石油化工工艺设备现状及发展趋势分析

吴海燕，庞立新，朱小平

（江苏安泰安全技术有限公司，江苏 南通 226007）

1 引言

技术和设备决定了工业的生产与发展。因此，在石油化工行业中应该重视工艺设备的管理工作，以及新工艺设备的开发工作，使得科学技术成为行业发展的推动力，不断实现石油化工企业工艺设备的更新换代，提高企业的生产能力和创新能力，推动企业更好地发展。

2 石油化工企业工艺设备现状

2.1 设备现状

关于勘探设备：GYZ24位遥测地震仪，红外分光光度计，ERA2000成像测井系统，振动器和SKC2000增强型数控测井系统的开发和使用促进了我国石化企业的发展，而芬兰SPECIM测量仪器处于世界领先地位，并逐步在我国石油勘探开发中得到应用和推广，逐渐替代了以往的一些仪器，取得了有效的成果。

关于钻井设备：目前，我国的钻井设备主要包括陆地和海洋两个领域，新开发的1000～9000m全数字交流变频电驱钻井已经成为钻井工作中的重要设备。目前，我国9000m超深井交流变频钻具有时代意义，是钻井设备的典型代表。石油钻井设备直接影响石油质量，并与仪器操作人员的安全息息相关。近年来，我国在设计和制造方面积累了丰富的经验。同时，由于价格合理，服务周到，我国的钻井产品也进入了国际市场。

关于采油设备：在过去的采油设备中，我们经常看到的是原始梁式镗床。而经过多年的石油生产技术人员的不懈努力，我们在采油设备的性能和经济实用性方面取得了很大成就，目前，我国的石油生产设备通常分为一级、二级和三级采油设备，均取得了较大的进展[1]。

2.2 工艺现状

2.2.1 加氢裂化技术

加氢裂化技术是现阶段最广泛和最流行的精炼技术。将炼油装置的压力调节至12 MPa，将装置升温至390℃，向其中加入减压重瓦斯油、催化循环油以及焦化重瓦斯油等原料，裂化反应在催化剂的催化作用下发生，形成汽油、柴油等。相较于其他炼油技术，加氢裂化技术的最大优点在于其生产灵活性较大，能够实现不同操作环境下对于产物的产率控制。同时，经过加氢裂化技术形成的产物，其含氧、氮等杂质极少。统计数据显示，通过加氢裂化技术产生的产品，其产出率高达98%，同时其稳定性、质量等均优于催化裂化。但是加氢裂化技术也存在着一定的缺点，例如，由于反应装置的压力要求及温度要求极高，其操作环境中需要大量的合金材料，同时，加氢裂化技术需要消耗大量的反应氢，因此，加氢裂化技术需要大量的资金。

2.2.2 流化焦化技术

流化焦化技术是石油原油生产的重要技术。流化焦化技术有效地解决了石油生产过程中的出焦问题，因此，相较于延迟焦化技术，流化焦化技术对于石油原材料的要求并不是非常严格。但是，流化焦化技术并不能有效地解决加工时中间馏分残炭值较高的问题，导致这种加工产生的汽油含有较多的芳香烃，只能够用于燃料。

2.2.3 延迟焦化技术

延迟焦化技术是指通过延迟焦化和催化裂化进行原油加工的技术。该技术对于原油的适应能力较强，产品的产出率较大，因此，操作较为灵活。但是延迟焦化技术并不能有效解决石油原油液含硫焦较多的问题。

2.2.4 催化裂化技术

作为石油原油最重要的二次加工技术，催化裂化技术的主要工艺包括：第一，催化剂再生；第二，用催化剂催化裂解原油；第三，将反应产物进行分离。具体在进行催化裂化的过程中，首先将原油放入催化裂化装置底端，使原油发生反应，在高温以及低压状态下，能够分出柴油以及汽油，而重质回炼油则是在分馏塔中产生的。相较于热裂化，催化裂化技术能够生产出稳定性较高的柴油，同时能够生产出较高产率的轻质油，此外，催化裂化技术能够生产具有高级烯烃的液化气体[2]。

3 石油化工工艺设备发展趋势

3.1 电气化

现阶段，我国各个领域的技术正处于一个快速变化的时代，电气自动化正在逐步与各个领域的技术相结合，特别是在计算机、生物工程和医疗领域。这种复合技术集成技术对促进社会进步、提高生产效率和生产水平有很大帮助。而电气设备的这种复合发展对石油化工的工艺设备发展带来了很大的便利[3]。

3.2 环保化

需要注意的是，在实际采取石油化工环保措施的过程中，也要充分有效地把握环境风险应急处理和风险的防范工作。在这个过程中，要从基本的需求出发，对工作人员工作过程中出现的一些问题以及面临的环保故障进行有效地把握，实施定期监控实际操作，加强维护和保养。对污染监测系统进行有效的应用，在这个过程中，对于污染源要充分实施无害化的处理，这样可以从源头上对污染进行系统的治理。石油化工生产作为传统、典型的重工业，在生产过程中会产生大量的污染，这与我国推崇的绿色环保以及可持续发展理念是不相符的。因此，如何减少石化企业生产过程中产生的污染，是未来石化生产的主要发展方向之一。在这个阶段，石化生产催化剂的选择是环境技术应用的主要表现之一。选择无公害的化学溶剂作为催化剂，可以避免传统苯乙烯类催化剂在反应过程中产生的乙苯等有害物质。

硫转移催化剂的应用使FCC再生烟气能够满足二氧化硫排放标准的要求而无需脱硫。使用低硫、低烯烃清洁燃料，可以达到良好的处理污染气体的效果。综合炼油和化学工艺进一步提高了原油利用效率。这些案例都体现了处理重心前移的可能性及其较高的实用价值，是值得大范围推广的一种思路和技术手段。加强废气处理可以在很大程度上减少环境污染，相应地，加强对废气的回收利用，还能进一步优化资源利用效率，这无疑是一举两得的选择，例如，熄灭炼油厂火炬可以将废气中的硫化物转化为工业硫酸。

3.3 纳米分子筛技术的融合

随着纳米分子技术的普及，将其用于石化生产也取得了良好的效果。在此阶段，纳米分子筛技术在石油化工生产技术中的应用主要包括以下两种类型：纳米ZSM-5分子筛以及纳米β分子筛。纳米ZSX-5分子筛比传统分子筛具有更大的面积，因此，它可以产生更多附着于原油分子外表面活性中心。这种依附能力给予了它更多的特性。特别是，广泛的分子附着显著提高了纳米分子筛的吸附能力，从而能够分离大分子离子。当用纳米ZSM-5分子筛处理原油时，在升级过程中需要注意直馏汽油的反应条件，有必要将反应提高到30℃以上。而纳米β分子筛，能够有效去除石油原油反应催化剂中的乙苯等有害物质。同时，为进一步延长苯乙烯催化剂的使用寿命，需要将纳米β分子筛与催化剂全面融合，从而加大苯乙烯的催化特性。

3.4 生物表面活性剂在石化工业中的应用

与传统的石油表面活性剂相比，生物表面活性剂具有表面活性高，催化能力强，热稳定性好等优点。通过生物表面活性物质进行化工生产，能够显著提升反应速率，删减现阶段石油化工反应复杂的反应步骤。同时，生物表面活性剂不产生有害物质，因此，它们可以起到保护环境的作用。此外，生物表面活性剂比传统表面活性剂更简单，更容易制备。

4 结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，许多新型的技术工艺设备都将被应用于石化领域中，提高石化企业日常生产工作的安全性、高效性和环保性，提高石化企业的生产效率，促进行业的健康发展。