馬吉
摘 要:石油被稱作工業(yè)血液、液體黃金,在化工業(yè)生產(chǎn)工作中石油的重要性不言而喻。石油是由多種類型油組成的混合物,并不能夠直接進(jìn)行使用,而是需要根據(jù)具體的使用要求進(jìn)行進(jìn)行處理,將重質(zhì)油處理成為輕質(zhì)油。重質(zhì)油的處理效果與處理速率也直接的影響了化工企業(yè)的生產(chǎn)速度與生產(chǎn)質(zhì)量。催化裂化反應(yīng)是我國石油化工企業(yè)使用最為廣泛的一種重質(zhì)油處理方法,經(jīng)過不斷的研究完善已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,且使用效果較好。本篇論文詳細(xì)介紹了各個(gè)領(lǐng)域中催化裂化反應(yīng)的時(shí)間與應(yīng)用,希望可以為我國的催化裂化反應(yīng)發(fā)展起到一定的幫助作用。
關(guān)鍵詞:催化裂化;反應(yīng)原理;實(shí)踐應(yīng)用
隨著工業(yè)不斷發(fā)展,人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度進(jìn)一步提升。傳統(tǒng)工業(yè)用來制備工業(yè)原材料所使用的技術(shù)不僅浪費(fèi)嚴(yán)重、轉(zhuǎn)化率低而且還會(huì)造成極大的污染。為了有效的解決污染問題,提升化工原材料的生產(chǎn)率,不斷的改進(jìn)完善催化裂化技術(shù)已經(jīng)成為了我國化工產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù),并且已經(jīng)取得了一定的的成效,在諸多領(lǐng)域都有了成功的應(yīng)用。
1 催化裂化反應(yīng)技術(shù)在化工產(chǎn)業(yè)原料生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.1 催化裂化技術(shù)
催化裂化技術(shù)在我國的使用時(shí)間相當(dāng)久遠(yuǎn),從1960年開始已經(jīng)有了將近六十年的歷史。在這六十年間里,催化裂化技術(shù)最重要還是被應(yīng)用于生產(chǎn)輕質(zhì)油,由于長(zhǎng)時(shí)間的使用與完善,催化裂化技術(shù)的各個(gè)方面也在不斷的改進(jìn),并且在其他的領(lǐng)域也取得了不小的應(yīng)用。經(jīng)過科研人員的研究發(fā)現(xiàn),重質(zhì)油在進(jìn)行催化裂化產(chǎn)生輕質(zhì)油的過程中,還會(huì)產(chǎn)生一定的副產(chǎn)物,如乙烯和丙烯。乙烯與丙烯都是現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)所需要的重要的化工材料。乙烯與丙烯可以經(jīng)過處理形成烴分子有做化工生產(chǎn)原料,且制取的量十分巨大。所生成的產(chǎn)物還可進(jìn)行雙分子裂化反應(yīng),結(jié)合正十六烷的生產(chǎn)裂化過程來看,反應(yīng)的特征產(chǎn)物往往存在較大的差異,其中單分子的裂化反應(yīng)產(chǎn)物主要為碳三碳四烯烴。在采用雙分子裂化反應(yīng)后,可以顯著降低干氣的生成率,從而有效提升丙烯的產(chǎn)率。以上的催化裂化反應(yīng)是在原有催化裂化技術(shù)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行優(yōu)化的新型技術(shù),新型技術(shù)不僅得到了科學(xué)道理的支持,另外進(jìn)行試驗(yàn)后乙烯、丙烯的化工原料的生產(chǎn)率都有了明顯的提高,最高的可以達(dá)到原來產(chǎn)量的110%。
1.2 選擇性裂解技術(shù)
根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,在進(jìn)行汽油的餾分二次裂解生產(chǎn)時(shí)可以看到隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),一般來說丙烯產(chǎn)量都是先增加、后減少。在丙烯經(jīng)過一系列的反應(yīng)后可以轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烷以及其他的硫分產(chǎn)物。由此可見,丙烯不再是單純的催化裂解反應(yīng)產(chǎn)物,其更是成為了中間反應(yīng)生成物,這個(gè)過程中大分子的裂解反應(yīng)主要是經(jīng)過裂化操作來實(shí)現(xiàn)的。
2 催化裂化反應(yīng)技術(shù)在制備清潔能源中的應(yīng)用
2.1 利用催化裂化技術(shù)生產(chǎn)清潔汽油
使用傳統(tǒng)的催化裂化技術(shù)基本不可能完全清除汽油內(nèi)部的污染物,為了得到清潔程度足夠的清潔汽油,研究人員通過多個(gè)反應(yīng)共同進(jìn)行的方法來制取清潔能源。首先,利用裂化反應(yīng),設(shè)置合理的反應(yīng)溫度,并保證反應(yīng)物有足夠的時(shí)間與催化劑接觸發(fā)生反應(yīng),這樣就可以得到大量的烯烴產(chǎn)物;接下來,利用得到的烯烴產(chǎn)物進(jìn)行二次反應(yīng),得到更多的清潔汽油。這種方法的生產(chǎn)效率極高,并且反應(yīng)需要的加熱溫度與催化劑也都在合理的范圍內(nèi)。
2.2 使用催化裂化技術(shù)獲得不同類型產(chǎn)物
利用催化裂化技術(shù)在制備輕質(zhì)油的過程中,可以獲得多種不同的產(chǎn)物,每種產(chǎn)物的價(jià)格也存在著很大的差異。制備過程中,所產(chǎn)生的丙烯價(jià)格最高,汽油的價(jià)格要低于丙烯,所產(chǎn)生的干氣則是價(jià)值最低的產(chǎn)物。一般化工企業(yè)成產(chǎn)何種產(chǎn)物主要是看哪一種產(chǎn)物所創(chuàng)造的價(jià)值較大,而重點(diǎn)生產(chǎn)何種產(chǎn)物。如果一段時(shí)間內(nèi)丙烯的需求量與價(jià)格均有所上升,那么化工產(chǎn)業(yè)肯定會(huì)重點(diǎn)生產(chǎn)丙烯,這樣就會(huì)影響到汽油的產(chǎn)量,這也是傳統(tǒng)催化裂化技術(shù)的弊端所在??蒲腥藛T針對(duì)這一情況對(duì)催化裂化技術(shù)做出了一定的修改,如可以降低干氣產(chǎn)量來提升丙烯的產(chǎn)量,這樣既不會(huì)影響到汽油的生產(chǎn),又可以提升丙烯所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2.3 利用催化裂化技術(shù)有效降低燃料內(nèi)部的碳含量
清潔能源主要是所產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫等有毒氣體較少,所以在生產(chǎn)清潔能源時(shí)降低能源內(nèi)部的碳含量是重中之重,重質(zhì)油催化裂化過程中主要的碳含量來自于干氣(CH4的處理天然氣)。經(jīng)過專業(yè)的科研人員對(duì)重質(zhì)油催化裂化反應(yīng)整個(gè)過程各個(gè)部分的重質(zhì)油組成部分進(jìn)行取樣化驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),在重質(zhì)油質(zhì)子裂化的過程中所產(chǎn)生的干氣量最大。想要有效的控制燃料中的碳含量就要從質(zhì)子裂化之一階段進(jìn)行處理。首先,要看催化劑與反應(yīng)物的接觸情況,為了保證反應(yīng)的發(fā)生速率應(yīng)盡量加大反應(yīng)物與催化劑的接觸面積;另外,還要保證反應(yīng)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度在一個(gè)合適的值,以保證清潔燃料的生產(chǎn)達(dá)標(biāo)。
3 結(jié)語
催化裂化可以有效的提升重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油的速率。利用催化裂化技術(shù)可以有效的提升我國各個(gè)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率,保證工業(yè)生產(chǎn)速率,也可以有效的利用我國現(xiàn)階段的重質(zhì)油資源。隨著催化裂化技術(shù)的不斷發(fā)展與完善,催化裂化技術(shù)及其衍生技術(shù)已經(jīng)接近于成熟,在重質(zhì)油應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用,使我國化工業(yè)獲得了巨大的發(fā)展。
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