劉洪剛 寇曉麗(山東華星石油化工集團(tuán)有限公司, 山東 東營 257335)

分析21世紀(jì)的煉油技術(shù)與催化

劉洪剛 寇曉麗(山東華星石油化工集團(tuán)有限公司, 山東 東營 257335)

二十一世紀(jì)為人們帶來了較高的科技與較為便利的生活，石油加工產(chǎn)業(yè)也迎來了較大的改化，在石油的煉油技術(shù)與催化技術(shù)中新的加工工藝和加工技術(shù)逐步淘汰了舊的加工技術(shù)，新的加工技術(shù)主要包含了催化汽油的選擇性加氫脫硫技術(shù)、渣油加氫處理二重油催化裂化雙向融合技術(shù)，為石油加工帶來了新的理念。

21世紀(jì)；煉油技術(shù)；催化

通過對我國近幾十年煉油工業(yè)過程的回顧，在煉油和催化技術(shù)持續(xù)發(fā)展當(dāng)中，煉油工業(yè)獲得了較大的進(jìn)步，所以催化技術(shù)已經(jīng)變成我國煉油工業(yè)和石化工業(yè)的重要技術(shù)，當(dāng)前對于煉油與化學(xué)工業(yè)而言，大部分新產(chǎn)品以及新工藝的發(fā)展均無法脫離催化劑，并且催化加工當(dāng)中在加工原油過程里運(yùn)用比例依舊逐步增加。雖然煉油屬于十分繁雜的過程，在運(yùn)用催化劑后，以不影響質(zhì)量為前提，顯著減少了反應(yīng)時(shí)間，所以深受煉油企業(yè)的喜愛。運(yùn)用催化劑可以減少煉油成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。

1 化工與煉油相融合的催化技術(shù)

此類把化工和煉油相融合而進(jìn)行煉油工作是為了完成重油轉(zhuǎn)化，以此不但可以最大化達(dá)成生產(chǎn)化工原料的生產(chǎn)目標(biāo)，還可以提供質(zhì)量良好的化工原料并銷售給化工廠?？墒窍胍_(dá)成這一目標(biāo)，則需通過催化技術(shù)內(nèi)的裂化給予完成，從而提升產(chǎn)品的生產(chǎn)率。

如果想要令乙烯的生產(chǎn)率高于20%，則需通過催化劑熱裂解多產(chǎn)乙烯技術(shù)。如果想要令丙烯生產(chǎn)率高出20%，則需通過催化裂解技術(shù)。想要令丙烯生產(chǎn)率超過21%至22%，則需通過最新開發(fā)出的多產(chǎn)丙烯的催化裂解催化劑[1]。

(1)催化裂解和催化熱裂解技術(shù) 以全球供需發(fā)展方向著手，丙烯的所需逐漸增加，所以煉油需加強(qiáng)生產(chǎn)丙烯以便為市場供應(yīng)充足的量?？墒菓?yīng)當(dāng)意識到輕質(zhì)原料可能會具有生產(chǎn)不足的狀況，由于我國原油大部分為重質(zhì)原油，此類材料以當(dāng)前設(shè)備來講較難加工，或者加工生產(chǎn)率較低。可是全球透過分析新技術(shù)而通過催化的方式對重質(zhì)原料實(shí)行了輕烯烴的生產(chǎn)而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。

催化裂解技術(shù)是在于丙烯的生產(chǎn)，然后為丁烯。而催化熱裂解技術(shù)主要用于生產(chǎn)乙烯，兼顧生產(chǎn)丙烯。前者反應(yīng)機(jī)理是透過正碳離子中間物在酸性催化劑的表層完成丙烯兼丁烯的出現(xiàn)。后者則為運(yùn)用了雙功能催化劑，以此產(chǎn)生了正碳離子反應(yīng)與自由基，從而生產(chǎn)出了乙烯兼丙烯。

從而可以發(fā)現(xiàn)，催化劑的配方是依照產(chǎn)品主要地位差異而具有了不同?？墒窃O(shè)計(jì)方面均具有相同之處，也就是重油原料通過高基質(zhì)活性和大孔沸石的效果而首次裂化，而產(chǎn)物在改性的五元環(huán)內(nèi)孔沸石中出現(xiàn)了二次裂化。裂化影響到高異構(gòu)化反應(yīng)以及氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)，且具備了高水熱的穩(wěn)定性，并且催化劑還應(yīng)當(dāng)兼顧較好的流化性以及顆粒分布的合理性乃至耐磨性等，從而有利于在反應(yīng)器和再生器內(nèi)給予輸送。

可是前一技術(shù)在生產(chǎn)階段所用的催化劑的標(biāo)準(zhǔn)需要通過正碳粒子催化活性，而后者生產(chǎn)期間所運(yùn)用的催化劑標(biāo)準(zhǔn)則處于側(cè)重自由基以及正碳粒子的雙重催化活性，這是為了加大乙烯的生產(chǎn)率。

(2)中壓加氫改質(zhì)技術(shù) 此項(xiàng)技術(shù)是為了把需要耗費(fèi)的資源減少到最低，可以把生產(chǎn)出的化工原料提至最大。這也是此技術(shù)當(dāng)前以及此后的重要發(fā)展原則。此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用原料為焦化柴油、催化柴油、減一線乃至常三線餾分油，這是高品質(zhì)的柴油以及重油原料。由于熱力學(xué)的因素，芳烴在超出一個(gè)環(huán)以后的飽和系數(shù)減少，所以令其整體轉(zhuǎn)化率在氫精制因素中偏低，例如其在中壓中大致為50%，并且氫分壓的強(qiáng)化能夠有利于芳烴轉(zhuǎn)化。

(3)加氫裂化技術(shù) 此技術(shù)對于芳烴和乙烯等原料的生產(chǎn)，對緩和石油工業(yè)所面對的問題具有十分重要的意義。重油輕質(zhì)化技術(shù)對當(dāng)前煉油工業(yè)而言能夠展現(xiàn)出較大的作用，而加氫裂化技術(shù)正式其中一種，其能夠由原油內(nèi)生產(chǎn)出品質(zhì)良好的化學(xué)材料，所以被我國化工業(yè)所注重，獲得了良好的發(fā)展。

2 催化丙烯技術(shù)

催化丙烯技術(shù)對未來化工型煉油廠而言需要著重開發(fā)的重要技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，主要是對中東VGO等原料實(shí)行加氫處理且和催化裂技術(shù)給予優(yōu)化組合，這是為了保障丙烯生產(chǎn)率可以超出30%，而且生產(chǎn)出乙烯乃至其他優(yōu)化原料。運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)耗費(fèi)的設(shè)備能源與乙烯乃至丙烯等原料比運(yùn)用石腦油蒸汽裂解技術(shù)而言低，所以更加適合企業(yè)對掌控生產(chǎn)成本的需求。

催化丙烯技術(shù)涵蓋到的單元包含了原料加氫預(yù)處理單元、裂解單元以及氣體分離單元乃至上述所有單元的融合。而首個(gè)單元是指生產(chǎn)工藝與催化劑的使用；第二單元是指以上兩者與相應(yīng)設(shè)備乃至反應(yīng)器的運(yùn)用，第三個(gè)單元?jiǎng)t為相應(yīng)設(shè)備與萬分方離數(shù)據(jù)工藝的運(yùn)用。透過這些單元能夠發(fā)現(xiàn)，催化丙烯技術(shù)為全新的催化劑、催化材料乃至催化工藝，通過有機(jī)的融合，令其所有反應(yīng)均為通過催化技術(shù)創(chuàng)新而完成的結(jié)果，展現(xiàn)出依照市場所需設(shè)計(jì)與研發(fā)煉油催化技術(shù)[2]。

3 結(jié)語

總而言之，在全球范圍中，所有國家對燃油規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的需求給予提升，研發(fā)新的燃油技術(shù)則變成了所有科研單位與大學(xué)相應(yīng)專業(yè)科研的重點(diǎn)。催化劑也成為我國所有大型石油石化企業(yè)相應(yīng)部門在企業(yè)的發(fā)展中，提高本身的技術(shù)能力以及產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。并且通過相應(yīng)催化劑完成綠色生產(chǎn)以及企業(yè)產(chǎn)品各個(gè)層面性能的提高，也逐步變成石油資源的利用率以及成本降低的參考標(biāo)準(zhǔn)。通過不斷的努力，必定會開發(fā)出清潔燃料，為國家貢獻(xiàn)出自身的力量。

[1]胡德銘.第九屆國際煉油技術(shù)進(jìn)展交流會(REFINING GHINA 2015)[J].煉油技術(shù)與工程,2015,(05)：20.

[2]李希文，傅誠德，孫宴增，高正原.石油科技規(guī)劃的引領(lǐng)和推動作用——我國11個(gè)五年技術(shù)中石油科技規(guī)劃回顧[J].石油科技論壇,2014,(06)：52-71.