)化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反映的不斷增加。經(jīng)過現(xiàn)實中對MIP技術(shù)的實驗可以得出：這種汽油質(zhì)量升級技術(shù)可以大幅度地降低汽油中烯烴的體積成分，保證辛烷值的穩(wěn)定或發(fā)生輕微的波動，從而提高汽油質(zhì)量。

3.FDFCC技術(shù)

FDFCC技術(shù)是由洛陽石化工程公司研究開發(fā)而得到的，該技術(shù)主要用于催化裂化生產(chǎn)低烯烴汽油。FDFCC技術(shù)是在原來催化裂化生產(chǎn)汽油的裝置基礎(chǔ)上增加了一根提升管作為改質(zhì)反應(yīng)器，并且與原來裝置的提升管反應(yīng)器并聯(lián)。為了促進汽油當中烯烴的不斷轉(zhuǎn)化，在提升管反應(yīng)器中采用了有利的操作條件對汽油進行質(zhì)量的改善，例如增大油比，增加原料的接觸時間，增加催化劑的反應(yīng)活性等。經(jīng)過現(xiàn)實中對FDFCC技術(shù)的實驗可以得出：這種汽油質(zhì)量升級技術(shù)可以有效地降低汽油中烯烴的體積分數(shù)，增加RON和MON的含量，在一定程度上改善了汽油的質(zhì)量。

對上述三種方案進行簡單介紹和分析后，我們可以知道，TSRFCC技術(shù)可以充分的降低汽油中烯烴的體積分數(shù)，增加反映的誘導(dǎo)期，降低辛烷值和硫的含量，提高輕油的回收率，改善產(chǎn)品分布；MIP技術(shù)可以大幅度地降低汽油中烯烴的體積成分，而輕油的回收率只有輕微提高；FDFCC技術(shù)可以有效地降低汽油中烯烴的體積分數(shù)，增加RON和MON的含量，而輕油的回收率也是只有輕微提高。所以，選擇TSRFCC技術(shù)更合適。

結(jié)語

催化裂化汽油質(zhì)量升級方案的選定成功的提高了汽油的質(zhì)量，滿足了使用者的環(huán)保要求，同時又避免了傳統(tǒng)催化裂化反應(yīng)依靠調(diào)整和裝置等所帶來的反面影響等問題，減少了催化劑的使用和能源的消耗，提高了能源的利用率，降低了生產(chǎn)的成本，提高了汽油產(chǎn)品所帶來的經(jīng)濟效益等，為企業(yè)帶來了更多的利潤和發(fā)展空間。

[1]李毅,張建芳,山紅紅,等.兩段提升管FCC新工藝改善催化裂化汽油質(zhì)量的研究[J].石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2002,26(6):90-91.

[2]王國光,郝廷琦.淺析我國汽油產(chǎn)品質(zhì)量升級現(xiàn)狀[J].