催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)進(jìn)展

伏勝軍++阮鈴清++胡建良

摘 要：催化裂化工藝是煉油行業(yè)高效利用石油資源的一個(gè)重要手段。各煉油企業(yè)的原料性質(zhì)差異和對(duì)產(chǎn)品分布的要求不同使催化裂化工藝的發(fā)展多樣化。原油劣質(zhì)化和環(huán)保要求越來越嚴(yán)格是催化裂化工藝發(fā)展的推動(dòng)力；強(qiáng)化重油裂化能力、改善產(chǎn)品分布、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少污染物排放和提高經(jīng)濟(jì)效益是其發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)；提高劑/油比、縮短反應(yīng)時(shí)間、讓不同的反應(yīng)分區(qū)進(jìn)行、將部分待生催化劑循環(huán)等是其基本手段。

關(guān)鍵詞：催化裂化 催化劑 反應(yīng)器 提升管 活性 選擇性

中圖分類號(hào)：TE624.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（c）-0094-04

Abstract：FCC Process is an important approach for oil refining industry to use petroleum resource effectively. The difference of feed property and product distribution between different oil refining enterprises makes the development of FCC process has a tendency of diversification. The driving force of the development of FCC process is that the quality of crude oil going worse and the more strict environmental protection requirements； the purpose of the development of FCC process is to enhance the heavy oil cracking ability， improve the distribution of products and product quality， reduce pollutant discharging， and increase economic benefit； and the basic methods are increase catalyst to oil ratio， decrease reaction time， let different reactions occurred in different regions， and recycle a part of spent catalyst， etc.

Key words：catalytic crack catalyst reactor riser activity selectivity

流化催化裂化（FCC）是煉油工藝中一種重要的二次加工工藝，其主要原料為常減壓蠟油和渣油、焦化蠟油等重質(zhì)餾分油，也可以回?zé)捀鞣N不合格輕、重污油；此外，F(xiàn)CC工藝還可用于加工其他原料，如：美國(guó)得克薩斯州KiOR公司開發(fā)了BFCC技術(shù)，采用該公司研制的催化劑和類似于目前煉廠流化催化裂化的工藝，將生物質(zhì)先轉(zhuǎn)化為可再生原油，然后再改質(zhì)為與石油基產(chǎn)品幾乎一樣的汽油、柴油、噴氣燃料和少量燃料油。第一套工業(yè)裝置位于密西西比州哥倫布，年產(chǎn)約30 t產(chǎn)品[1]。催化裂化裝置的產(chǎn)品有干氣、液化氣、汽油餾分、柴油餾分和少量重質(zhì)燃料油餾分。氣體產(chǎn)品經(jīng)精制后用作化工原料或燃料，液體產(chǎn)品必須經(jīng)過改質(zhì)調(diào)和才能出廠。

催化裂化裝置的特點(diǎn)是，輕質(zhì)油（包括汽油和柴油）收率高，可達(dá)70～80wt%，而原油初餾的輕質(zhì)油收率僅為10～40wt%；催化裂化汽油的辛烷值較高，研究法辛烷值可達(dá)85以上。催化裂化柴油的十六烷值低，常與直餾柴油調(diào)合使用，或者加氫精制提高十六烷值；催化裂化氣體產(chǎn)品約占10～20wt%，其中90%是液化石油氣，并且含有大量的C3、C4烯烴，是優(yōu)良的石油化工和生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的原料。

催化裂化裝置將重質(zhì)油輕質(zhì)化生產(chǎn)高附加值的汽、柴油餾分和化工原料，是煉廠的核心裝置；而使用催化劑的反應(yīng)部分是該裝置的核心。因此，催化裂化工藝的技術(shù)進(jìn)步大多體現(xiàn)在其反應(yīng)工藝和催化劑的改進(jìn)和提高。

1 催化裂化新工藝

盡管催化裂化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已較為成熟，但依然面臨著以下問題：（1）催化裂化反應(yīng)為復(fù)雜的平行—順序反應(yīng)，輕質(zhì)油品（汽、柴油）為平行—順序反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的中間產(chǎn)物，因此，反應(yīng)深度控制非常關(guān)鍵。而在FCC反應(yīng)器系統(tǒng)中，存在著流動(dòng)/傳遞狀態(tài)截然不同的4個(gè)區(qū)：進(jìn)料區(qū)、反應(yīng)區(qū)、出口區(qū)和汽提區(qū)，目前FCC反應(yīng)系統(tǒng)的操作沒有對(duì)每個(gè)區(qū)采用各自優(yōu)化的操作條件，以匹配平行——順序反應(yīng)歷程的要求，導(dǎo)致干氣產(chǎn)率和焦炭產(chǎn)率高，輕質(zhì)油品收率有待進(jìn)一步提高；（2）隨著原油日趨重質(zhì)化和劣質(zhì)化，F(xiàn)CC工藝需不斷加工越來越差的原料。沸程分布很寬，種類繁多，原料組成極其復(fù)雜，不但含有帶烷基側(cè)鏈的多環(huán)烴類，還含有硫化物、氮化物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及重金屬等。由于不同組成的裂化反應(yīng)性能差異很大，故在同一反應(yīng)器中采用同樣的反應(yīng)條件難以與各組成及其性質(zhì)全面匹配，導(dǎo)致輕質(zhì)油品收率損失，產(chǎn)品質(zhì)量惡化[2]。（3）環(huán)保法規(guī)對(duì)加工過程的污染物排放和產(chǎn)品質(zhì)量提出了越來越嚴(yán)格的要求?；谏鲜鲈颍陙韲?guó)內(nèi)外煉油行業(yè)對(duì)催化裂化反應(yīng)工藝進(jìn)行了各種改進(jìn)以滿足不同的要求。下面簡(jiǎn)單介紹幾種典型的催化裂化新工藝。

1.1 Shell公司的RFCC工藝

如圖1所示，Shell公司的RFCC工藝有兩種基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：第一種為加工中、低殘?zhí)吭系碾p容器結(jié)構(gòu)型，第二種為加工高殘?zhí)吭系耐庵梅磻?yīng)器類型[3]。

該工藝的主要特點(diǎn)是，根據(jù)原料性質(zhì)和產(chǎn)品分布要求，原料油可從提升管側(cè)面或底部噴嘴進(jìn)入，在提升管內(nèi)進(jìn)行完全的選擇性裂化；提升管出口封閉連接兩級(jí)旋風(fēng)分離器，將反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑快速分離，高效兩段汽提，降低焦炭產(chǎn)率；強(qiáng)化催化劑循環(huán)，提高劑/油比。endprint

1.2 Petrobras公司的IsoCAT工藝

如圖2所示，IsoCAT工藝的特點(diǎn)是，提高原料預(yù)熱溫度，強(qiáng)化進(jìn)料霧化分散效果；降低進(jìn)料與催化劑的溫差，提高劑/油比，從而改善產(chǎn)品分布，降低干氣產(chǎn)率，提高液化氣和汽油產(chǎn)率。該工藝與傳統(tǒng)FCC工藝的主要差別見表1。

1.3 UOP公司的RxCat工藝

UOP公司的RxCat工藝反應(yīng)再生系統(tǒng)見圖3。其主要特點(diǎn)是，部分待生催化劑循環(huán)到反應(yīng)提升管底部與再生催化劑混合后再與原料油接觸，從而與原料油接觸的催化劑溫度更低，反應(yīng)溫度更低，達(dá)到同樣的反應(yīng)深度則需要更高的劑/油比，通過降低反應(yīng)溫度、提高劑/油比來達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品分布的目的。

1.4 高苛刻度下行式HS—FCC工藝

高苛刻度流化催化裂化（HS一FCC）技術(shù)是由新日本石油公司和沙特King Fahd 石油礦產(chǎn)大學(xué)（KFUPM）等合作開發(fā)的新一代FCC技術(shù)，圖4為該工藝的示意圖。在HS-FCC工藝中，重質(zhì)油噴入反應(yīng)器后與粉末狀催化劑一起下行，油品在此于600 ℃下在0.5 s內(nèi)進(jìn)行分解（常規(guī)FCC典型的操作在約500 ℃，接觸時(shí)間為1～4 s），其丙烯產(chǎn)率在全丙烯生產(chǎn)工藝中是最高的，與常規(guī)FCC裝置相比，高辛烷值汽油產(chǎn)率較低。該工藝產(chǎn)生35%的汽油和20%的丙烯，而常規(guī)FCC提升管裝置的汽油產(chǎn)率約為43%，丙烯產(chǎn)率約為7.5%。該工藝與常規(guī)FCC工藝的產(chǎn)品分布對(duì)比情況見表2。

1.5 雙提升管FCC工藝

為改善產(chǎn)品分布、同時(shí)加工不同性質(zhì)的原料，國(guó)內(nèi)外多家公司開發(fā)了雙提升管FCC工藝并投入工業(yè)化應(yīng)用。在該工藝中，性質(zhì)不同的兩種原料分別進(jìn)入兩根提升管，在不同的劑/油比、溫度等反應(yīng)條件下反應(yīng)，可獲得更加理想的產(chǎn)品分布。

圖5是多產(chǎn)丙烯的雙提升管FCC工藝示意圖。第一根提升管與傳統(tǒng)工藝一樣，其不同之處是，在更高的劑/油比和反應(yīng)溫度下，將輕催化汽油在第二根提升管內(nèi)回?zé)?，丙烯產(chǎn)率可達(dá)到12%。

采用該工藝還可根據(jù)煉油企業(yè)的要求實(shí)現(xiàn)不同的產(chǎn)品分布。如：為了汽油和氣體產(chǎn)率最大化，可將柴油或更重的餾分回?zé)掃M(jìn)入第二根提升管，在較高的苛刻度下裂化而達(dá)到產(chǎn)品分布要求。

1.6 中石化石油化工科學(xué)研究院的MIP工藝

MIP工藝采用新型串聯(lián)提升管反應(yīng)器及相應(yīng)的工藝條件，將反應(yīng)提升管分成兩個(gè)反應(yīng)區(qū)：第一反應(yīng)區(qū)采用高溫、高劑油比、短接觸時(shí)間，其苛刻度一般高于催化裂化反應(yīng)，在短時(shí)間內(nèi)使重質(zhì)原料油裂化生成烯烴，并減少低辛烷值的正構(gòu)烷烴組分和環(huán)烷烴組分；第二反應(yīng)區(qū)為具有一定高度的擴(kuò)徑提升管，待生催化劑從反應(yīng)沉降器循環(huán)一部分回到第二反應(yīng)區(qū)，與通入的冷卻介質(zhì)（如粗汽油）混合以降低反應(yīng)溫度、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，從而有利于異構(gòu)烷烴和芳烴的生成，彌補(bǔ)因烯烴的減少而損失的辛烷值[4]。該工藝強(qiáng)化了催化裂化工藝二次反應(yīng)，使裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)具有可控性和選擇性從而改善了產(chǎn)物的分布和產(chǎn)品的性質(zhì)[5]。與常規(guī)FCC工藝相比，該工藝可顯著降低產(chǎn)品汽油中的烯烴含量，同時(shí)保持汽油辛烷值不變或略高。近年來，石科院先后開發(fā)了降低干氣和焦炭產(chǎn)率、多產(chǎn)高辛烷值汽油、多產(chǎn)丙烯等一系列MIP新技術(shù)[6]。

2 結(jié)語

綜上所述，各種新工藝都是針對(duì)不同的產(chǎn)品分布和更高的產(chǎn)品質(zhì)量要求開發(fā)的，很多指標(biāo)參數(shù)打破了傳統(tǒng)FCC工藝的極限，因而對(duì)FCC催化劑提出了更高的要求。更大的劑/油比和更短的反應(yīng)接觸時(shí)間要求催化劑具有更高的反應(yīng)活性和更好的抗磨損性能；對(duì)于雙提升管工藝，則要求催化劑具有適應(yīng)不同原料的能力，既能裂化渣油，又能裂化輕汽油；在將部分待生催化劑返回到反應(yīng)器的工藝中，要求催化劑具有較強(qiáng)的容炭能力，在其積炭達(dá)到一定程度時(shí)仍具有反應(yīng)活性。此外，有些新開發(fā)的FCC工藝必須采用其專用催化劑。

催化裂化工藝仍將在煉油生產(chǎn)中起到核心作用。由于各煉油企業(yè)原料油性質(zhì)的差異及其對(duì)產(chǎn)品分布的要求不同，催化裂化工藝的類型會(huì)多樣化?？傮w趨勢(shì)是，為適應(yīng)綠色低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，進(jìn)一步提高汽油和柴油的品質(zhì)；降低污染物排放量；減少焦炭和干氣產(chǎn)率，降低能耗物耗，追求裝置效益最大化。此外，隨著我國(guó)頁巖氣的開發(fā)及天然氣化工和煤化工的發(fā)展，化工裝置原料對(duì)煉廠的依賴程度會(huì)有所降低，更多的煉廠將要求車用燃料油產(chǎn)率最大化。

參考文獻(xiàn)

[1] 程薇.KiOR公司用生物質(zhì)流化催化裂化技術(shù)生產(chǎn)全烴類生物燃料[J].石油煉制與化工，2013（6）：25.

[2] 高金森，王剛，盧春喜，等.重油催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)創(chuàng)新[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（5）：181-185.

[3] 中國(guó)石化煉油事業(yè)部.中國(guó)石化催化裂化生產(chǎn)技術(shù)交流論文集[C]//上海，2013.

[4] 張宇，楊進(jìn)華.淺談催化裂化技術(shù)進(jìn)展[J].廣州化工，2013（8）：28-31.

[5] 李鴻志·MIP技術(shù)在Ⅱ催化的工業(yè)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（26）：118.

[6] 董群.石油煉制催化裂化提升管技術(shù)[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2013（2）：37-42.endprint

1.2 Petrobras公司的IsoCAT工藝

如圖2所示，IsoCAT工藝的特點(diǎn)是，提高原料預(yù)熱溫度，強(qiáng)化進(jìn)料霧化分散效果；降低進(jìn)料與催化劑的溫差，提高劑/油比，從而改善產(chǎn)品分布，降低干氣產(chǎn)率，提高液化氣和汽油產(chǎn)率。該工藝與傳統(tǒng)FCC工藝的主要差別見表1。

1.3 UOP公司的RxCat工藝

UOP公司的RxCat工藝反應(yīng)再生系統(tǒng)見圖3。其主要特點(diǎn)是，部分待生催化劑循環(huán)到反應(yīng)提升管底部與再生催化劑混合后再與原料油接觸，從而與原料油接觸的催化劑溫度更低，反應(yīng)溫度更低，達(dá)到同樣的反應(yīng)深度則需要更高的劑/油比，通過降低反應(yīng)溫度、提高劑/油比來達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品分布的目的。

1.4 高苛刻度下行式HS—FCC工藝

高苛刻度流化催化裂化（HS一FCC）技術(shù)是由新日本石油公司和沙特King Fahd 石油礦產(chǎn)大學(xué)（KFUPM）等合作開發(fā)的新一代FCC技術(shù)，圖4為該工藝的示意圖。在HS-FCC工藝中，重質(zhì)油噴入反應(yīng)器后與粉末狀催化劑一起下行，油品在此于600 ℃下在0.5 s內(nèi)進(jìn)行分解（常規(guī)FCC典型的操作在約500 ℃，接觸時(shí)間為1～4 s），其丙烯產(chǎn)率在全丙烯生產(chǎn)工藝中是最高的，與常規(guī)FCC裝置相比，高辛烷值汽油產(chǎn)率較低。該工藝產(chǎn)生35%的汽油和20%的丙烯，而常規(guī)FCC提升管裝置的汽油產(chǎn)率約為43%，丙烯產(chǎn)率約為7.5%。該工藝與常規(guī)FCC工藝的產(chǎn)品分布對(duì)比情況見表2。

1.5 雙提升管FCC工藝

為改善產(chǎn)品分布、同時(shí)加工不同性質(zhì)的原料，國(guó)內(nèi)外多家公司開發(fā)了雙提升管FCC工藝并投入工業(yè)化應(yīng)用。在該工藝中，性質(zhì)不同的兩種原料分別進(jìn)入兩根提升管，在不同的劑/油比、溫度等反應(yīng)條件下反應(yīng)，可獲得更加理想的產(chǎn)品分布。

圖5是多產(chǎn)丙烯的雙提升管FCC工藝示意圖。第一根提升管與傳統(tǒng)工藝一樣，其不同之處是，在更高的劑/油比和反應(yīng)溫度下，將輕催化汽油在第二根提升管內(nèi)回?zé)?，丙烯產(chǎn)率可達(dá)到12%。

采用該工藝還可根據(jù)煉油企業(yè)的要求實(shí)現(xiàn)不同的產(chǎn)品分布。如：為了汽油和氣體產(chǎn)率最大化，可將柴油或更重的餾分回?zé)掃M(jìn)入第二根提升管，在較高的苛刻度下裂化而達(dá)到產(chǎn)品分布要求。

1.6 中石化石油化工科學(xué)研究院的MIP工藝

MIP工藝采用新型串聯(lián)提升管反應(yīng)器及相應(yīng)的工藝條件，將反應(yīng)提升管分成兩個(gè)反應(yīng)區(qū)：第一反應(yīng)區(qū)采用高溫、高劑油比、短接觸時(shí)間，其苛刻度一般高于催化裂化反應(yīng)，在短時(shí)間內(nèi)使重質(zhì)原料油裂化生成烯烴，并減少低辛烷值的正構(gòu)烷烴組分和環(huán)烷烴組分；第二反應(yīng)區(qū)為具有一定高度的擴(kuò)徑提升管，待生催化劑從反應(yīng)沉降器循環(huán)一部分回到第二反應(yīng)區(qū)，與通入的冷卻介質(zhì)（如粗汽油）混合以降低反應(yīng)溫度、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，從而有利于異構(gòu)烷烴和芳烴的生成，彌補(bǔ)因烯烴的減少而損失的辛烷值[4]。該工藝強(qiáng)化了催化裂化工藝二次反應(yīng)，使裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)具有可控性和選擇性從而改善了產(chǎn)物的分布和產(chǎn)品的性質(zhì)[5]。與常規(guī)FCC工藝相比，該工藝可顯著降低產(chǎn)品汽油中的烯烴含量，同時(shí)保持汽油辛烷值不變或略高。近年來，石科院先后開發(fā)了降低干氣和焦炭產(chǎn)率、多產(chǎn)高辛烷值汽油、多產(chǎn)丙烯等一系列MIP新技術(shù)[6]。

2 結(jié)語

綜上所述，各種新工藝都是針對(duì)不同的產(chǎn)品分布和更高的產(chǎn)品質(zhì)量要求開發(fā)的，很多指標(biāo)參數(shù)打破了傳統(tǒng)FCC工藝的極限，因而對(duì)FCC催化劑提出了更高的要求。更大的劑/油比和更短的反應(yīng)接觸時(shí)間要求催化劑具有更高的反應(yīng)活性和更好的抗磨損性能；對(duì)于雙提升管工藝，則要求催化劑具有適應(yīng)不同原料的能力，既能裂化渣油，又能裂化輕汽油；在將部分待生催化劑返回到反應(yīng)器的工藝中，要求催化劑具有較強(qiáng)的容炭能力，在其積炭達(dá)到一定程度時(shí)仍具有反應(yīng)活性。此外，有些新開發(fā)的FCC工藝必須采用其專用催化劑。

催化裂化工藝仍將在煉油生產(chǎn)中起到核心作用。由于各煉油企業(yè)原料油性質(zhì)的差異及其對(duì)產(chǎn)品分布的要求不同，催化裂化工藝的類型會(huì)多樣化。總體趨勢(shì)是，為適應(yīng)綠色低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，進(jìn)一步提高汽油和柴油的品質(zhì)；降低污染物排放量；減少焦炭和干氣產(chǎn)率，降低能耗物耗，追求裝置效益最大化。此外，隨著我國(guó)頁巖氣的開發(fā)及天然氣化工和煤化工的發(fā)展，化工裝置原料對(duì)煉廠的依賴程度會(huì)有所降低，更多的煉廠將要求車用燃料油產(chǎn)率最大化。

參考文獻(xiàn)

[1] 程薇.KiOR公司用生物質(zhì)流化催化裂化技術(shù)生產(chǎn)全烴類生物燃料[J].石油煉制與化工，2013（6）：25.

[2] 高金森，王剛，盧春喜，等.重油催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)創(chuàng)新[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（5）：181-185.

[3] 中國(guó)石化煉油事業(yè)部.中國(guó)石化催化裂化生產(chǎn)技術(shù)交流論文集[C]//上海，2013.

[4] 張宇，楊進(jìn)華.淺談催化裂化技術(shù)進(jìn)展[J].廣州化工，2013（8）：28-31.

[5] 李鴻志·MIP技術(shù)在Ⅱ催化的工業(yè)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（26）：118.

[6] 董群.石油煉制催化裂化提升管技術(shù)[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2013（2）：37-42.endprint

1.2 Petrobras公司的IsoCAT工藝

如圖2所示，IsoCAT工藝的特點(diǎn)是，提高原料預(yù)熱溫度，強(qiáng)化進(jìn)料霧化分散效果；降低進(jìn)料與催化劑的溫差，提高劑/油比，從而改善產(chǎn)品分布，降低干氣產(chǎn)率，提高液化氣和汽油產(chǎn)率。該工藝與傳統(tǒng)FCC工藝的主要差別見表1。

1.3 UOP公司的RxCat工藝

UOP公司的RxCat工藝反應(yīng)再生系統(tǒng)見圖3。其主要特點(diǎn)是，部分待生催化劑循環(huán)到反應(yīng)提升管底部與再生催化劑混合后再與原料油接觸，從而與原料油接觸的催化劑溫度更低，反應(yīng)溫度更低，達(dá)到同樣的反應(yīng)深度則需要更高的劑/油比，通過降低反應(yīng)溫度、提高劑/油比來達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品分布的目的。

1.4 高苛刻度下行式HS—FCC工藝

高苛刻度流化催化裂化（HS一FCC）技術(shù)是由新日本石油公司和沙特King Fahd 石油礦產(chǎn)大學(xué)（KFUPM）等合作開發(fā)的新一代FCC技術(shù)，圖4為該工藝的示意圖。在HS-FCC工藝中，重質(zhì)油噴入反應(yīng)器后與粉末狀催化劑一起下行，油品在此于600 ℃下在0.5 s內(nèi)進(jìn)行分解（常規(guī)FCC典型的操作在約500 ℃，接觸時(shí)間為1～4 s），其丙烯產(chǎn)率在全丙烯生產(chǎn)工藝中是最高的，與常規(guī)FCC裝置相比，高辛烷值汽油產(chǎn)率較低。該工藝產(chǎn)生35%的汽油和20%的丙烯，而常規(guī)FCC提升管裝置的汽油產(chǎn)率約為43%，丙烯產(chǎn)率約為7.5%。該工藝與常規(guī)FCC工藝的產(chǎn)品分布對(duì)比情況見表2。

1.5 雙提升管FCC工藝

為改善產(chǎn)品分布、同時(shí)加工不同性質(zhì)的原料，國(guó)內(nèi)外多家公司開發(fā)了雙提升管FCC工藝并投入工業(yè)化應(yīng)用。在該工藝中，性質(zhì)不同的兩種原料分別進(jìn)入兩根提升管，在不同的劑/油比、溫度等反應(yīng)條件下反應(yīng)，可獲得更加理想的產(chǎn)品分布。

圖5是多產(chǎn)丙烯的雙提升管FCC工藝示意圖。第一根提升管與傳統(tǒng)工藝一樣，其不同之處是，在更高的劑/油比和反應(yīng)溫度下，將輕催化汽油在第二根提升管內(nèi)回?zé)?，丙烯產(chǎn)率可達(dá)到12%。

采用該工藝還可根據(jù)煉油企業(yè)的要求實(shí)現(xiàn)不同的產(chǎn)品分布。如：為了汽油和氣體產(chǎn)率最大化，可將柴油或更重的餾分回?zé)掃M(jìn)入第二根提升管，在較高的苛刻度下裂化而達(dá)到產(chǎn)品分布要求。

1.6 中石化石油化工科學(xué)研究院的MIP工藝

MIP工藝采用新型串聯(lián)提升管反應(yīng)器及相應(yīng)的工藝條件，將反應(yīng)提升管分成兩個(gè)反應(yīng)區(qū)：第一反應(yīng)區(qū)采用高溫、高劑油比、短接觸時(shí)間，其苛刻度一般高于催化裂化反應(yīng)，在短時(shí)間內(nèi)使重質(zhì)原料油裂化生成烯烴，并減少低辛烷值的正構(gòu)烷烴組分和環(huán)烷烴組分；第二反應(yīng)區(qū)為具有一定高度的擴(kuò)徑提升管，待生催化劑從反應(yīng)沉降器循環(huán)一部分回到第二反應(yīng)區(qū)，與通入的冷卻介質(zhì)（如粗汽油）混合以降低反應(yīng)溫度、延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，從而有利于異構(gòu)烷烴和芳烴的生成，彌補(bǔ)因烯烴的減少而損失的辛烷值[4]。該工藝強(qiáng)化了催化裂化工藝二次反應(yīng)，使裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)具有可控性和選擇性從而改善了產(chǎn)物的分布和產(chǎn)品的性質(zhì)[5]。與常規(guī)FCC工藝相比，該工藝可顯著降低產(chǎn)品汽油中的烯烴含量，同時(shí)保持汽油辛烷值不變或略高。近年來，石科院先后開發(fā)了降低干氣和焦炭產(chǎn)率、多產(chǎn)高辛烷值汽油、多產(chǎn)丙烯等一系列MIP新技術(shù)[6]。

2 結(jié)語

綜上所述，各種新工藝都是針對(duì)不同的產(chǎn)品分布和更高的產(chǎn)品質(zhì)量要求開發(fā)的，很多指標(biāo)參數(shù)打破了傳統(tǒng)FCC工藝的極限，因而對(duì)FCC催化劑提出了更高的要求。更大的劑/油比和更短的反應(yīng)接觸時(shí)間要求催化劑具有更高的反應(yīng)活性和更好的抗磨損性能；對(duì)于雙提升管工藝，則要求催化劑具有適應(yīng)不同原料的能力，既能裂化渣油，又能裂化輕汽油；在將部分待生催化劑返回到反應(yīng)器的工藝中，要求催化劑具有較強(qiáng)的容炭能力，在其積炭達(dá)到一定程度時(shí)仍具有反應(yīng)活性。此外，有些新開發(fā)的FCC工藝必須采用其專用催化劑。

催化裂化工藝仍將在煉油生產(chǎn)中起到核心作用。由于各煉油企業(yè)原料油性質(zhì)的差異及其對(duì)產(chǎn)品分布的要求不同，催化裂化工藝的類型會(huì)多樣化?？傮w趨勢(shì)是，為適應(yīng)綠色低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，進(jìn)一步提高汽油和柴油的品質(zhì)；降低污染物排放量；減少焦炭和干氣產(chǎn)率，降低能耗物耗，追求裝置效益最大化。此外，隨著我國(guó)頁巖氣的開發(fā)及天然氣化工和煤化工的發(fā)展，化工裝置原料對(duì)煉廠的依賴程度會(huì)有所降低，更多的煉廠將要求車用燃料油產(chǎn)率最大化。

參考文獻(xiàn)

[1] 程薇.KiOR公司用生物質(zhì)流化催化裂化技術(shù)生產(chǎn)全烴類生物燃料[J].石油煉制與化工，2013（6）：25.

[2] 高金森，王剛，盧春喜，等.重油催化裂化反應(yīng)工藝技術(shù)創(chuàng)新[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2013（5）：181-185.

[3] 中國(guó)石化煉油事業(yè)部.中國(guó)石化催化裂化生產(chǎn)技術(shù)交流論文集[C]//上海，2013.

[4] 張宇，楊進(jìn)華.淺談催化裂化技術(shù)進(jìn)展[J].廣州化工，2013（8）：28-31.

[5] 李鴻志·MIP技術(shù)在Ⅱ催化的工業(yè)應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（26）：118.

[6] 董群.石油煉制催化裂化提升管技術(shù)[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2013（2）：37-42.endprint