從兩段提升管催化裂化新技術工業試驗淺談科研成果轉化

[摘要]兩段提升管催化裂化技術是一種能提高催化裝置處理能力，提高裝置液收率，改善產品質量的技術。本文就該新技術工業化轉化進行了說明，對我國煉油行業新技術轉化有著重要的社會和經濟意義。

[關鍵詞]成果 工業化轉化

一、前言

石油是國家重要能源，石油和石油產品的供應不但與國民經濟的發展緊密相關，而且與國家能源安全息息相關。環保法規的日趨嚴格，使催化裂化面臨嚴峻的挑戰。催化裂化作為一種先進的工藝技術，有著其他工藝不可替代的諸多優點，但從清潔燃料指標要求來看，由于其產品的十六烷值低、汽油烯烴含量過高等，已不能滿足質量要求。目前，最突出的矛盾是汽油烯烴含量過高，如何在保證輕質產品收率不減少的前提下降低催化汽油的烯烴含量，同時盡可能保持辛烷值，是催化裂化技術研究的重大課題。所以，開展重質油輕質化及產品的后精制、清潔化技術的研究和工藝開發對我國石油煉制技術的發展相當重要。

二、國內技術成果轉化存在的問題及原因

我國在工程技術開發及轉化方面比較落后，成果工業化率低、周期長，經濟效益低。這也就造成了很多技術需要長期引進的被動局面。究其原因，主要有以下幾方面:

1. 真正具有工業轉化價值的研究成果比例不高。現在有很多成果，只是紙上談兵;有些研究深度不夠;有些只是設想經不起考驗，沒有經濟性，離工業化有很大距離。

2. 缺乏轉化機制和專業工程技術人員。工程化、產業化的首要任務是識別成果的可轉化性，不但要考慮項目的技術含量、項目轉化后的預期經濟效益、社會和環保效益，而且要考慮項目的轉化難度、可推廣程度及遠景目標。這就需要具有一批具有復合型知識結構的專業技術人員有組織地實施。目前國內缺乏這種有效的產業化機制和技術專家。

3. 缺乏有利的社會外部環境，對技術轉化重視不夠，認同不夠。技術工程化和技術研究一樣，需要付出長期的艱辛勞動，把復雜的研究數據變成簡單的工程方案，技術上便于推廣，但千辛萬苦搞成的工程技術，在有償使用方面面臨很大困難，往往遭到技術剽竊。嚴重挫傷了工程技術人員的積極性。結果造成一個惡性循環，嚴重影響技術轉化水平的提高。

我國在工程技術開發及轉化方面一直相當落后，這也造成了很多技術需要長期引進的被動局面。有些技術及工藝在國內開發出來，但工程放大、工程開發甚至工程設計卻要外國人承擔，最后“鑰匙”掌握在外國人手里，關鍵技術和工藝包仍屬外國人專有。造成這些問題的根本原因在于我國缺乏自己的石油化工新技術工程研究中心。

要想改變技術轉化的不利局面，讓更多的科研成果及時轉化成工業技術，本項目的實施就是闖出適合我國國情的模式。

三、項目的特點及可行性

兩段提升管催化裂化新技術工業化中試項目最大的特點是項目的不確定性和項目的風險。該項目是一個從科研、實驗室研究的理論研究向工程轉化一個過程;是一個全新的工藝，是我國煉油工業第一次縮短催化裂化反應的時間，也是我國第一套兩段提升管催化裂化裝置。

該工藝技術具有催化劑接力、分段反應、短反應時間和大劑油比的特點。

兩段提升管催化裂化新技術工業化中試項目的關鍵是工藝方案，而工藝方案的關鍵是將第一段生成的柴油取出作為產品，汽油與重油組分混合后進入第二段與再生后的催化劑接觸繼續反應。這樣，在第二段就存在一個汽油與重油以哪一個組分反應為主的問題。

當以第一段生成汽油的二次裂化反應為主時，經過試驗總的汽油產率下降，液化氣等產率上升，產品分布變差，則該工藝無應用價值。

當第一段生成重油組分的裂化反應占主要地位時，重油組分的裂化反應生成大量的輕質油品，可以有效地降低重油產率，提高輕質油品收率，改善產品分布，從而產生明顯的經濟效益。

在整個技術開發過程中，從技術基礎研究、工業化方案研究及工程設計到施工建設及工業試驗，專門為該項目的實施組織有關專家多次召開論證會，為該項目的成功開發提供了有利的技術支持。

四、項目經驗

兩段提升管項目是一個全新的工作，沒有可以借鑒的經驗。通過項目的實施，開創了我國在科研成果往工業化轉化過程中的先例，為煉油項目的科研成果轉化提供了可以借鑒的經驗。

該項目在方案論證階段，由于實驗提供的僅是理論數據和試驗階段的成果，我們多次組織國內有關專家進行論證，經過多次論證，提出了更加可行的方案。

在項目的設計階段，多次與設計專家進行溝通交流，并結合現場的實際情況，在滿足工藝要求的前提下，盡量節約投資，并且在設計過程中盡可能地使用成熟的新工藝、新技術，例如:KH-3噴嘴，石油大學等單位開發的FSC和VQS旋流式快速分離系統等，粗旋、預提升技術，使設計工作更加可靠。

在項目施工階段，充分利用風險管理的方法，合理安排施工各專業之間的通力協作，使施工的風險降到最低，而且費用較預算節約約5%。

在新裝置實施過程中，第一步確保裝置能流化正常;第二步使裝置能夠正常運行;第三步調整優化操作;第四步進行各種條件下的工業試驗。在實驗中，我們根據裝置的實際情況及時調整有關的工藝參數，使實驗能夠在最佳的條件下進行，從而使兩段提升管新技術能夠得到充分的驗證，把理論通過項目的實施得到了升華。

五、結論

該項目在充分進行理論分析、現場采樣分析和實驗室實驗的基礎上，提出的兩段提升管催化裂化新技術具有催化劑接力、大劑油比、分段進料和短停留時間等諸多優點。這些優點經我公司工業化試驗和多年的運轉得到了驗證，體現了效益最大化。

1.根據實驗室研究成果，通過多種設計方案比較，將我公司的10萬噸/年催化裂化裝置成功改造成為世界上第一套兩段提升管催化裂化(TSRFCC-I型)工業試驗裝置(15萬噸/年)，并一次開車成功、運轉狀況良好。

2.工業試驗和運轉充分證實了兩段提升管催化裂化理論的正確性和實用性。工業試驗結果表明，對于難裂解的油，兩段提升管催化裂化技術能提高產品的收率和改善產品的質量。

3.通過本項目的實施，使兩段提升管的理論得到驗證，開創了我國在科研成果往工業化轉化過程中的先例，逐步形成“實驗室研究——中試放大——工業化生產(技術推廣)”一條龍科研開發體系，并且取得了可喜的經濟效益。

參考文獻:

[1]左麗華. 我國催化裂化技術發展現狀及前景. 石油化工技術經濟， 2000， 16(1):16-21

[2]M.W. Schnaith， D.A. Kawff. Resid FCC regenerators: technology options and experience. NPRA Annual Meeting， San Antonio， Texas， 1997

[3]盧春喜， 徐桂明， 盧水根. 用于催化裂化的提升管末端快分系統研究與應用. 石油煉制與化工， 2002， 33(1): 33-35