王成亮
神華鄂爾多斯煤制油分公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209
在我國的資源結(jié)構(gòu)中,石油資源所占的比例很大,而我國石油資源的現(xiàn)狀就是石油資源中超過60%的原油都所占比例大,輕質(zhì)油品的含量較低,這就促使我國的石油冶煉企業(yè)的冶煉工藝向石油的深加工進(jìn)一步的發(fā)展??萍嫉倪M(jìn)步使得石油冶煉技術(shù)中催化裂變的技術(shù)也在進(jìn)一步的提高。但我能明顯的看到,在世界市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)占主導(dǎo)地位的今天,我國的石油使用量極大的增長,而輕質(zhì)原油的使用量更為突出,我國的現(xiàn)有冶煉技術(shù)還需要極大的極高,特別是石油催化裂化技術(shù)的提高,才能從根本上解決我國的使用進(jìn)口缺口。同時(shí)隨著石油冶煉催化技術(shù)的提高,石油的純度也會(huì)隨著提高,汽車等使用石油作為燃料的動(dòng)力其尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)也將進(jìn)一步的提高,也就使得全球的氣候變暖進(jìn)一步遏制。使我國碳排放量居高不下的局面也能得到有效的緩解,從而使進(jìn)出口貿(mào)易的壁壘進(jìn)一步縮小。因此,現(xiàn)有冶煉催化技術(shù)的提高,不僅能使得資源的利用更加的合理,同時(shí)也能提高我過石油冶煉的國際競(jìng)爭(zhēng)力。因此,本文將從我國現(xiàn)在石油企業(yè)冶煉催化裂化技術(shù)存在的問題和解決方案做簡(jiǎn)單論述。
從目前世界范圍來看,石油的冶煉催化裂化技術(shù)都在不斷的提高和更新,我國的此項(xiàng)技術(shù)也在不斷的提高。石油的冶煉主要分離出輕質(zhì)的柴油和汽油,而柴油和汽油中硫含量和烯經(jīng)的含量一直是困擾冶煉油純度提高的關(guān)鍵所在。國外的煉油技術(shù)比較的先進(jìn),原油的加工和冶煉的程序不一樣,其煉制過程中同樣體積的輕質(zhì)原油中烯經(jīng)的含量不超過15%,而我國由于冶煉技術(shù)的落后,烯經(jīng)的含量遠(yuǎn)比國外的高。以催化裂化技術(shù)生產(chǎn)的90號(hào)汽油的含量通常會(huì)超過40%。因此,提高此項(xiàng)技術(shù)是在必行。
目前催化裂變技術(shù)主要是指MGD技術(shù)催化裂化技術(shù)。我國的石油化工科研機(jī)構(gòu)制定的MGD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和冶煉工藝一般以常重石油為冶煉的原料,或者使用一些經(jīng)過減壓蒸餾的摻雜來減壓油渣,這種方法配有專門的催化劑。正是這種技術(shù)的使用,才能保證液化石油和柴油的產(chǎn)量進(jìn)一步增加。
MGD催化技術(shù)在操作的過程中,其進(jìn)口端的上油大約為20t/h,其他的油料則進(jìn)入出口一段的下油料出口,粗汽油的回流量約15t/h。這個(gè)過程中,催化裂化的加劇是隨著油量的回流量增大的,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速度也隨之加快;回?zé)捰偷挠凸蘩锩娴挠鸵好娴?,那么隨之而變化的就是生成的氣體體積變大,這個(gè)時(shí)候催化裂化反應(yīng)的裝置溫度應(yīng)該維持在496℃左右進(jìn)行操作,過高或者過低都將影響輕質(zhì)油的產(chǎn)量。
MGD催化裂變技術(shù)在其操作過程中,總的進(jìn)料量和使用的催化劑的比例應(yīng)該為6.40,比在空白狀態(tài)下的操作減少了0.13;而下進(jìn)料口的催化劑和原料的比例為9.67,粗汽油和其質(zhì)量比的比例應(yīng)該為56.77。各個(gè)段的系統(tǒng)比值都在規(guī)定的比值范圍之內(nèi),這就使的冶煉技術(shù)有了新的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
除了上述的MGD技術(shù)之外,在石油的催化裂化技術(shù)中,兩段提升管催化裂化技術(shù)也是我國石油冶煉過程中比較常用的技術(shù)。它的主要技術(shù)原理是針對(duì)提升段的改造,在原來的催化劑管道的反應(yīng)底端增加一段及二段的提升管反應(yīng)器具,在提升管的出口端設(shè)置一個(gè)粗的螺旋狀出口,同時(shí)采用密閉式的旋轉(zhuǎn)分流技術(shù)系統(tǒng),在反應(yīng)進(jìn)料的底部,采用高噴霧化技術(shù),提升管的底部選用新型高效的預(yù)先提升的新的科學(xué)技術(shù)。
在改造完成之后的兩段提升管催化裂化技術(shù)中,在其管中分別設(shè)置了上下同時(shí)噴射的噴嘴,他們之間的間距為6m。下面的噴嘴距離提升管的高度為26m,設(shè)計(jì)的反應(yīng)時(shí)間為2.17s;在二段提升管中,設(shè)置了回?zé)捰偷钠蛧娮?,他與提升管的高度為22.5m.設(shè)置的反應(yīng)時(shí)間為1.8s。
以上兩點(diǎn)是針對(duì)我國目前現(xiàn)有冶煉催化裂化過程中,使用的常用技術(shù)的改造和說明,目的是為了提高我國石油冶煉中輕質(zhì)油的冶煉標(biāo)準(zhǔn)。下面就著重的談?wù)勈痛呋炎兗夹g(shù)在我國石油冶煉過程的應(yīng)用。
隨著市場(chǎng)消費(fèi)的需求量逐年的增加,輕質(zhì)原油的需求越來越大。那么在我國的石油冶煉中如何有效的降低催化裂化過程中烯經(jīng)的含量,使輕質(zhì)原油中的丙烯增加,以提高我國冶煉石油產(chǎn)物汽油和柴油質(zhì)量和數(shù)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國的催化裂化技術(shù)也在進(jìn)一步的提高,并且在原油的深細(xì)加工中發(fā)揮巨大的作用,提高了產(chǎn)量,也提高了我國石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
由于我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使得對(duì)汽油和柴油的需求量每年都以極快的速度增長,并且油的價(jià)格也在逐年上漲,因此在石油的冶煉過稱中應(yīng)該把柴油和汽油的產(chǎn)量提升,那么使用MGD技術(shù)就是提高產(chǎn)量的最為有效的途徑。我國的大慶油田曾經(jīng)想通過傳統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行深的鉆研來提高冶煉過程中柴油和汽油產(chǎn)量的提高,但效果都很不明顯,但是在采用了MGD技術(shù)后,使得汽油和柴油的產(chǎn)量提高了月5%,而油中含有的烯經(jīng)含量從原來制定的40%下降到了31%。于是很對(duì)企業(yè)效仿,中原石油公司寧夏分公司推廣了此項(xiàng)技術(shù),給原來的50多套催化裂化設(shè)備裝上了MGD技術(shù),已經(jīng)取得了非常良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
煉油中兩段提升管催化裂化法能有效的縮短反應(yīng)時(shí)間,從而就減少了煉油過程中烯經(jīng)的含量。我們知道以前的例子,遼河石油冶煉公司,原理來的3套催化裂化設(shè)備是建國初期的蘇聯(lián)設(shè)計(jì)建造的,設(shè)備的老化和安全已經(jīng)影響到了煉油的安全和產(chǎn)量,尤其近些年我國對(duì)冶煉油的需求量逐漸的增大,公司原來的設(shè)備根本就達(dá)不到要求,雖然后來進(jìn)行了技術(shù)改造,但新的烯經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)制定后,還是達(dá)不到冶煉成品油的標(biāo)準(zhǔn),因此也就嚴(yán)重的制約了公司的發(fā)展。自從進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期,該公司引進(jìn)了兩段提升管催化裂化技術(shù),對(duì)原來的設(shè)備再次進(jìn)行了改造,在后來的改造報(bào)告中我們可以看出,原來的80萬t的煉油已經(jīng)擴(kuò)大到了120t,使用催化劑的量?jī)H為0.5kg,這就明顯的減少了成品油中烯經(jīng)的含量,使企業(yè)群走上了快速發(fā)展道路。
如今,我國的石油冶煉催化裂化技術(shù)的應(yīng)用取得了巨大進(jìn)步,但在新的形式下,我國的石油企業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,還應(yīng)該在催化裂化技術(shù)上下功夫。才能使我國的石油冶煉企業(yè)走的更遠(yuǎn),為我國的石油冶煉做更大貢獻(xiàn)。
[1]鄭華輝,周慧娟.石油加工的提升管催化裂化結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)化研究[J].化學(xué)工程與裝備,2009(9).
[2]錢伯章.催化裂化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是提高適應(yīng)性[J].煉油技術(shù)與工程, 2006(2).
[3]楊永泰,Thomas B.Garrett.石油煉廠加工生物原料的前景[J].中外能源,2009(7).