摘要:針對催化汽油烯烴含量的控制,通過查閱資料并結合烯烴事業(yè)部煉油裝置的實際生產(chǎn)經(jīng)驗,討論和分析了催化汽油烯烴含量的影響因素。
關鍵詞:催化汽油 烯烴 影響因素
1前言
環(huán)境保護日趨嚴格,國內(nèi)外對汽油的各項指標(尤其是汽油中的烯烴含量)作出了嚴格的限制。車用汽油中烯烴含量過高,一方面影響汽油的充分燃燒,加劇汽車尾氣的排放污染;另一方面對大氣的臭氧層產(chǎn)生破壞作用。隨著人們對環(huán)境保護意識的加強,國家對商品汽油的質(zhì)量標準的提高。煉油企業(yè)勢必將進行汽油質(zhì)量升級,降低催化汽油烯烴含量。汽油質(zhì)量升級成功的先決條件是擁有一套先進的催化裂化生產(chǎn)工藝,本文通過查閱文獻資料整理出原料油、催化劑及反應操作條件等參數(shù)對汽油烯烴含量的影響并結合部現(xiàn)煉油部擁有ARGG+MIP降烯烴工藝的生產(chǎn)經(jīng)驗,總結出催化裂化工藝生產(chǎn)的汽油烯烴含量的調(diào)節(jié)方法。
2影響因素的討論和分析
2.1MIP工藝
MIP是催化裂化多產(chǎn)異構烴新工藝,是集國內(nèi)外各種技術之長,主要工藝技術方案是建立在原料特點及產(chǎn)品方案要求的基礎上,用新型提升管反應器實現(xiàn)不同的反應器實現(xiàn)裂化、氫轉移和異構化反應,以達到降低稀烴含量,提高異構烷烴含量的目的。其第一反應區(qū)主要作用是:烴類混合物快速和較徹底地裂化生成稀烴,故此區(qū)域操作方式類似目前催化裂化方式,即高溫、短接觸時間和高劑油比;第二反應區(qū)主要作用是:由于稀烴生成異構烷烴,既有平行反應,又有串聯(lián)反應,且反應溫度低對其生成有利,故此二反器操作方式不同于目前催化裂化操作方式,即低反應溫度和長反應時間,促使稀烴反應有利于生成異構烷烴和芳烴。
為達到分反應區(qū)反應,其設計提升管分為常規(guī)反應器和擴徑的二反器(如圖1),二反器控制方式采用強制平衡調(diào)節(jié)的方式,第二反應區(qū) 床層密度采取在第二反應區(qū)外補循環(huán)催化劑和打入急冷介質(zhì)控制溫度。急冷介質(zhì)(粗汽油或酸性水)
2.2反應溫度
催化反應主要有裂化、氫轉移、異構化、芳構化等。裂化和芳構化反應是吸熱反應,裂化反應生成烯烴,芳構化反應消耗烯烴;氫轉移和異構化反應是放熱反應,消耗烯烴。提高反應溫度,有利于裂化反應和芳構化反應,不利于氫轉移反應和異構化反應。此外,隨反應溫度的提高,熱裂化反應速度提高的幅度大于催化裂化反應速度提高的幅度,不利于汽油烯烴含量的降低;當反應溫度提高時,汽油轉化為氣體的反應速度加快最多,原料轉化為汽油的反應次之,原料轉化為焦炭的反應加快最少。實際生產(chǎn)中提高反應溫度對ARGG工藝而言,不利于降烯烴,隨著反應溫度的提高,催化汽油中烯烴含量呈現(xiàn)上升的趨勢。
2.3劑油比
劑油比=催化劑循環(huán)量/總進料量。劑油比大,原料油能與更多催化劑接觸,單位催化劑上的積炭少,催化劑失活程度小,從而使轉化率提高,根據(jù)Grace Davision在循環(huán)式提升管中試裝置的實驗結論,恒定反應溫度,劑油比每提高一個單位 ,烯烴含量下降1.5-3.0%。在保證加工量的前提下,可以通過降低提升管反應器的原料油進料預熱溫度和再生溫度來相應的提高劑油比。當預熱溫度升高或再生溫度升高時,由于需要維持整個反應-再生系統(tǒng)的熱量平衡,這時催化劑的循環(huán)量就會降低,導致反應劑油比下降。實際生產(chǎn)中原料油預熱溫度和再生溫度盡量低控一般按不超過195℃控制,再生溫度按不超過695℃控制。
2.4原料油性質(zhì)
反應溫度和劑油比對汽油中烯烴含量產(chǎn)生影響,進料性質(zhì)的差異通過改變反應溫度、劑油比來間接影響催化汽油的烯烴含量。隨著原料的干點、摻煉比的提高和特性因素K的降低,可裂化程度變差和生焦量增多導致了更高的反應溫度和更低的劑油比,這將會給汽油帶來更多的烯烴。也就是說生產(chǎn)計劃部門要合理調(diào)合原油比例,嚴格控制原料油的殘?zhí)剂繛榇呋峁┻m宜的原料。
2.5催化劑活性
隨著催化劑平衡活性的提高,汽油中烯烴含量逐漸下降。提高催化劑的活性對汽油的烯烴含量有利,那么如何保證平衡劑的活性(1)生產(chǎn)中保持高的催化劑藏量,延長燒焦時間(單向逆流不完全再生工藝)。(2)定期卸出平衡劑,同時增加新鮮催化劑補充速率。(3)注入金屬鈍化劑以減輕催化劑的重金屬中毒程度。
2.6汽油餾程
汽油的餾程對其烯烴含量有一定影響??赏ㄟ^分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)改變汽油的飽和蒸氣壓和汽油干點,從而改變汽油烯烴含量。生產(chǎn)操作中,調(diào)節(jié)分餾塔頂循環(huán)量以適當提高汽油90%餾出點或終餾點,既有利于增加汽油收率,又有利于降低汽油烯烴含量。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)操作中,適當提高穩(wěn)定塔底和塔頂溫度,使汽油深度穩(wěn)定.適當?shù)涂胤€(wěn)定汽油的飽和蒸氣壓(即減少汽油中氣含量),有利于汽油中烯烴含量的下降。
3結論
清潔汽油對烯烴含量而言,具有嚴格的控制。煉油部現(xiàn)有的ARGG+MGD工藝基本滿足現(xiàn)行汽油標準。但隨著汽油質(zhì)量升級的不斷推進,運行部也將進行新的汽油質(zhì)量升級改造。雖然催化工藝改變了,但催化汽油烯烴含量的理論影響因素是不變的。簡言之,降低反應溫度、低控穩(wěn)定汽油飽和蒸氣壓,提高劑油比和催化劑活性都是有利于催化汽油烯烴含量的下降。掌握和了解上述可調(diào)節(jié)影響因素,對生產(chǎn)作業(yè)計劃具有一定的指導意義。
作者簡介:
程照陽,1983年1月5日,男,漢,籍貫河北省定州市,本科,助理工程師,巴陵石化公司