牛永華，楊光偉，陳太生

（山東東明石化集團(tuán)有限公司，山東 菏澤 274500）

引言

近年來(lái)，隨著全球石油資源的不斷減少，石油資源的市場(chǎng)供應(yīng)日益緊張，滿足生產(chǎn)生活對(duì)石油化工產(chǎn)品的需求已經(jīng)不能僅僅依靠開采和儲(chǔ)備，屬必要通過技術(shù)優(yōu)化的方式提高石油原油的煉化效率和最終質(zhì)量，通過開源和節(jié)流并行的方法，滿足我國(guó)對(duì)石化產(chǎn)品及其附加品的需求。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，石油化工技術(shù)已經(jīng)得到了日新月異的提升，但無(wú)論技術(shù)如何進(jìn)步，石油催化裂化工藝仍然是輕質(zhì)油提取的最主要、最重要的途徑。如何能夠在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，優(yōu)化石油催化裂化工藝技術(shù)，提高石化公司的生產(chǎn)效率，增加石油化工產(chǎn)品的產(chǎn)量，滿足生產(chǎn)生活的日常所需，是當(dāng)下廣泛熱議的話題。作為石油煉制中的重要工藝，石油催化裂化工藝承擔(dān)著提高石油煉制效率，提高可用輕質(zhì)油轉(zhuǎn)換率的任務(wù)，而且對(duì)石油催化裂化工藝進(jìn)行優(yōu)化可以提高汽油、柴油等石油化工產(chǎn)品的產(chǎn)量，進(jìn)而充分供給日常生產(chǎn)生活所需。因此，進(jìn)行石油化工催化裂化工藝技術(shù)的優(yōu)化是勢(shì)在必行的。

1 石油化工催化裂化工藝技術(shù)介紹

石油化工催化裂化工藝技術(shù)發(fā)展至今，經(jīng)歷了多次的技術(shù)革新和優(yōu)化，因?yàn)楦麟A段科學(xué)技術(shù)水平和石油化工產(chǎn)品使用要求的不同，為了滿足各個(gè)時(shí)期的要求，石油化工催化裂化工藝在各個(gè)階段的技術(shù)特征也不盡相同，從最開始的熱裂化技術(shù)、焦化技術(shù)到后來(lái)的加氫技術(shù)，石油化工的煉油技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，一直到今天所使用的石油化工催化裂化工藝，本工藝反應(yīng)過程較為溫和，而且全程可控，能對(duì)原料油進(jìn)行多元化的分解和提煉，大幅提高石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，有效節(jié)約了大量石油資源，符合低碳生態(tài)的時(shí)代要求。經(jīng)過近些年的技術(shù)革新和發(fā)展，石油化工催化裂化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其主要階段主要有以下三個(gè)，分別是原料油催化裂化、催化劑再生以及產(chǎn)物分離，如圖1 所示。

圖1 石油化工催化裂化技術(shù)示意圖

1.1 原料油催化裂化環(huán)節(jié)

首先，原料油催化裂化是石油化工催化裂化工藝過程的第一個(gè)環(huán)節(jié)，也就是借助催化劑的催化反應(yīng)使原料油產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而發(fā)生裂化。這個(gè)反應(yīng)階段主要分為三個(gè)過程，一是將蒸汽霧化后的原料油噴入再生器里；二是讓原料油和催化器之間產(chǎn)生充分的化學(xué)反應(yīng)，將原料油分解為化學(xué)小分子；三是將上述兩個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)物經(jīng)過一系列流程進(jìn)入分餾階段。原料油催化裂化中所用到的催化劑主要有Y型分子篩和稀土改性Y 型分子篩兩種，通過催化劑的使用，不僅可以降低系統(tǒng)壓力要求，而且可以提高煉化質(zhì)量[1]。

1.2 催化劑再生環(huán)節(jié)

石油化工催化裂化工藝過程中還涉及到一個(gè)催化劑再生的環(huán)節(jié)，催化劑再生也就是利用已經(jīng)使用過的催化劑，使其重新恢復(fù)催化功能的過程。眾所周知，催化劑和經(jīng)過蒸汽霧化后的原料油充分接觸產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后，會(huì)有焦炭產(chǎn)生，如果將再生后的催化劑注入再生器，就會(huì)產(chǎn)生激烈的反應(yīng)，進(jìn)而恢復(fù)自身的活性。所以為了提高石油化工企業(yè)煉油的效率，節(jié)約石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，必須要提高對(duì)催化劑再生的關(guān)注度。

1.3 產(chǎn)物分離環(huán)節(jié)

在原料油煉化過程還要進(jìn)行一個(gè)產(chǎn)物分離的環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)是能夠決定石油煉化結(jié)果的一個(gè)至關(guān)重要的階段。該環(huán)節(jié)主要包括以下兩個(gè)方面的工作，一是分餾和吸收第一階段催化裂化過程中產(chǎn)生的油氣，并通過分餾和吸收的過程產(chǎn)生汽油、液化氣等產(chǎn)物，并有效提升石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量；二是在富油進(jìn)行充分進(jìn)入后，排出的貧氣進(jìn)入吸收塔底，在于柴油發(fā)生充分的逆流接觸之后就可以對(duì)貧氣中的汽油進(jìn)行回收[2]。

2 石油化工催化裂化工藝技術(shù)優(yōu)化措施

2.1 合理控制工藝參數(shù)

石油化工催化裂化技術(shù)的工藝參數(shù)指的是在完成催化裂化工作時(shí)的一系列基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和指標(biāo)要求，對(duì)于石油化工催化裂化工藝的工作效率和最終效果有著重要的影響作用，所以對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制可以提升石油化工產(chǎn)品的最終產(chǎn)出質(zhì)量。因此，在石油原料油煉化的過程中，要求工作人員應(yīng)該時(shí)時(shí)根據(jù)石油化工產(chǎn)品的需求和煉制過程的實(shí)際工作來(lái)調(diào)整工藝參數(shù)，通過工藝參數(shù)的控制來(lái)改善催化裂化工藝中各種反應(yīng)的實(shí)施條件。而且原油材料中有很多的渣油，如果直接使用催化裂化技術(shù)進(jìn)行工作，往往會(huì)導(dǎo)致汽化過程不完全，甚至出現(xiàn)氣、液體并存的局面，對(duì)石油化工產(chǎn)品的濃度變化有著很大影響。所以在工作過程應(yīng)該最大限度地合理控制工藝參數(shù)，以此降低催化裂化過程中的不充分反應(yīng)和不良影響，進(jìn)而確保催化裂化質(zhì)量[3]。

2.2 優(yōu)選催化劑體系

催化劑在石油化工催化裂化工藝中起著重要的作用，好的催化劑不但可以加快催化裂化過程的反應(yīng)效率，提高石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量，而且可以降低石油化工企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益。因此，為確保石油化工催化裂化工藝在投入生產(chǎn)時(shí)能取得更好的工藝效果，必須要選擇合適的催化劑，優(yōu)化催化劑體系，不同催化劑活性與產(chǎn)品收率的關(guān)系也不盡相同，如表1 所示。在實(shí)際工作過程中，固體催化劑得到了廣泛的應(yīng)用，但是生產(chǎn)的過程并不是一個(gè)完全固定的過程，反而會(huì)出現(xiàn)很多不固定的因素，所以受到這些因素的影響，固體催化劑的催化效果也會(huì)有所降低。所以就要優(yōu)選催化劑體系，提升其活性和催化效率，避免催化劑無(wú)效的現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)[4]。

表1 不同催化劑活性與產(chǎn)品收率的關(guān)系

2.3 改善工藝生產(chǎn)條件

在石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要通過改善生產(chǎn)條件來(lái)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，這就要求在催化裂化的反應(yīng)過程中，通過升高溫度和強(qiáng)化加管力度的方式來(lái)改善生產(chǎn)條件。首先，如表2 所示，不同溫度下的產(chǎn)品收率以及總液體收率是不同的，升高溫度可以增加工藝反應(yīng)速度，加快工藝反應(yīng)效率，降低催化裂化過程中對(duì)設(shè)備造成的傷害，減少設(shè)備成本的支出。而且加強(qiáng)對(duì)催化裂化反應(yīng)過程中各生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)管，定期進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，可以有效降低安全事故的發(fā)生頻率，保證企業(yè)和操作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。除此之外，還要加強(qiáng)設(shè)備安全的監(jiān)督，對(duì)工作的全過程進(jìn)行監(jiān)管，盡可能的保障安全生產(chǎn)。

表2 不同溫度下的產(chǎn)品收率以及總液體收率

2.4 優(yōu)化工藝生產(chǎn)流程

目前的石油化工催化裂化工藝有五個(gè)組成部分，分別是反應(yīng)再生、原油分餾、吸收穩(wěn)定、脫硫精制和煙氣能量回收，只有將這五個(gè)工藝內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，嚴(yán)格按照這五個(gè)組成部分的固定順序進(jìn)行工作，并在這個(gè)工作過程中不斷完善各方面的條件，才能有效地進(jìn)行石油化工的催化裂化，減少催化劑的使用，實(shí)現(xiàn)效率的大幅提升和資源的高效利用。

2.5 完善工藝管理體系

石油化工催化裂化的過程是一個(gè)專業(yè)的化學(xué)工藝，需要操作人員具有極高的專業(yè)素養(yǎng)和相關(guān)技能，而且為了能獲得更好地反應(yīng)效果，勢(shì)必要規(guī)范完善催化裂化的工作流程，確保安全化的高效率生產(chǎn)。為了完善工藝管理體系，必須要完善工藝要點(diǎn)，提高工作人員的專業(yè)水平和創(chuàng)新意識(shí)，做好催化劑和反應(yīng)產(chǎn)物的分離工作，并對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行日常檢查和改造，以確保反應(yīng)器的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)下石油資源開發(fā)不斷深入，石油資源儲(chǔ)備日益減少，石油化工產(chǎn)品市場(chǎng)供應(yīng)逐漸匱乏的大環(huán)境下，石油化工企業(yè)應(yīng)該在充分了解石油化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中面臨的困境的情況下，通過技術(shù)革新、工藝優(yōu)化等方式，不斷提高石油煉化的技術(shù)含量和產(chǎn)出效率。比如通過合理控制工藝參數(shù)、優(yōu)選催化劑體系、改善工藝生產(chǎn)條件、優(yōu)化工藝生產(chǎn)流程、完善工藝管理體系等方法對(duì)石油化工催化裂化工藝進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，達(dá)成或超過石油化工企業(yè)的計(jì)劃生產(chǎn)目標(biāo)，提高石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量，減少對(duì)原油資源的消耗，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，促進(jìn)國(guó)家發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。