李永杰(山东华星石油化工集团公司, 山东 广饶 257335)
石油催化裂化提升管技术的应用发展
李永杰(山东华星石油化工集团公司, 山东 广饶 257335)
石油作为一种重要的能源,与国民经济的发展息息相关。随着社会经济的发展,人们对轻质油的需求逐渐增加,如何有效将重质原油轻质化是我国经济发展中面临的一大问题,而石油催化裂化提升管技术的产生与应用恰好解决了这一问题。本文对石油催化裂化提升管技术的应用进行了介绍。
催化裂化;提升管技术;多段进料;2段提升管
在石油炼制工业中,提升管反应器发挥着重要的作用。原有的催化裂化原料重、劣化严重,因此,新的提升管技术应运而生,在石油炼制业中发挥着重要的作用。
多段进料提升管技术是指将2组以上的进料喷嘴设置在提升管的不同高度位置上。调节不同反应段的苛刻度时,要根据原料性质的差异性及产品分布状况的不同来具体分析,调节与之相适应的苛刻度。与此同时,在不同的反应段注入回炼油,可以对汽油、柴油等进行有效控制。目前,石油化工科学研究院成功开发了催化裂化多产液化气和柴油的MGD工艺技术,所采用的技术就是多段进料提升管技术。催化裂化多产液化气和柴油的MGD工艺技术实现了汽油裂化的反应原理、反应深度控制原理等多项技术的统一,使汽油回炼和分段进料成为一个紧密相连的统一体,从提升段顶部到提升管底部一共分为总反应深度控制区、轻质油反应区、重质油反应区及汽油反应区。提升管的这4个反应区,大大便利了MGD技术作用的发挥,一方面,可以有效实现柴油和液化气的多产;另一方面,常规催化裂化操作的灵活性也得到充分发挥。
MIP技术是一种成熟的催化裂化提升管技术,在焦炭产率和多产丙烯等的开发,促使了MIP新技术的产生。目前,MIP新技术在我国得到广泛应用,实践表明,MIP技术一方面可使汽油的硫含量降至15%~20%,另一方面,可有效使汽油烯烃降至10%~18%。因此,在石油冶炼业中使用MIP技术,可有效提升汽油的质量。
在石油提炼中,由于回炼油的组成、性质等存在巨大差异,再加上单程转化率的限制,在某种程度上影响了汽油的质量,为了解决这一问题,科学家们增设一根提升管,使其与原有的反应器共同发生作用来单独加工回炼油。这就是双提升管技术的作用方式。目前,双提升管技术在全球范围内得到广泛的应用,比如:美国 S&W 公司、洛阳石油化工工程公司等,双提升管技术的应用,有效地改善了粗汽油的质量,有效降低了重油反应的干气产率。
为了促进汽油改质工作的顺利开展,石油大学充分利用自身的资源优势,结合提升管技术,成功研发了催化汽油辅助反应器改质降烯烃技术,又被称为ARFCC 技术,是在原有催化裂化工艺的基础上产生的。催化汽油辅助反应器改质降烯烃技术的创新之处在于增设了独立的粗汽油回炼辅助提升管反应系统和改质汽油辅助的分馏系统。粗汽油回炼的辅助提升管反应系统和改质汽油辅助分馏系统又分为两个层次,分别是床层和提升管。在运用原有的催化裂化工艺来改质降烯烃时,是在主分馏系统中注入催化裂化粗汽油,而辅助提升管技术的应用,可以将部分催化裂化粗汽油引入辅助提升管,进而促进降烯烃改质。在反应器中,烯烃会进行多种反应,比如:芳构化反应、异构化反应等,并对二次裂化反应起到一种抑制作用,进而有效达到汽油的新标准,达到显著降低烯烃含量的目标。近些年来,随着科技的发展,辅助提升管技术的应用开始普及,极大地促进了汽油改质。
随着人们环保意识的加强,以及轻质油市场需求的加大,传统的催化裂化技术的弊端逐渐暴露,为了促进我国石油炼制工业的发展,石油大学针对传统催化裂化提升管的弊端,研发成功了2段提升管催化裂化技术。通常情况下,2段提升管催化裂化技术又被称为TSRFCC技术,改革了传统的催化裂化提升管,将1个长提升管变革为2个短的提升管。再生器与这2个短提升管构成2路循环。将新鲜原料注入第1段提升管中,并注入再生催化剂,二者反应一段时间后,导出反应产物,为了提高柴油产率,将系统内的待生催化剂和油气分离;在第2段短提升管内注入回炼油,使其与再生剂再次发生反应。2段提升管催化裂化技术的核心是分段反应和催化剂接力,2段提升管催化裂化技术的典型特征是催化剂接力、大剂油比、短反应时间和分段反应。
综上所述,石油催化裂化提升管技术是一种综合性的技术,在石油冶炼业中得到了广泛的应用,并在生产低烯烃汽油中发挥着不可替代的作用。提升管技术的应用大大促进了我国石油冶炼业的发展,但与发达国家相比,仍然存在着巨大的差距。近些年来,随着能源短缺问题的不断恶化,开发重油清洁化生产工艺依然迫在眉睫,因此,加快石油催化裂化提升管技术的应用与发展依然具有重大的现实意义。
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