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加氢裂化工艺技术及催化剂应用

  [摘 要]近代加氢裂化技术经过40年的发展,以其提高原油加工深度、改善产品质量、提高液体油收率、合理利用石油资源以及减少大气污染等优点,成为重质馏分油深度加工的主要工艺之一。本文讲述了加氢裂化工艺的原理及特点,加氢精致和裂化催化剂的选择和使用,在实际应用中展现了加氢裂化技术的实用性、优越性。 
  [关键词]加氢裂化;工艺;催化剂 
  中图分类号:TE624.432 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0008-01 
  1 加氢裂化工艺的发展 
  随着化工工艺、催化剂和设备等方面不断取得新进展,加氢裂化工艺已不仅是炼油工业生产轻质油品的重要手段,还成为石油化工的龙头工艺,具有其它炼油装置不可替代的作用。再加上加氢裂化工艺的原料范围宽、操作方案多,炼油厂可以应用加氢技术组成不同的流程,根据市场需要生产不同产品,提高全厂的灵活性和经济效益。因此,加氢裂化工艺在炼油工业中的重要性和作用越来越大。近20年来炼油大国加氢装置能力的增长率都远高于催化裂化、热裂化和催化重整第二次加工装置的增长率,加氢裂化工艺将逐渐成为炼油工业的核心工艺。 
  2 加氢裂化工艺技术及流程 
  2.1 加氢裂化的反应原理 
  加氢裂化过程是在较高压力下,烃类分子与氢气在催化剂表面进行裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程,同时也发生加氢脱硫、脱氮和不饱和烃的加氢反应。其化学反应包括饱和、还原、裂化和异构化。 
  以馏分油为主要原料的加氢裂化技术,至今仍以固定床工艺过程为主,固定床加氢裂化已开发出多种工艺过程,这些工艺过程的差异主要是由催化剂的反应性能、所使用的原料及目的产品等因素所决定。 
  2.2 加氢裂化的分类 
  按压力等级分类:中、高压加氢裂化,以加工VGO为主,产品为石脑油、喷气燃料、柴油、加氢裂化尾油,转化率>40%。高压加氢裂化:反应压力≥10.0MPa,中压加氢裂化:反应压力≤10.0MPa。高、中压加氢裂化可采用相同操作流程、使用同一种加氢裂化催化剂。 
  2.3 根据原料质量、产品要求选择合适的反应压力 
  高压加氢裂化可加工馏分更重、质量更差(氮含量、芳烃含量、密度、残炭等)原料,产品质量更优,催化剂使用周期更长或反应空速更高。 
  中压加氢裂化,加工馏分较轻、质量较好原料,产品质量较差,催化剂使用周期较短或反应空速较低。 
  2.4 典型加氢裂化工艺流程 
  主要以装置的核心区域-反应部分的区别来定义,可分为单段加氢裂化工艺,单段串联加氢裂化工艺。 
  单段串联加氢裂化工艺,过程原理与主要特征:1)单段工艺过程最适合用于最大量的生产中间馏分油的产品目标,与单段工艺相匹配的催化剂则是加氢性能较强,而裂化性能较弱。2)流程简单而且很容易操作,与两段和串联相比投资相对要低。3)单段过程虽对氮的承受能力较强,但进料中氮含量的增加同样会抑制催化剂上的酸性中心,降低裂解活性因此需提温进行温度补偿,这样将导致它的起始温度比其他工艺过程要高,不利于芳烃的加氢反应。 

 
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