徐高林, 周興慶

（江蘇新華安全科學(xué)技術(shù)發(fā)展有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225200）

MIP-CGP技術(shù)就是以重質(zhì)油作為原料，借助于由串聯(lián)提升管反應(yīng)器所構(gòu)成的新型反應(yīng)系統(tǒng)，把和烴類反應(yīng)相適應(yīng)的工藝條件以及專用催化劑在不同的反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)出來，這樣在新型反應(yīng)系統(tǒng)中，烴類就可以就可以進(jìn)行有選擇性的轉(zhuǎn)化，從而生產(chǎn)出異構(gòu)烷烴比例較高的汽油。目前在汽油烯烴含量的降低技術(shù)中，這一技術(shù)最成熟[1]。

1 傳統(tǒng)催化裂化技術(shù)的不足

我國(guó)車用汽油目前大部分還都來自于催化裂化。傳統(tǒng)的催化裂化技術(shù)為了能夠提高汽油的辛烷值，其裝置多采用的都是高反應(yīng)溫度以及超穩(wěn)Y型催化劑，這樣可以提高催化汽油中的烯烴含量。但是這種技術(shù)雖然能夠提高烯烴的辛烷值，其本身的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以在揮發(fā)之后，很容易就會(huì)和大氣中的NOx結(jié)合在一起，然后經(jīng)過太陽(yáng)照射，最終形成主要成分為臭氧的有毒化光化學(xué)煙霧，從而污染環(huán)境。另外烯烴特別是一些具有共軛結(jié)構(gòu)的二烯烴，其結(jié)構(gòu)特別的不穩(wěn)定，很容易就在發(fā)動(dòng)機(jī)和進(jìn)氣系統(tǒng)處形成積炭或者膠質(zhì)，從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作產(chǎn)生影響。所以，降低催化汽油中烯烴含量并提高辛烷值，就可以有效滿足現(xiàn)行環(huán)保要求，這也是傳統(tǒng)催裂化技術(shù)改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 MIP-CGP技術(shù)的特點(diǎn)

（1）借助于新型的串聯(lián)提升管反應(yīng)器，對(duì)催化裂化的一次裂化反應(yīng)和二次裂化反應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化，以此對(duì)干氣和焦炭產(chǎn)率進(jìn)行減少，改善產(chǎn)物的分布[2]。

（2）需要設(shè)計(jì)兩個(gè)反應(yīng)區(qū)，一個(gè)用來進(jìn)行一次裂化反應(yīng)，反應(yīng)強(qiáng)度較高，在此短暫停留之后就要直接進(jìn)入到第二反應(yīng)區(qū)；在第二反應(yīng)區(qū)中經(jīng)過一系列的擴(kuò)徑和補(bǔ)充低溫催化劑等措施，以達(dá)到增加氫轉(zhuǎn)移以及異構(gòu)化反應(yīng)的作用，對(duì)二次裂化反應(yīng)進(jìn)行適量的控制[3]。在這兩次的裂化反應(yīng)之后，就可以有效的降低烯烴含量，并保持汽油的辛烷值不變。

（3）所使用的是專用催化劑，具有不同的孔結(jié)構(gòu)和活性組元，這樣就可以對(duì)不同反應(yīng)區(qū)的功能進(jìn)行強(qiáng)化，從而滿足工藝他要求。

（4）采用MIP-CGP技術(shù)所生產(chǎn)的汽油，之中的烯烴含量比較低，辛烷值也基本保持不變，完全符合于當(dāng)今的汽油標(biāo)準(zhǔn)，并滿足于燃料未來清潔的發(fā)展方向。

圖1為MIP-MCG技術(shù)簡(jiǎn)化流程圖。

圖1 MIP-MCG技術(shù)簡(jiǎn)化流程圖Fig.1 MIP-MCG technology flow chart

3 裝置的改造內(nèi)容

這一裝置是由中國(guó)石化洛陽(yáng)石化工程公司設(shè)計(jì)的ROSS-VA型裝置，為1.0 Mt/a重油催化裂化裝置，所生產(chǎn)的汽油，含有的烯烴體積分?jǐn)?shù)為40%～60%，為了能夠滿足人們對(duì)于汽油質(zhì)量的要求，就需要把汽油所含的烯烴分?jǐn)?shù)降低到 35%以下，那么就需要對(duì)裝置進(jìn)行改造。其改造內(nèi)容主要有：

（1）提升管反應(yīng)器。對(duì)原提升管中部進(jìn)行擴(kuò)徑，以添加第二反應(yīng)區(qū)，對(duì)反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行延長(zhǎng)；然后在第二反應(yīng)區(qū)的下部設(shè)置一個(gè)大孔徑的分布板，這樣就可以對(duì)第二反應(yīng)區(qū)空速進(jìn)行降低[4]。并在提升管反應(yīng)器的出口，利用兩組粗旋風(fēng)分離器和四組PLY型單級(jí)旋風(fēng)分離器組成對(duì)口軟連接結(jié)構(gòu)。

（2）沉降器。在沉降器之前的兩組粗旋風(fēng)分離器料腿催化劑的出口處，添加兩個(gè)再生催化劑溢流斗。其中一個(gè)是被用來作為循環(huán)再生催化劑抽出斗，從這里把第二反應(yīng)區(qū)需要進(jìn)行補(bǔ)充的催化劑抽出，然后再經(jīng)過再生催化劑外循環(huán)管以及循環(huán)再生塞閥，就進(jìn)入到了第二反應(yīng)區(qū)，需要在催化劑抽出斗中設(shè)置一個(gè)流化蒸汽環(huán)；另外一個(gè)溢流斗的布置呈對(duì)稱性，以起到平衡的作用。最后還要添加設(shè)置再生催化劑的外循環(huán)管；擴(kuò)大沉降器汽提段的直徑到3 200 mm，并采用新型高效汽提擋板；把沉降器的高度增加 4.4 m，并把之前的內(nèi)集氣室更改成為外集氣室。

（3）再生反應(yīng)器。把再生反應(yīng)器之中的一、二級(jí)旋風(fēng)分離器更換成為六組PLY型旋風(fēng)分離器，這樣就可以對(duì)催化劑的消耗進(jìn)一步進(jìn)行降低，并在第二再生反應(yīng)器中添加內(nèi)取熱管[5]。

4 改造后裝置的運(yùn)行指標(biāo)結(jié)論

經(jīng)過改造，裝置正常運(yùn)行一段時(shí)間之后，其標(biāo)定處理量為126 kg/h，對(duì)其指標(biāo)和改造前進(jìn)行了一定的對(duì)比，其對(duì)比結(jié)果如下。其中原料和產(chǎn)物的分布情況如表1所示；改造前后操作條件的變化如表2所示。

表1 原料和產(chǎn)物的分布情況Table 1 Distribution of raw materials and products

表2 改造前后操作條件的變化Table 2 Change of operation conditions before and after the transformation

5 改造前后產(chǎn)品的質(zhì)量

改造前后所生產(chǎn)的汽油質(zhì)量如表3三所示。相比改造之前生產(chǎn)汽油質(zhì)量有了明顯的改善，烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到了明顯的下降，從之前的42.1%降低到了 31.6%；汽油辛烷值卻從之前的 90.5提升到了92.5；芳烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也從之前的 12.2%提高到了20.7%。改造之后，所生產(chǎn)的汽油烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)得到了明顯的降低，但是辛烷值卻上升了，這是因?yàn)镸IP-CGP技術(shù)在專用催化劑的作用下，所產(chǎn)生的異構(gòu)化效果比較強(qiáng)，所以會(huì)在對(duì)烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行降低的時(shí)候，而產(chǎn)生大量的異構(gòu)烷烴、芳烴，這樣也就提高了辛烷值。另外汽油中所含硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也得到了明顯的降低，所以說采用 MIP-CGP技術(shù)不但可以對(duì)烯烴進(jìn)行有效的降低，還可以起到一定的脫硫作用[6]。在催化裂化裝置中采用MIP-CGP技術(shù)不只可以改善汽油的質(zhì)量，其所生產(chǎn)的柴油，質(zhì)量也會(huì)受到一定的影響。其中所生產(chǎn)柴油的密度可達(dá)到934.4 g/cm3，柴油的十六烷指指數(shù)也進(jìn)行一定的降低，這種結(jié)果的產(chǎn)生原因是因?yàn)镸IP-CGP技術(shù)的反應(yīng)深度比通常所采用的技術(shù)大，所以會(huì)直接影響柴油之中芳烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，造成芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高。

6 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過以上分析比較，在催化裂化裝置改造中應(yīng)用MIP-CGP技術(shù)，具有以下作用：（1）經(jīng)過改造后，會(huì)增加第二反應(yīng)區(qū)的催化劑藏量，汽油的烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)得到明顯的下降，同時(shí)會(huì)提升芳烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但是焦炭的產(chǎn)率會(huì)有所上升。（2）經(jīng)過改造之后，對(duì)于汽油還具有一定的脫硫作用，但是柴油的質(zhì)量會(huì)有所下降。（3）MIP-CGP技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的催化裂化技術(shù)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)的限制進(jìn)行了突破，其裂化反應(yīng)、氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)都可以通過調(diào)整第一反應(yīng)區(qū)以及第二反應(yīng)區(qū)反應(yīng)進(jìn)行控制，還可通過專用催化劑進(jìn)行調(diào)控，其所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)利益也有所上升，所以MIP-CGP技術(shù)可以在清潔汽油的生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用[7]。

表3 改造前后生產(chǎn)汽油質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 3 The quality indexes of gasoline before and after transformation

［1］畢建國(guó).應(yīng)用 MIP-CGP工藝改造催化裂化裝置[J].河北工業(yè)科技，2007,24(4):229-233.

［2］戴寶華，施俊林，許友好，劉憲龍.增產(chǎn)丙烯和生產(chǎn)清潔汽油組分技術(shù)的工業(yè)試驗(yàn)[J].石油化工，2006,35(7):663-669 .

［3］楊健，謝曉東，蔡智.增產(chǎn)丙烯、多產(chǎn)異構(gòu)化烷烴的清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)(MIP-CGP)在催化裂化裝置上的應(yīng)用[J].中外能源，2006,11(3):53-60.

［4］王梅正，劉迎春.重油催化裂化裝置 MIP-CGP技術(shù)改造[J].石化技術(shù)與應(yīng)用，2007,25(6):515-519.

［5］隋昊.清潔汽油加工技術(shù)與生產(chǎn)方案的研究(碩士學(xué)位論文)[D].天津大學(xué)，化學(xué)工程專業(yè)，2006．

［6］孫國(guó)宏.多產(chǎn)異構(gòu)烷烴催化裂化工藝影響因素分析[J].化學(xué)工程師，2009,23(5):1164-1167．

［7］孫昱東.韓忠祥.催化裂化生產(chǎn)清潔汽油技術(shù)[J].當(dāng)代化工，2008(4):158-162．