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面向21世紀的煉油催化技術的新進展

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面向21世紀的煉油催化技術的新進展

發布日期:2015-07-10 09:26 來源:http://www.happyabandonmusic.com 點擊:

  催化技術現已成為煉油工業技術進步的重要支柱。在煉油工業中,60%以上的新產品和90%以上的新工藝的開發都與催化有關。

 

  美國全國石油委員會(NPC)對煉油與石化工業所做的調查認為,采用高選擇性的催化劑和提高工藝過程的可靠性是今后煉油工業的主要發展趨勢。采用高效催化劑是提高加工效率、生產優質產品、降低過程能耗、增產創收的有力措施和發展方向。


  新配方汽油組分生產技術  "清潔空氣"正在主導當代汽油燃料品質的發展方向.自從日本和美國分別于 1983年和1993年實現汽油無鉛化,1995年美國推行無鉛新配方汽油以來,生產高辛烷值無鉛汽油和新配方汽油已成為世界各國強化環境保護,減少汽車排氣污染的一大趨勢,為順應這一歷史潮流,生產新配方汽油組分的各種工藝在催化技術的發展和推動下獲得了較快的進展.


  無鉛和新配方汽油組分生產工藝主要涉及異構化烷基化催化重整和醚化等過程.


  2.1   異構化


  據統計,至1996年全世界生產異構化油的正構C5/C6異構化能力則達到5.6Mt/a. 對異構化油的需求促進了異構化催化劑的發展.荷蘭Alzo  Nobel催化劑公司和Tatol公司于1997年正式推出n-C4和n-C5/C6異構化和高活性催化劑AT-2和AT-2G,其活性比現在工業用的其他催化劑至少高出30%.現已在兩套工業裝置上完成運轉試驗,1997年將推向第三家用戶. AT-2和AT-2G為AL2O3載Pt/Cl催化劑。AT2阿聯酋Jebdl Ali的n-C4異構化裝(500kt/a,MTBE聯合裝置的一部分)上應用,其活性比現有催化劑至少高出40%.AT-2G的高活性可用于較低的反應溫度,有利于熱力學平衡,加氫裂化副反應也較少.


  2.2  烷基化


  烷基化不含苯和芳烴,辛值高,低硫或無硫,是新配方汽油(RGF)的重要組成部分。在美國汽油總組成中已占13%(vol),在RGF中約占20.7%(vol).采用無污染催化劑是烷基化工藝發展方向.  經數年開發,UOP公司采用固體酸催化劑的烷基化工藝即將投入工業化應用?;阅芴卣骱瓦^程設計與傳統的液體酸烷基化工藝相比具有較強的競爭性。但它又有別于液體酸催化技術,活性和選擇性明顯提高,過程效率也得以優化。 


  其他一些公司也在開發低污染催化劑烷基化工藝.例如丹麥托普索公司開發的可移動載體的液體酸催化劑二者特點結合在一起,反應器系統既具有固定床工藝搶優點,又無固體酸催化劑易很快鈍化問題.這種固定床烷在化工藝所需公用 工程和化學藥劑為費用1.61美元/桶烷基化油,低于硫酸烷基化2.42美元/桶.業經900h中試驗證,正推向工業化.


  為減少HF烷基化釋放事故可能造成的對人體的危害,一些降低HF揮發性的技術也正在開發中.例如,菲利浦石油公司HF酸烷基化工藝多項改進后,推出Revap 工藝(即降低揮發性的烷在化工藝),現已在15桶/d 示范裝置上完成工業化試驗.該法采用加入添加劑業減少HF酸催化劑釋放對下風處HF的彌散,定量化的風險分析表明,可使泄漏危害性減少幾個數量級。在美國Paulsboro 煉油廠的示范性實驗表明,采用Revap添加劑預期可減少HF氣霧60%-90%。1995年, Revap工藝已在Woods Cross煉油廠70kt/aHF烷基化裝置上應用,Torrence煉油廠680.t/aHF烷基化裝置1997年也將采用之. 


  2.3   重整油改質和脫苯


  Mobil公司推出了“重整油改質”(Mobil  Reformate Upgradinh-MRU) 技術.MRU工藝在反應器中采用新的Mobil zhuanli催化劑部分替代現有重整催化劑,從而改變原有裝置的選擇性,提高BTX芳烴產率,并使生成的Chalmatte煉油廠采用.


  技術經濟分析表明,處理全餾種石腦油110萬t/a催化重整裝置若按回收芳烴操作,產率改變的平均效益約占100萬元/a,純苯回收量增加4300t/a .甲烷增加7700t/a,還解決了芳烴抽提的瓶頸制約,每年增加效益7100萬美元/t.據報導,全世界對苯類需求量將由1995年的2500萬噸增加到2000年3200萬噸,年均增長4.5%,全球遭受帶芳烴抽提設施的固定床催化重整裝置60余套,采用MRU催化技術可使芳烴顯著增產. 


  在催化重整采用增產芳烴技術的同時,鑒于新配方汽油對含苯量的嚴格限制,重整生成油脫苯技術也得到了發展.美國1995年1月執行的新配方汽油第二階段(RFG-1)和加州1996年3月執行的加州新配方汽油標準(CARB-II),均規定汽油含苯<1%.據統計1996年RGF-1和CARB-II新配方汽油已占美國汽油總組成約25%. 


  在重整油的苯催化加氫技術中,近年開發的加氫催化才產品分餾相結合的CD Hydro催化蒸餾工藝得到發展和應用.在分餾塔頂部設置含有催化劑的反應段。氫氫由催化劑床層下部進入.分餾使輕質組分進入塔底.防止了結垢和進料中重質毒物與催化劑接觸.加氫后清潔的回流連續洗滌催化劑床層,從而延長了催化劑使用壽命.


相關標簽:煉油催化劑

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