關(guān)于常壓渣油催化裂解多產(chǎn)丙烯乙烯（MPE）工藝的探討

路軍曉(中海油東方石化有限責(zé)任公司，海南 東方 572600)

關(guān)于常壓渣油催化裂解多產(chǎn)丙烯乙烯（MPE）工藝的探討

路軍曉(中海油東方石化有限責(zé)任公司，海南 東方 572600)

在化工領(lǐng)域當(dāng)中，丙烯和乙烯等都是重要的有機(jī)化工原料，具有很大的市場需求，主要是利用蒸汽裂解裝置產(chǎn)生的。而蒸汽裂解工藝能耗較高，原料來源較少，丙烯/乙烯比較低，因而生產(chǎn)效率并不理想。對此，可以運(yùn)用渣油催化裂解的方法，達(dá)到多產(chǎn)丙烯乙烯的目的。在催化裂解生產(chǎn)低碳烯烴的過程中，使用的常壓渣油具有較高的氫含量與飽和分量，具有較為豐富的原料來源，同時具有較為良好的可行性。

常壓渣油；催化裂解；多產(chǎn)；丙烯乙烯；工藝

石油是一種非常重要的資源，但同時其也屬于不可再生的資源，因此，國際上油價始終處于相對較高的位置。此外，原油質(zhì)量不斷下降，因而油砂瀝青、稠油等非常規(guī)石油的產(chǎn)量比例也將不斷升高。在重質(zhì)油輕質(zhì)化的過程中，催化裂化是一項重要工藝，是運(yùn)用現(xiàn)代化煉油技術(shù)改質(zhì)重質(zhì)瓦斯油及渣油的重要工藝。催化裂化具有投資少、費(fèi)用低、適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)品收率高、技術(shù)成熟等優(yōu)點。由此，采用常壓渣油催化裂化多產(chǎn)丙烯乙烯工藝，能夠取得更好的生產(chǎn)效果。

1 常壓渣油單股進(jìn)料催化裂解多產(chǎn)丙烯乙烯工藝

在常壓渣油的催化裂解過程中，具有復(fù)雜的平行-順序反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，包括了縮合、疊合、芳構(gòu)化、烷基化、氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化、裂化等諸多反應(yīng)。在催化裂解反應(yīng)的過程中，為了達(dá)到多產(chǎn)丙烯乙烯等低碳烯烴的目的，要對操作條件進(jìn)行嚴(yán)格控制，對不利的反應(yīng)發(fā)生進(jìn)行抑制，從而使丙烯乙烯的收率得到提高。在常壓渣油單獨進(jìn)料中，反應(yīng)溫度、停留時間、劑油比等因素，都會對產(chǎn)物分布產(chǎn)生影響。在渣油催化裂解反應(yīng)中，總體屬于強(qiáng)吸熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)溫度的變化，渣油催化裂解效果將會發(fā)生較大的變化[1]。在催化裂解、熱裂解反應(yīng)當(dāng)中，乙烯是小分子產(chǎn)物，因此需要采用較高的反應(yīng)溫度，使乙烯的生成得到強(qiáng)化。停留時間會對渣油催化裂解產(chǎn)物分布產(chǎn)生較大的影響。通常在油氣與催化劑接觸最初的較短時間內(nèi)發(fā)生催化反應(yīng)，1s后，催化劑活性將會下降50%，在提升管出口，催化劑活性通常在再生催化劑活性的1/3。在反應(yīng)后半段，結(jié)焦催化劑活性降低，對催化反應(yīng)比例產(chǎn)生影響，因而會對產(chǎn)物分布、產(chǎn)品選擇等造成影響。

2 常壓渣油組合進(jìn)料催化裂解多產(chǎn)丙烯乙烯工藝

組合進(jìn)料是在催化裂解裝置反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中，除了原料渣油之外，在某個部位對烴類、二次加工油、回?zé)捰?、柴油、汽油、原料油等進(jìn)行加入，通過組合進(jìn)料，能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性的裂解，對注入油品質(zhì)量進(jìn)行改善，對操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)二次反應(yīng)和過裂化的減少。在組合進(jìn)料生產(chǎn)工藝當(dāng)中，采用輕質(zhì)原料和重油分段進(jìn)料的方式，先于重油與再生催化劑接觸反應(yīng)，具有較多的優(yōu)勢，能夠滿足輕質(zhì)原料的理想反應(yīng)條件，避免催化劑活性對重油轉(zhuǎn)化造成影響，采用分段反應(yīng)減少了競爭，提高了重油反應(yīng)的劑油比，彌補(bǔ)了催化劑活性不足的問題[2]。其中干氣占比達(dá)到3.5%，液化氣占比20%,整個裝置轉(zhuǎn)化率達(dá)到78%。

3 常壓渣油兩段提升管催化裂解多產(chǎn)丙烯乙烯工藝

兩段提升管催化裂解工藝是一種新型的生產(chǎn)工藝，采用兩段提升管反應(yīng)器，對過去的單提升管反應(yīng)器進(jìn)行替代，形成新的反應(yīng)再生系統(tǒng)流程。在這一工藝當(dāng)中，將催化反應(yīng)、裂解反應(yīng)分為兩段進(jìn)行，利用大劑油比操作、適宜反應(yīng)時間、分段反應(yīng)、催化劑接力等方法，使催化劑性能得到更好的發(fā)揮，使催化裂解反應(yīng)過程得到改善，消除了不同反應(yīng)組分間的惡性競爭，消除了原有催化裂解提升管反應(yīng)器的弊端，使產(chǎn)物分布得到了改善，同時使裝置操作靈活性得到了提升[3]。此外，對兩段提升管的催化劑種類、進(jìn)料方式、操作條件進(jìn)行改變，還能夠?qū)Σ煌纳a(chǎn)目的加以實現(xiàn)，從而衍生出多種TSRFCC系列技術(shù)。TSRFCC技術(shù)和傳統(tǒng)的催化裂解技術(shù)相比，采用兩段提升管反應(yīng)器對過去的單一提升管反應(yīng)器進(jìn)行了替代，形成了新的兩路循環(huán)的反應(yīng)再生系統(tǒng)流程，其操作靈活性得到了極大的提高，同時提升了裝置加工能力、目的產(chǎn)品產(chǎn)率等，其中干氣占比

6.8 %，液化氣占比35%，丙烯達(dá)到15%的收率。此外，還能夠?qū)Σ衿冗M(jìn)行增加，使柴油的十六烷值得到提升，降低催化裂解汽油烯烴含量，使丙烯等低碳烯烴產(chǎn)率得到明顯的增加[4]，整個裝置轉(zhuǎn)化率達(dá)到80%。

4 結(jié)語

丙烯乙烯等都是化工生產(chǎn)中重要的原料之一，以常壓渣油為原料，采用提升管催化裂解工藝實現(xiàn)多產(chǎn)，具有十分重要的意義。常壓渣油催化裂解多產(chǎn)丙烯乙烯工藝，具有較為苛刻的操作條件要求，采用適當(dāng)提高的反應(yīng)溫度、大劑油比，適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r間和反應(yīng)溫度，實現(xiàn)重油轉(zhuǎn)化丙烯乙烯收率的提高，并對低價值產(chǎn)物收率進(jìn)行控制，最終實現(xiàn)丙烯乙烯產(chǎn)品的多產(chǎn)目的。

[1]張兆前,周華群,高飛.輕烴回?zé)挿绞綄χ赜痛呋呀舛喈a(chǎn)乙烯丙烯的影響[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2016(1):6-10.

[2]杜玉朋,張成濤,楊朝合.兩段提升管催化裂解多產(chǎn)丙烯工藝士集總反應(yīng)動力學(xué)模型[J].石油煉制與化工,2015,46(12):

47-52.

[3]侯凱軍,李荻,張艷惠,等.多產(chǎn)丙烯助劑對LB-5催化劑催化裂解制低碳烯烴性能的影響[J].應(yīng)用化工,2015(9):1710-

1713.

[4]韓東敏,陳艷紅,陳璐,等.催化裂化多產(chǎn)丙烯催化劑ZSM-5分子篩的改性研究進(jìn)展[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2015,33(5):

446-451.