沈波 嵇大勇
摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的生活水平逐漸提高,人們對(duì)石油的需求量也越來(lái)越大,因此對(duì)石油加工技術(shù)的要求也逐漸提高。催化重整是石油煉制工藝的主要組成部分,在現(xiàn)代石油煉制工藝中起著,因此本文就針對(duì)石油煉制工藝的催化重整反應(yīng)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:石油;石油煉制工藝;催化重整反應(yīng)
本文首先對(duì)催化重整工藝反應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明,然后對(duì)催化重整反應(yīng)中的催化劑的使用及工藝條件進(jìn)行分析,最后再對(duì)催化重整的流程進(jìn)行分析說(shuō)明,希望通過(guò)本文的分析能對(duì)我國(guó)的石油煉制工藝有所幫助。
1 對(duì)催化重整工藝反應(yīng)的分析
在石油煉制工藝中,催化重整的整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的處理流程是比較復(fù)雜的,但是作為石油煉制工藝中的一部分,其作用也是十分重大,因此我們可以通過(guò)以下幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)催化重整工藝反應(yīng)過(guò)程的處理。首先是環(huán)烷烴脫氫生成芳烴的反應(yīng),這個(gè)反應(yīng)過(guò)程其實(shí)是一種吸熱反應(yīng),利用環(huán)烷烴脫氫促進(jìn)芳烴的生成,可以提高芳烴生成速度,同時(shí)降低生產(chǎn)成本。這是使用最為廣泛的芳烴生成方法。其次是C5環(huán)烷烴異構(gòu)、脫氫生成芳烴的方法,但屬于微放熱反應(yīng),不同的是這種方法是需要先通過(guò)異構(gòu)化的方式,然后再通過(guò)脫氫處理,最后才形成芳烴,因此過(guò)程較為復(fù)雜所以反應(yīng)速度較慢。第三種途徑是由烷烴的脫氧環(huán)化產(chǎn)生芳烴的,這種反應(yīng)與屬吸熱反應(yīng),但是這種方法由于是把烴經(jīng)過(guò)脫氫環(huán)化處理,然后再通過(guò)烴經(jīng)過(guò)脫氫環(huán)化才產(chǎn)生的芳烴的,所以這種方法的反映速度也不快第四種是異構(gòu)化反應(yīng),直鏈烷烴通過(guò)異構(gòu)形成具有支鏈的異構(gòu)烷烴,由于是異構(gòu)化反應(yīng),所以是放熱反應(yīng);第五種是加氫裂化反應(yīng),長(zhǎng)鏈分子斷煉形成短鏈分子,從而在一定程度上提高辛烷值的過(guò)程,也屬于放熱反應(yīng)。
2 對(duì)催化劑的應(yīng)用以及催化工藝的條件分析
2.1 對(duì)催化劑的應(yīng)用
在催化重整反應(yīng)中,催化劑的應(yīng)用是非常重要的,是石油煉制工藝催化反應(yīng)工作的重要組成部分。如果可以科學(xué)合理的應(yīng)用催化劑,可以大大提高催化重整反應(yīng)的效率。所以催化劑的選擇是非常關(guān)鍵的,在選擇催化劑的時(shí)候,應(yīng)該重點(diǎn)考慮催化劑的功能,盡量選擇一些多功能性的催化劑。現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣泛的是雙金屬催化劑,這種催化劑的工作方法主要是通過(guò)使用鉑和錫,把這兩種金屬元素分布在氧化鋁的載體中,采用多孔的氧化鋁載體,從而制成球狀或者是條狀的顆粒,這種顆粒的直徑大約在1.5毫米。與此同時(shí),為了提高催化劑的活性,還可以在催化劑中加入一些其他金屬物質(zhì),例如銥等。
2.2 對(duì)催化工藝的條件分析
在石油煉制工藝的重整催化反應(yīng)中,催化反應(yīng)的前提條件是需要在一定溫度的重整過(guò)程中進(jìn)行脫氫反應(yīng)。的芳烴主要是通過(guò)環(huán)烷烴的脫氫反應(yīng)而產(chǎn)生的,所以可以通過(guò)合理提升溫度的方法來(lái)促進(jìn)脫氫反應(yīng),從而保障發(fā)生脫氫反應(yīng)的條件,最后提高生產(chǎn)芳烴的效率。其次又有壓力對(duì)芳構(gòu)化的影響,減小反應(yīng)壓力有利于向反應(yīng)產(chǎn)物方向移動(dòng),會(huì)產(chǎn)生大量的氫氣從而導(dǎo)致其體積變大,因此我們可以需要控制一定的反應(yīng)壓力。最后催化反應(yīng)工藝的另外一個(gè)條件是空速的控制??账僦傅氖菍?duì)每小時(shí)通過(guò)原油量的單位體積(或質(zhì)量)的催化劑。在催化反應(yīng)中,需要合理控制空速,如果空速較高,那么催化反應(yīng)的時(shí)間就會(huì)變少,造成催化重整反應(yīng)不充分的。相反,如果空速比較低,就會(huì)導(dǎo)致裂化反應(yīng)激烈,降低芳烴的生產(chǎn)量。
3 對(duì)重整流程的分析
3.1 重整之前需要進(jìn)行預(yù)處理
在石油煉制工藝的催化重整反應(yīng)之前,是需要進(jìn)行預(yù)處理的,就是把原油中沸點(diǎn)低于60℃的餾分和有害的物質(zhì)去除掉。原油經(jīng)常是在分餾塔中進(jìn)行分餾的,沸點(diǎn)在60℃以下的餾分就會(huì)從塔頂餾出,而且在通過(guò)冷凝處理和分離處理之后部分餾分就會(huì)進(jìn)行回流。在塔底餾出60℃-170℃的餾分,將這些原料油送到預(yù)加氫加熱爐中,和氫氣進(jìn)行共同混合加熱,等加熱過(guò)之后再把這些原料油倒入預(yù)加氫反應(yīng)器中,進(jìn)行脫硫和脫氮的處理。
3.2 重整過(guò)程中的處理
在重整的過(guò)程中,是需要通過(guò)串聯(lián)3 -4個(gè)反應(yīng)器來(lái)共同完成的。而且在這些反應(yīng)器中都需要裝填適量的含鉑催化劑,而且最好保持在480℃-530℃左右的溫度水平。在反應(yīng)中為了維持溫度水平,防止溫度下降,通過(guò)加熱爐加熱的方式來(lái)保持溫度。通常而言,反應(yīng)器的壓力保持在0.25-0.6之間。
3.3 重整反應(yīng)之后的處理
重整反應(yīng)之后,石油煉制工藝并沒(méi)有完全完成,還需要進(jìn)行最后的處理。在重整反應(yīng)結(jié)束之后,為了把重整油中的烯烴物質(zhì)去掉,可以通過(guò)將重整油通過(guò)后加氫反應(yīng)器中,從而飽和其中的烯烴。當(dāng)所有的處理工作完成之后,把所有產(chǎn)生的氣體輸送到汽提塔和重整工段中,最后經(jīng)過(guò)精餾的方式把脫除C5及C5以下餾分而得到重質(zhì)重整油。
4 總結(jié)
綜上所述,隨著我國(guó)石油行業(yè)的迅速發(fā)展,石油煉制工藝也得到了迅速發(fā)展。在石油煉制工藝中催化重整反應(yīng)是原油提取工作中的重要技術(shù)。所以提高催化重整反應(yīng)技術(shù),可以有效的提高我國(guó)石油煉制工藝,促進(jìn)我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展。通過(guò)本文的分析,可以讓我們了解到在石油煉制工藝的催化重整反應(yīng)中需要注意選擇合適的催化劑和催化反應(yīng)方法,另外需要注意重整反應(yīng)前、反應(yīng)過(guò)程中,以及反應(yīng)完成后需要處理的一些內(nèi)容,從而提高我國(guó)石油煉制工藝水平,提高我國(guó)的石油煉制工作效率,促進(jìn)我國(guó)石油工業(yè)的健康快速發(fā)展。
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