基于分子煉油為導(dǎo)向的催化裂化加工重質(zhì)油技術(shù)進展

劉博

（中國石油大慶石化公司煉油廠，黑龍 江大慶 163711）

在對分子煉油的研究過程中，可以運用現(xiàn)代化動力學(xué)原理構(gòu)建完善的動力模型。目前，中國石油資源的利用率較低，制約著經(jīng)濟社會的發(fā)展與進步。為了提高石油資源的使用效率，應(yīng)該創(chuàng)新應(yīng)用催化裂化技術(shù)，為中國綜合實力的提升奠定基礎(chǔ)。

1 催化裂化技術(shù)概述

在石油煉制過程中，最主要的環(huán)節(jié)是石油的催化裂化，該過程可以提高石油煉制產(chǎn)品的質(zhì)量。

石油催化裂化技術(shù)中，原材料、溫度、催化劑等因素能夠直接影響石油轉(zhuǎn)變?yōu)椴裼汀⑵汀⒘鸦偷鹊男再|(zhì)和質(zhì)量。對重質(zhì)餾分油進行2次加工可以得到品質(zhì)更好的重質(zhì)油，在此工藝進程中，相關(guān)人員需提供完善的資料，保證石油催化裂化技術(shù)的合理運行［1］。

2 影響分子煉油的因素

2.1 原材料的影響

在催化裂化過程中原材料的沸點如果較低，就會進一步推進含有芳香烴物質(zhì)，較少的原料出現(xiàn)裂化現(xiàn)象。實際運行中，經(jīng)常會因為結(jié)構(gòu)形式的相似性，而使得在引燃過程中出現(xiàn)沸點的范圍變得越來越小，在此過程中難以再產(chǎn)生裂化。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展進程中，原材料的結(jié)構(gòu)形式也發(fā)生了非常明顯的變化，石油催化裂化的效果也會在如此的環(huán)境下發(fā)生不同程度的改變。

2.2 催化劑的影響

在分子煉油的過程中，如果石油分子的各項元素均比較相似，就容易使得催化劑發(fā)揮出更強大的作用與效果，促進石油的轉(zhuǎn)化能力提升。提升催化劑的活性能夠讓所有烴類較高、飽和度較高的石油分子進行更加全面的裂化。在外界環(huán)境較好的情況下，催化劑能力與工作效率的提升能夠直接提升其催化裂化加工重質(zhì)油的能力［2］。

2.3 溫度的影響

在分子煉油的催化裂化工藝進行重質(zhì)油加工過程中，反應(yīng)溫度直接影響到反應(yīng)速度，對石油催化裂化中重質(zhì)油的質(zhì)量與分布亦有直接影響。對溫度的合理把控能夠保證石油分子的強大活性，并且能夠為分子煉油催化裂化加工重質(zhì)油技術(shù)水平的提升提供幫助。

3 分子煉油為導(dǎo)向的重質(zhì)油催化裂化技術(shù)

3.1 移動床催化裂化技術(shù)

移動床催化裂化技術(shù)是在反應(yīng)器與再生器內(nèi)部進行感應(yīng)與再生，主要是將催化劑和原料同時投入到反應(yīng)器當中，原料在運轉(zhuǎn)的過程中，需要首先與催化劑在器械設(shè)備的頂部進行接觸，然后進行合理的化學(xué)反應(yīng)，為石油的分子煉油工作提供引導(dǎo)。化學(xué)原料在相互接觸時會發(fā)生一系列的變化，從反應(yīng)器的頂部逐漸的向下移動，進而到最終機械設(shè)備的底部，完成移動床催化裂化工藝。

當原材料與催化劑感應(yīng)并移動到反應(yīng)器底部后，催化劑表面呈現(xiàn)出明顯的變化，其形成的原因是大量的焦炭在反應(yīng)過程中出現(xiàn)的沉降與堆積。移動床反應(yīng)器能夠?qū)⑦\行到底部的催化劑再重新推移到頂部，其中的石油就通過分子煉油的方式從反應(yīng)器的底部排除。再生器向下移動的過程中，催化劑也會隨之發(fā)生相應(yīng)的改變，對催化劑工作效率的提升起到了一定的推動作用。

移動床催化裂化技術(shù)利用催化劑在反應(yīng)器和再生器之間的移動，解決了固定床不能連續(xù)生產(chǎn)問題，提高了催化裝置的生產(chǎn)效率。但是，該技術(shù)存在設(shè)備復(fù)雜，消耗鋼材多，催化劑顆粒較大、比表面小、不能充分發(fā)揮催化作用等缺點。

3.2 流化床催化裂化技術(shù)

流化床催化裂化技術(shù)從整體上材料與移動床催化裂化技術(shù)相似。

流化床催化裂化技術(shù)作為1種新型的技術(shù)方式，主要是通過空氣、油氣以及催化劑在工作中發(fā)生的共同反應(yīng)，進而形成1種硫磺狀態(tài)下的、與液體相似的物質(zhì)，對于石油分子作用的發(fā)揮有一定的幫助與引導(dǎo)作用［3］。

流化床催化裂化技術(shù)具有生產(chǎn)連續(xù)性較好、設(shè)備使用簡單、處理大量工作等優(yōu)勢，降低了企業(yè)在生產(chǎn)與發(fā)展過程中的資金成本投入，對石油催化裂化工藝施工效率的提升提供了非常有效的引導(dǎo)與促進作用，使得流化床石油催化裂化成為了現(xiàn)階段石油煉制中最關(guān)鍵的工藝［4］。

流化床催化裂化也存在缺點，例如由于床層內(nèi)的返混現(xiàn)象，停生時會有部分催化劑再生不完全，反應(yīng)時各部分原料反應(yīng)深度不等現(xiàn)象。

3.3 固定床催化裂化技術(shù)

固定床催化裂化技術(shù)主要應(yīng)用在反應(yīng)、再生催化裂化技術(shù)工藝當中。因為催化裂化的反應(yīng)速度比較快，容易產(chǎn)出焦炭性物質(zhì)，催化劑發(fā)揮著非常重要的作用。正是因為這樣的催化裂化反應(yīng)步驟，使得固定床催化裂化技術(shù)以及設(shè)備的裝置比較復(fù)雜，在實際的應(yīng)用中也經(jīng)常會產(chǎn)生很多的工作問題，一旦沒有按照詳細的步驟進行固定床的催化裂化技術(shù)，就會產(chǎn)生石油分子消散的現(xiàn)象。

3.4 隨機構(gòu)建方法

隨機構(gòu)建的方法最早出現(xiàn)在石油餾分的分子構(gòu)建技術(shù)當中，其本質(zhì)是抽樣調(diào)查的1種延伸［5］。能夠在實際數(shù)據(jù)測量技術(shù)中，準確掌握其中分子系統(tǒng)的屬性與結(jié)構(gòu)，進而根據(jù)不同的石油分子進行合理的組合，通過隨機組合的方式構(gòu)建出更加良好的分子運行結(jié)構(gòu)以及狀態(tài)。隨機構(gòu)建的方式能對石油分子進行合理劃分，根據(jù)其自身不同的結(jié)構(gòu)形式，對其展開詳細研究與討論，可以在隨機構(gòu)建方式的同時，形成合理的石油分子結(jié)構(gòu)計算形式，為重質(zhì)油在催化裂化中發(fā)揮出自身的作用奠定基礎(chǔ)。減粘裂化是1種比較簡單的工藝，其中重質(zhì)油加工工藝占到整體的30%左右。焦化工藝中主要就是有著極低的工程造價，到目前為止占據(jù)全球30%的重質(zhì)油渣油加工工藝。

4 結(jié)束語

分子煉油是催化裂化工藝生產(chǎn)技術(shù)中輔助性的步驟，能夠?qū)㈦s質(zhì)剔除，彰顯出了現(xiàn)代石油行業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的強大優(yōu)勢和價值。就中國目前的經(jīng)濟發(fā)展狀況而言，石油的催化裂化工藝是有著非常強大發(fā)展優(yōu)勢的，對于未來經(jīng)濟、科技以及綜合國力的提升奠定了基礎(chǔ)。