關于常壓渣油催化裂解多產丙烯乙烯（MPE）工藝的探討

路軍曉(中海油東方石化有限責任公司，海南 東方 572600)

關于常壓渣油催化裂解多產丙烯乙烯（MPE）工藝的探討

路軍曉(中海油東方石化有限責任公司，海南 東方 572600)

在化工領域當中，丙烯和乙烯等都是重要的有機化工原料，具有很大的市場需求，主要是利用蒸汽裂解裝置產生的。而蒸汽裂解工藝能耗較高，原料來源較少，丙烯/乙烯比較低，因而生產效率并不理想。對此，可以運用渣油催化裂解的方法，達到多產丙烯乙烯的目的。在催化裂解生產低碳烯烴的過程中，使用的常壓渣油具有較高的氫含量與飽和分量，具有較為豐富的原料來源，同時具有較為良好的可行性。

常壓渣油；催化裂解；多產；丙烯乙烯；工藝

石油是一種非常重要的資源，但同時其也屬于不可再生的資源，因此，國際上油價始終處于相對較高的位置。此外，原油質量不斷下降，因而油砂瀝青、稠油等非常規石油的產量比例也將不斷升高。在重質油輕質化的過程中，催化裂化是一項重要工藝，是運用現代化煉油技術改質重質瓦斯油及渣油的重要工藝。催化裂化具有投資少、費用低、適應性強、產品收率高、技術成熟等優點。由此，采用常壓渣油催化裂化多產丙烯乙烯工藝，能夠取得更好的生產效果。

1 常壓渣油單股進料催化裂解多產丙烯乙烯工藝

在常壓渣油的催化裂解過程中，具有復雜的平行-順序反應網絡，包括了縮合、疊合、芳構化、烷基化、氫轉移、異構化、裂化等諸多反應。在催化裂解反應的過程中，為了達到多產丙烯乙烯等低碳烯烴的目的，要對操作條件進行嚴格控制，對不利的反應發生進行抑制，從而使丙烯乙烯的收率得到提高。在常壓渣油單獨進料中，反應溫度、停留時間、劑油比等因素，都會對產物分布產生影響。在渣油催化裂解反應中，總體屬于強吸熱反應，隨著反應溫度的變化，渣油催化裂解效果將會發生較大的變化[1]。在催化裂解、熱裂解反應當中，乙烯是小分子產物，因此需要采用較高的反應溫度，使乙烯的生成得到強化。停留時間會對渣油催化裂解產物分布產生較大的影響。通常在油氣與催化劑接觸最初的較短時間內發生催化反應，1s后，催化劑活性將會下降50%，在提升管出口，催化劑活性通常在再生催化劑活性的1/3。在反應后半段，結焦催化劑活性降低，對催化反應比例產生影響，因而會對產物分布、產品選擇等造成影響。

2 常壓渣油組合進料催化裂解多產丙烯乙烯工藝

組合進料是在催化裂解裝置反應系統當中，除了原料渣油之外，在某個部位對烴類、二次加工油、回煉油、柴油、汽油、原料油等進行加入，通過組合進料，能夠實現選擇性的裂解，對注入油品質量進行改善，對操作參數進行優化，實現二次反應和過裂化的減少。在組合進料生產工藝當中，采用輕質原料和重油分段進料的方式，先于重油與再生催化劑接觸反應，具有較多的優勢，能夠滿足輕質原料的理想反應條件，避免催化劑活性對重油轉化造成影響，采用分段反應減少了競爭，提高了重油反應的劑油比，彌補了催化劑活性不足的問題[2]。其中干氣占比達到3.5%，液化氣占比20%,整個裝置轉化率達到78%。

3 常壓渣油兩段提升管催化裂解多產丙烯乙烯工藝

兩段提升管催化裂解工藝是一種新型的生產工藝，采用兩段提升管反應器，對過去的單提升管反應器進行替代，形成新的反應再生系統流程。在這一工藝當中，將催化反應、裂解反應分為兩段進行，利用大劑油比操作、適宜反應時間、分段反應、催化劑接力等方法，使催化劑性能得到更好的發揮，使催化裂解反應過程得到改善，消除了不同反應組分間的惡性競爭，消除了原有催化裂解提升管反應器的弊端，使產物分布得到了改善，同時使裝置操作靈活性得到了提升[3]。此外，對兩段提升管的催化劑種類、進料方式、操作條件進行改變，還能夠對不同的生產目的加以實現，從而衍生出多種TSRFCC系列技術。TSRFCC技術和傳統的催化裂解技術相比，采用兩段提升管反應器對過去的單一提升管反應器進行了替代，形成了新的兩路循環的反應再生系統流程，其操作靈活性得到了極大的提高，同時提升了裝置加工能力、目的產品產率等，其中干氣占比

6.8 %，液化氣占比35%，丙烯達到15%的收率。此外，還能夠對柴汽比進行增加，使柴油的十六烷值得到提升，降低催化裂解汽油烯烴含量，使丙烯等低碳烯烴產率得到明顯的增加[4]，整個裝置轉化率達到80%。

4 結語

丙烯乙烯等都是化工生產中重要的原料之一，以常壓渣油為原料，采用提升管催化裂解工藝實現多產，具有十分重要的意義。常壓渣油催化裂解多產丙烯乙烯工藝，具有較為苛刻的操作條件要求，采用適當提高的反應溫度、大劑油比，適當的停留時間和反應溫度，實現重油轉化丙烯乙烯收率的提高，并對低價值產物收率進行控制，最終實現丙烯乙烯產品的多產目的。

[1]張兆前,周華群,高飛.輕烴回煉方式對重油催化裂解多產乙烯丙烯的影響[J].石化技術與應用,2016(1):6-10.

[2]杜玉朋,張成濤,楊朝合.兩段提升管催化裂解多產丙烯工藝士集總反應動力學模型[J].石油煉制與化工,2015,46(12):

47-52.

[3]侯凱軍,李荻,張艷惠,等.多產丙烯助劑對LB-5催化劑催化裂解制低碳烯烴性能的影響[J].應用化工,2015(9):1710-

1713.

[4]韓東敏,陳艷紅,陳璐,等.催化裂化多產丙烯催化劑ZSM-5分子篩的改性研究進展[J].石化技術與應用,2015,33(5):

446-451.