《改变剂油比对催化裂化工艺的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《改变剂油比对催化裂化工艺的影响.pdf(4页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、?年 月石油炼制与化工!#%&(!)+,刀呵./0!#)犯1(2+.&,第 3 4 卷第 期改变剂油比对催化裂化工艺的影响王建国)中国石化北京设计院,北京?55 5?3摘要本文叙述 了剂 油比)675在催化裂化装8 操作中的重要地 位,着重论述了改变剂 油比对 催化裂化反应、反应一再生两器的热平衡以及催化剂性能的影响。在实际生产中,适时调整剂油比使装9 适应不同性质的原料、生产不同的产品、提高装8的适应弹性,最大程度地发挥装里的作用,提高经济效益具有重大意义。同时,还介绍了几种用不同的原料生产不同产品的催化裂化工艺,如:+、:6 6、(、2;二+的剂油比的区别。主肠词?之间属 于渣油催化裂 化
2、 的 装置):+一般剂油比稍大一些,在?左右另外,在最近几年中开发建成投产的济南炼油厂催化裂解装置)2;+和兰州炼油化工总厂多产气体及汽油的催化裂化装置)(,它们的剂油比则更大一些,分别为?3和左右。3改变剂油比的作用众所周知,在催化裂化工艺中,催化剂不仅为原料裂化为小分子提供反应场所、降低反应活化能,加速裂化进程,而且还为反应提供足够的能量。即作为热载体,催化剂在反应器和再生器之间循环,将再生部分过剩的热量带入反应部分供裂化反应用,以达到两器热量平衡。因此,当剂油比变化时,不仅会影响两器热平衡,还会影响反应深度,甚至可以改变催化剂的宏观性能。3?荆油比对反应深度的影响通常习惯用转化率。来衡量
3、反应的深度。据文献报道?3,影响催化裂化反应转化率的过程变量有=个?来描述,它们之间的相互关系用式)?表示,;6.)+7%,)8 )#)?式中;转化率函数,;?+?一.催化剂相对活性因素,8接触时间#一温度因素,#一。赶叨头妈从式)中不难看出,转化率与剂油比为正比关系。当+75增加时,转化率就增加当+7%减小时,转化率会降低。这是由于催化裂化反应属于非扩散控制的化学反应,裂化反应速度取决于原料分子在催化剂表面的吸附速度和化学反应速度。影响吸附速度 的原因之一是剂油比。当剂油 比加大时,单位原收稿日期 。3 3 3焦焦炭产率74?5的重柴油油浆735。5?3?转转化率74?3?3。4 汽汽油产率
4、7转化率率54?54 焦焦炭产率7转 化率率5?5?5,?5=剂剂油比炭差差活性 中心数数相对徽反活性性7 7 7 7 7相对降低7 5 5 55%?5 5 5 5 。5 5 554 4 4?4 4 4。5 5 5?5 5 53 4 4 4 5 5 5?。3 3 34 5 5 5 =。5 5 5?5 5 5 54 从表?中可以看出,当剂油比从=提高到3=时,转化率从4?3?上升到 3“,而且汽油、液化气都增加了,焦炭增加不多,干气减少了,产品分布有所改善。33剂油比对催化剂宏观性能的影响催化剂的活性和选择性是评定催化剂性能的两个重要方面。活性是指催化剂促进裂化过程的能力,选择性则是衡量催化剂将
5、反应物转化为目的产品的能力。提高剂油 比,不仅可以提高催化剂的宏观活性,还能改变它的选择性,改善产品分布。据文献川介绍,催化剂的相对活性 中心数同催化剂表面的积炭有关。当待生催化剂和再生催化剂的炭差值增加时,催化剂的相对活性中心数就减少,催化剂的宏观活性降低,它的相对微反活性随之降低。在催化裂化工艺计算中,常以催化剂炭差与催化剂循环量来表示焦炭的生成量,这样,就不难得出下式剂油比对两器热平衡的调节作用裂化反应是吸热过程,反应过程中需要外界提供足够的能量再生过程是放热过程,再生时会释放大量的热量。在催化裂化工艺中,通过催化剂循环,不断将再生器中过剩热量带入反应器中,以达到两器的热量平衡。在生产过
6、程中,操作人员可根据实际具体情况,调整剂油比,使装置始终保持 自身的热平衡。当原料变重时,裂化反应所需能量增加,这时适当提高剂油比,增加带入反应器的热量,使装置处于新的热平衡另外,改变剂油比,对及时调节反应温度、再生温度有很 明显的作用。石油炼制与化工?年第34卷改变剂油比的限制条件前面已经论述过,改变剂油比在实际生产中的意义和作用。但是,剂油比的改变是受一定条件限制的。适 当提高剂油比,可带来各种有利因素。譬如,可以增加反应深度、提高催化剂宏观活性、改善产品分布等等。但是一旦剂油比提得太高,反应温度一下会升得很高,此时产品变成主要是气体和焦炭,轻油收率急剧下降,产品分布反而恶化。同时,由于焦
7、炭量突然增加很多,再生器负荷一下增加许多,造成再生温度急剧上升,甚至导致超温烧坏设备,影响正常生产。另一方面,剂油比的改变受到现有设备的限制,像在催化剂输送管线内,催化剂通过的流速是有一定范围的比 流速太低会造成输送管线局部架桥、沉积、堵塞流速太高会导致摩擦阻力急剧增 加,不仅会磨损设备,还会影响到两器压力平衡。因此,在装置设计和生产操作中,应保留多种措施,确保装置正常生产。当剂油比调节受到限制时中。表项目原料反应温度7剂油比物料平衡7干气液化气汽油轻柴油油浆焦炭损 失转化率7轻油收率7汽油产率7转化率焦炭产率7转化率气体产率7转化率不同工艺的剂油比及产品分布:+?!#?%&()二 直馏馏分油
8、渣油+掺,常压重油直馏馏分油./01/2/1/?0。/0/3133/14/2/?51?01/6151.6/4。46?57061/613 0?5102?41?4146520 2?4 13 135。003 2。303 121415.12 543。.52?。5.124 4】.12 /.12 5.1553.1.2 2.1.6 2.1.6/?.1?3.15/3.15.10/.12 2取自荆 门炼油化工总厂蜡油催化裂化装置,?6 3 6年6月?6日标定数据。取 自武汉石油 化工厂重油催化裂化装置,?6 6。年0月5 0日标定数据。取 自兰州炼油化工总厂%装置,?665年4月5 0日标定数据8/。取 自济南
9、炼油厂催化裂解 装置,?66?年月 5/日标定数据8。结论+?,提高剂油比,可提高反应深度、增加催化齐9宏观活性、改善产品分布。+5,对于渣油催化裂化,由于原料性质变坏,焦炭产率较高。宜采用大剂油 比操作,以提高轻质油收率,减少生焦,提高经济效益。+0,一定的剂油比,是保证装置热平衡的必要条件,改变剂油比,对适应不同原料、调节反应温度和再生温度有明显作用。+/,剂油比的调节作用是有限的,应有相应的措施作为补充手段,保证装置正常生产。+,由于原料不同、目的产品不同、催化剂不同,不同的催化裂化工艺所采用的剂油比大小也是不同的。第 期王建国改变剂 油比对 催化裂化工艺的影响3 参考文献:,!8.8+
10、昭!888?/!.(8,:+,(35一3 3,?1 卜(,%1“.;习,(,?,心?5=3?=石油工业部第二炼油设计院催化裂化工艺设计北京,3)=?石 油化工 科学研究院、中国石 油化工总公司北京设计院、济南炼油厂石油炼制,?,)?一?3#1:+#%:+.#.&,#一%2&.#2%/:&20+.#.+.+2/!%+,),2/%!+0 2 888,?5 55?._8 6888一5?8?8 88:+#8 888一5?8 6 8,8_ 8一 8 88!+88一5?8 _ 8!8 8 8,8888 88_8:8,8 88 ,8:+,:+,(0+,8 88一5?8 _ 88 8_ 88 8 _8_
11、8“7,约占烷 基化油总量的4 5。1:烷基化 技术用1:酸作 催化剂,自 5年代 中期以来,研究的中心主要涉及一旦1:泄露进入大气时形 成烟雾的间题。为确保炼油厂周 围地区环境和人身的安全,虽在监测工作上作了很大的努力,但未能解决根本间题。为此,德士古 公司和环球油品公司研制开发了1:添加剂技术。1:添加剂技术的关键是该添加 剂能与1:形 成一种络合物,减少 了1:形成烟雾 的趋向,而对烷基化 催化剂性能和产品质量不产生副 作用。添加剂经过了实验室和中型试验,在此 基础上于?3年在德士古 公司的一个炼油厂又进行了短期工业试验。?=年第三 季度1:烷基化添加剂 的连续试验在德士 古公司的一套烷 基化装置上进行。1:烷基化添 加剂短期工业试验 结果表明,从物料平衡看,丙烷收率没有增 加,说明氢转 移反应没有增加从+异构体的分析 结果看,异构体分布发生 了变化,提 高了烷基化油的辛烷值,使烷 基化油质量提 高工艺操作参数与不加入添加剂时基本相同,操作稳定对 设备没有腐蚀。%!公司将 申请1:烷基化添加剂技术的专利巍淑珍摘译自5?,?=,?3)=
限制150内