張繼龍 韋誠 韓巖
摘要:分子篩催化劑在精煉過程中起著主導(dǎo)作用,是二次精煉的核心過程。分子篩催化劑過程的出現(xiàn)迅速提升了現(xiàn)有的固定床和流化床工藝,并已成為一個重要的精煉工藝。其加工能力在各種轉(zhuǎn)化工藝中處于最佳狀態(tài),技術(shù)復(fù)雜性和加工難度也有助于各種精煉工藝的提高。由于其處于整個煉油行業(yè)的核心地位,目前分子篩催化劑精煉技術(shù)正在迅速發(fā)展,尤其是分子篩催化劑的出現(xiàn),這是分子篩催化劑的第一步。其反應(yīng)提升技術(shù)的后期發(fā)展,MIP工藝和其他工藝將分子篩催化劑技術(shù)提升到更高水平,本文對該技術(shù)進行了詳細分析,希望能為相關(guān)人員提供重要的參考。
關(guān)鍵詞:分子篩催化劑;煉油;應(yīng)用
1 分子篩催化劑技術(shù)綜述
分子篩催化劑是現(xiàn)代煉油企業(yè)和化工企業(yè)主要的加工方法。噴氣燃料或氣體直接進行柴油的生產(chǎn),這是第一個自主研發(fā)的wirbe流化床,1965撫順石化2廠建成后,在提升管反應(yīng)器方面進行了改進。1974玉門煉油廠的工業(yè)裝置成功運行。
1.1 分子篩催化劑機理分析
分子篩催化劑技術(shù)是石油生產(chǎn)加工中非常重要的一步,是提高原油產(chǎn)量、加工質(zhì)量、提高分子篩催化劑技術(shù)的必要環(huán)節(jié)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境保護的深入,一方面,對原油的加工、原材料需求的增加,另一方面不同類型的碳排放和環(huán)保產(chǎn)品向市場投放具有重要意義,CH需要節(jié)點的FCC技術(shù)進行創(chuàng)新與改革的信息。但是,分子篩催化劑技術(shù)作為一定服務(wù),其應(yīng)用范圍和性質(zhì)受到限制,也是影響石油生產(chǎn)的因素之一。在加工過程中,以油為催化劑,時間和溫度都有一定的影響。
1.2 分子篩催化劑技術(shù)分析
在催化劑和溫度的共同影響下,重油的性質(zhì)會隨著柴油、汽油和天然氣的變化而發(fā)生變化,而原油、生產(chǎn)、加工在石油生產(chǎn)中占有重要地位,分子篩催化劑在原油的精煉、脫硫和加工中的重要地位,重油還可以通過加工、去除瀝青、油等,在過程中提供需要的熱量,且主要在煤中燃燒。
2 納米分子篩的特點
(1)納米分子篩不同于常規(guī)分子篩,分子篩具備更大的表面活性中心,也因此而具有較強的吸附能力,可以實現(xiàn)更加有效的大分子轉(zhuǎn)化。
(2)分子篩外部具備較多的分子篩細胞,一般的分子篩晶粒規(guī)格在1μm左右,晶胞通常為25A,分子篩晶粒中能夠暴露在表面的晶胞占有1%左右。分子篩的晶粒規(guī)格不超過1μm,晶胞規(guī)格依舊為25A,分子篩晶粒中能夠暴露在外的晶胞占有10%。
(3)分子篩的孔道更加規(guī)整,便于對內(nèi)表面活性位的有效利用。
(4)分子篩具備骨架組分徑向分布均勻的特性,因此分子篩的活性與選擇性較為靈活。
(5)分子篩便于進行分子合成,便于實現(xiàn)改性技術(shù)。(6)分子篩的應(yīng)用可以有效提高惰性機制中分子篩的分散效果,保證催化效率。
3 分子篩催化劑工藝的技術(shù)進步
3.1 用于生產(chǎn)低碳烯烴的分子篩催化劑技術(shù)的進展
一些國外公司已經(jīng)引進了烯烴生產(chǎn)技術(shù),如催化裂化技術(shù)、裂化技術(shù)及選擇性裂化技術(shù)。韓國SK公司制定了改進ACO的程序。(石蠟富含F(xiàn)CC烯烴收率)。采用650、200型流化床顆粒狀沸石催化劑,操作壓力為0.186MPa(g),產(chǎn)率為65%,與傳統(tǒng)的烷烴裂解工藝相反。在較高溫度(約850℃)的操作下,烯烴收率50%sk表示aco丙烯/乙烯工藝較高(約0.8至1.2),在傳統(tǒng)蒸汽工藝過程中高于0.5。
3.2 重油分子篩催化劑技術(shù)進展
近年來,通過降低重油市場需求,重油分子篩催化劑得到了迅速發(fā)展。分子篩催化劑技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)持續(xù)了幾十年,以改進催化劑和設(shè)備,使更多的原油和碎屑進入輕質(zhì)。事實上,隨著渣油及加氫處理原料的增加,分子篩催化劑汽油的含油量減少。新老分子篩催化劑裝置原料來源的改變對分子篩催化劑裝置提出了嚴峻的挑戰(zhàn),分子篩催化劑裝置適應(yīng)性強,使汽油、柴油、柴油與熱能結(jié)合較好。
4 常見的分子篩催化劑精煉技術(shù)應(yīng)用
4.1 移動床分子篩催化劑技術(shù)
在分子篩催化劑床中,在煉油廠分子篩催化劑是比較頻繁和再生的,而在催化劑再生器中和再生器內(nèi)均已完成。在實踐中,煉油廠和引進的原料和催化劑在反應(yīng)器中,在反應(yīng)器上部時將反應(yīng)物和反應(yīng)物混合。如果反應(yīng)釜底部的混合物、催化劑表面的和油減少了模具精煉廠是有害的并且催化劑表面的油被去除,焦炭的再生。在反應(yīng)器中,催化劑再生到再生器,沿著反應(yīng)器的臺階在催化劑再生的末端建立,并返回到反應(yīng)器。催化劑的摩擦和移動,樹脂一般在反應(yīng)器中,不太可能被阻塞,并且在移動中使用催化劑。能量轉(zhuǎn)化為熱能而不是在床上進行加熱。我國原油加工床催化裂化技術(shù)得到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。
4.2 分子篩催化劑流化床技術(shù)
催化流化床技術(shù)在分子篩催化劑技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來,顯著提高了生產(chǎn)效率,具有許多優(yōu)點。它是一種廣泛應(yīng)用的分子篩催化劑的加工方法。在空氣的實際應(yīng)用中,將催化劑材料引入反應(yīng)器,將材料與硫混合。然后從煉油廠不同的代謝物中分離出催化劑的更新。與分子篩催化劑床相比,在精煉裂化技術(shù)中,具有設(shè)備簡單概率低、故障規(guī)避風(fēng)險等特點。生產(chǎn)效率高,不僅可以連續(xù)加工,而且可以大量使用石油催化劑。具有良好工作的能力、技術(shù)的優(yōu)勢以及良好的理論觀點。
4.3 循環(huán)裂解床分子篩催化劑技術(shù)
分子篩催化劑法凈化裂化與常規(guī)裂化原料和催化劑的代表性,有利于設(shè)備簡單易用,其性能優(yōu)良、設(shè)備成本低、氮氣轉(zhuǎn)化率高,釹燈約為90%。生產(chǎn)設(shè)備運行時,反應(yīng)器處于同等壓力內(nèi),且反應(yīng)器位于外部,位于旋風(fēng)分離器內(nèi)部,是一種具有多條入口的旋風(fēng)分離器??諝?、原材料將裂解器從分子篩催化劑裝置引入反應(yīng)器,并在下一催化劑作用下,將分子篩催化劑反應(yīng)原料與輕質(zhì)油和輕質(zhì)氣一起燃燒后,與催化劑和再生裝置一起運作。催化劑在氧氣的作用下,與空氣的接觸增加,最終在頂部開始作用,并參與在隨后的FCC反應(yīng)中。
4.4 異鏈烷烴生產(chǎn)的分子篩催化劑技術(shù)
MIP是分子篩催化劑過程 ,它由多相烴組成,可生產(chǎn)烯烴,廣泛應(yīng)用于煉油生產(chǎn)。該裝置分為兩部分:反應(yīng)器和流化床。首先,在反應(yīng)器中物料與填料混合,并在短時間內(nèi)與分子篩催化劑反應(yīng)。同時對比溫度、試劑、油品用量。轉(zhuǎn)化率要求設(shè)定點,其次在流化床中進行分子篩催化劑反應(yīng)。催化劑的密度通常采用粒徑非常大的流化床。
5 結(jié)語
針對國際形勢和原油進口形勢的難點和相應(yīng)措施,煉油廠在催化裂化技術(shù)上適應(yīng)這些變化,提出了煉油廠發(fā)展的新課題。因此,開發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的多組分稀土助劑,滿足我國煉油工業(yè)的需要也是本研究的目的。
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(作者單位:撫順石化催化劑廠)