论国内催化裂化工艺技术现状及未来发展趋势

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年第29卷5期   作者:陈鹏宇
[导读] 本文针对国内催化裂化工艺技术现状及未来发展趋势,采用理论结合实践的方法,
        陈鹏宇
        中化能源股份有限公司 北京 362000
        【摘要】本文针对国内催化裂化工艺技术现状及未来发展趋势,采用理论结合实践的方法,先分析了催化裂化工艺的关键技术,接着探讨目前我国催化裂化工艺技术发展现状,最后提出相应的发展趋势。分析结果表明,催化裂化工艺技术水平高低,是衡量一个国家石油资源利用率的主要指标,在未来很长一段时间内,石油依然是国家发展的主要能源和资源,加强催化裂化工艺技术的分析研究,能够及时发现存在的问题,及时调整,从而提升石油利用率,实现社会经济的持续发展。
        【关键词】催化裂化工艺;DCC技术;MD技术;发展趋势
        【引言】石油资源是一个国家社会经济持续发展的关键资源,虽然我国拥有丰富的石油资源储备量,但要想提升石油资源的利用率,就必须利用催化裂化工艺技术对石油进行深加工。从地下开采出来的石油,多为重质油,无法直接应用,需要进行提炼之后再使用。催化裂化工艺就是石油冶炼的主要工艺,开展此项技术的分析研究,能够更好的提升我国石油资源利用率,实现健康发展。基于此,开展国内催化裂化工艺技术现状及未来发展趋势的分析研究就显得尤为必要。
1、催化裂化工艺的关键技术
        催化裂化工艺水平是否先进,直接关系到我国石油资源的利率,随着科学技术的飞速发展,很多高新技术、高新设备被广泛应用到催化裂化工艺中,使得催化裂化工艺愈发先进,常用的关闭键技术包括以下几种:
1.1DCC技术
        DCC技术是目前催化裂化工艺中应用的关键技术之一,主要的应用机理为:以VGO、VGO产渣油、VGO掺脱沥青等一些重质烃作为原材料,硫化催化裂化工艺基础上,融入一些新技术和新工艺,形成一种更加的催化裂化工艺,如:DCC -Ⅰ型生产工艺,主要以提升丙烯的产量为目的,如果采用石蜡基原料,则丙烯的产量可达到23%。而DCC -Ⅱ型生产工艺,主要以提升异构烯烃的产量为目的,如果依然选择石蜡基作为生产生产原材料,则丙烯的产量可达到14%。就目前发展现状而言,我国已经有很多套DCC生产设备投入使用,效果显著。
1.2MD技术
        和DCC技术相比,MD技术最大的优势是可实现规模化生产,可规模化生产异构烯烃、汽油产物等产物。其生产原材料主要是掺渣油,我国早在1995年就实现了此项技术的应用,但由于采用了掺渣油为原材料,反应时间比较长。如果以石蜡基为原材料,则会大幅度缩短反应时间,提升异构烯烃的产量。
1.3MGG技术
        MGG技术主要是用来大量化生产高辛烷值汽油,在生产中主要以减压渣油、产渣油、常压渣油等作为原材料,来生产富含烯烃的液态烃。其最大的特点是能够多产液态烃,而且汽油的产率也比较高, 安定性能高,在我国已经有很多套MGG装置投入使用,取得良好效果。
1.4MIP工艺
        MIP工艺一种比较新颖的催化裂化工艺,采用新型串联提升管反应器和相应的工艺条件,将反应提升管细分为两个反应区。其中第一反应区为在高温、高剂油比、短接触时间内进行催化裂化反应,反应条件比较严格,需要在很短的时间内,将重质原料油裂化成烯烃,从而达到减少低辛烷值的正构烷烃组分和环烷烃组分的目的【1】。而在第二反应区,则布置了具有一定高度的扩径提升管,待生催化剂从反应沉降器循环一部分回到第二反应区,与通入的冷却介质充分混合好之后,降低反应温度,延长反应的时间,为异构烷烃以及芳烃的形成提供良好的环境。和其他工艺相比,MIP工艺进一步强化了催化裂化工艺中的二次反应,可有效降低产品汽油中的烯烃含量,并保持气候辛烷保持不变。


2、国内催化裂化工艺技术现状
2.1 我国催化裂化工艺及技术水平 ?????
        我国对催化裂化工艺研究的起步比较晚,和一些发达国家相比还有不小的小差距,但经过多年的努力,也自主研发出了很多催化裂化工艺,如:管式烧焦技术、 带预混合管烧焦高效在生技术、并列式两段在生技术等,这些技术的出现和应用,为我国催化裂化工艺持续健康的发展提供了新的发展动力和发展方向,比如:通过将雾化的原料直接注入到反应系统中,在利用先进的急冻油控制技术,来达到提升管温度,加快催化裂化的效果。近年来,我国社会经济和科学技术飞速发展,不只是催化裂化工艺愈发先进,同时还研究出了很多利于催化裂化工艺稳定、安全、有序开展的设备,新设备的投入使用,可促使催化裂化反应进行的更加彻底,其具有强大的推进力,可促使催化裂化工艺显得更加灵活、更加敏捷【2】。利用好国内现有的先进技术、先进设备等促使催化裂化工艺更上一层楼。
2.2我国催化剂技术发展现状
        催化裂化工艺在运行中,催化剂是一种非常重要的材料,催化剂的性能和质量,直接关系到催化裂化工艺运行的安全性、稳定性、效率、质量等。我国是从上世纪60年代,开始研究催化裂化反应催化剂的,经过60多年的发展,现已取得的良好成绩,为我国催化裂化工艺水平的提升,做出了非常重要的共享,大大提升石油资源的使用效率。就我国石油特点而言,刚开发的石油多重油,要想提升利用率,为生产和生活提供必要的石油资源支持,必须对新开采的重油进行轻加工处理,为提升重油加工成轻油的效率,需要用到高性能催化剂,目前催化剂都为实验室研究出来的催化剂,可满足各行业对原油的需求,目前我国催化裂化工艺中常用的催化剂由高粘土、超闻外形分子筛、粘合剂等共同组成【3】。我国新研发的催化剂其性能、质量等已经不差于国外的催化剂,而且依然在不断研究,在很多方面已经超过国外的催化剂,尤其是在抵抗金属物污染方面,具有显著优势,在国际上也占据非常重要的地位。
2.3 催化剂生产和装置运行水平
        就目前我国催化裂化工艺发展现状而言,催化剂的生产尚未实现规模化、产量化发展,这是因为目前我国催化剂生产成本非常大,虽然经过一系列分析研究,我国催化剂生产技术取得了良好发展,有效缩小了我国和国外发达国家之间的差距大,但催化剂生产是一项非常复杂的工序,而且难以提供性质稳定的原材料,难以实现精细化生产, 更加难以对原材料进行二次处理,在催化剂生产、存储、使用、包装等方面,依然存在很多环节亟待解决。就我国目前催化裂化工艺生产装置发展现状而言,能耗还比较大,消耗催化剂的量比较少,综合利用率也比较低,依然有很大的提升空间。
2、国内催化裂化工艺技术的未来发展趋势
        就目前我国石油资源利用率和发展现状来看,汽油生产和重质油轻质化,在未来很长一段时间内依然是我国石油发展主要方向。此种发展趋势由两个方面共同决定,其一是我国石油资源的特点;其二的我国发展的基本国情。催化裂化工艺技术一直都是我国石油事业发展的关键技术【4】。其未来的发展趋势为,大力发展自主知识产权、增强技术创新,加大新技术的应用力度,促使催化裂化工艺的技术、设备不断革新。同时加大新型催化剂的研究力度,提升催化裂化反应的完全性,以提炼出更多的榨油,降低成本,实现持续健康的发展
【结束语】
        综上所述,本文采用理论结合实践的方法,分析了国内催化裂化工艺技术现状及未来发展趋势,分析结果表明,催化裂化工艺技术是否先进,性能是否完善,直接关系到一个国家石油资源的发展水平和利用率,加强催化裂化工艺技术和催化剂技术的分析研究,可不断提升催化裂化工艺,促使我国石油事业健康发展。
【参考文献】
[1]李鹏哲.我国催化裂化工艺技术研究现状及发展趋势[J].石化技术,2019,26(10):18+24.
[2]刘巍.溶剂脱沥青工艺技术的工业应用及发展趋势[J].炼油与化工,2020,151(05):4-9.
[3]李永杰,延敬祥,李永文,等.炼油中的催化裂化工艺研究[J].中国新技术新产品,2020,413(07):70-71.
[4]李小仿,马玉锋.炼油工业中的催化裂化技术工艺分析[J].化学工程与装备,2020,279(04):116-117.

作者简介:陈鹏宇,男,1993/02/14,吉林农安人,硕士研究生,助理工程师,中化能源股份有限公司。

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