催化油浆在石油化工方面的利用

催化裂化油浆馏程
催化裂化油浆馏程是一种重要的石油精制技术，主要是通过采用催化剂对高分子大分子化合物进行裂化反应，将高沸点的原油分解成低沸点的产品，以提高石油的利用价值。

该技术在石油工业中广泛应用，是生产汽油、柴油等石油产品的主要手段之一。

催化裂化油浆馏程的过程可分为催化裂化、混合反应、分离和精制四个步骤。

首先，在反应器中通过加热、升压使原油分子发生分解反应，以产生轻质油浆。

然后，加入催化剂，使产物发生裂化反应，进一步分解成低沸点的产物。

接下来，通过分离将低沸点的产物和重油分离开来。

最后，对分离出来的轻质油浆进行精制处理，提高产品的纯度和品质。

催化裂化油浆馏程技术具有生产效率高、成本低、安全可靠等优点，以及可以有效地降低环境污染，因而在石油工业中被广泛应用。

HyPulse LSI型油浆过滤系统在重油催化裂化装置上的应用重油催化裂化工艺过程中产生的外甩油浆由于含有大量的催化剂固体颗粒，严重影响其在作为燃料油时的使用效果和作为重芳烃化工原料等方面的应用前景。

采用美国MOTT公司的HyPulse LSI型过滤系统对外甩油浆进行过滤，将2微米以上的催化剂颗粒分离出来，从根本上解决了上述问题，于2010年投用至今，运行情况良好。

标签：重油催化裂化；油浆；HyPulse LSI；催化劑；过滤；分离目前140万吨/年“MIP-CGP”催化裂化装置的外甩油浆主要是送去焦化装置掺混进料，过高的固含量会使油浆灰分超标，影响到焦化的产品质量及工厂物料平衡。

根据工厂原料结构优化总体方案安排，在重油催化车间增加油浆过滤系统，除去油浆中的固体颗粒，保证外甩油浆对焦化装置的连续、平稳供料。

1 油浆过滤系统的应用控制系统采用PLC进行控制，利用横河DCS进行数据实时监视，在整个控制系统当中，工艺是按照时间顺序进行。

系统运行方式可以分为自动、手动、自锁三种方式。

当系统（PLC）冷启动后，系统处于停车（自锁）状态，所有操作被禁止，按下手动按钮后，系统进入手动状态，此时可以对所有阀门进行手动操作；手动状态下把整个工艺系统恢复到具备自动运行条件，即把接收罐液位降低到10%以下，把干气稳压罐的压力PID调节器设定成自动方式，快速建立起稳定的压力平衡系统，打开接收罐放空阀，打开旁路阀门。

关闭其他所有开关阀门和流量阀门。

具备上述条件后，控制柜面板上的运行指示灯以1次/秒频率闪烁，DCS操作画面上的自动运行指示灯闪烁，表明系统已经具备了自动运行的所有条件。

此时按下自动按钮后，系统开始由程序自动控制，这时控制柜面板上的运行指示灯示以常亮状态，DCS操作画面上的自动运行指示灯常亮。

有两情况可以中断自动程序运行，一是系统联锁，二是按下紧急停车按钮；系统又回到自锁状态。

2 油浆过滤系统的运行状况2.1 运行中出现的问题及解决办法①由于过滤器运行时间较长，油浆过滤器差压逐渐有升高现象，根据过滤器差压，定期油浆过滤器切除，进行手动反冲洗操作，提高反冲洗频次，差压有所降低，过滤器差压控制在0.28MPa左右。

1 催化油浆与减压渣油性质比较从表1可以看出，与减压渣油相比较，催化油浆有一个特点是：芳烃含量较高，而胶质、沥青质含，催化密度比减压渣油密度大。

表1 催化油浆与减压渣油性质比较项 目减压渣油催化油浆密度951.4kg/m31002.2 kg/m3馏程70%470℃486℃馏程97%495℃512℃烷烃，%29.331.1芳香烃，%30.164.8胶质、沥青质，%40.6 4.12 掺炼方案及油浆掺炼状态 延迟焦化装置掺炼催化油浆已有一定的生产实际经验，掺炼催化油浆已经是比较成熟的工艺技术，已经在多个炼厂实施应用，焦化车间根据总厂生产要求，反复以及现场实际探讨，提出了以下三套掺炼催化油浆技改实施方案。

由表2可以得出以下结论：催化油浆因固含相对较低，可选用方案二 ；油品油浆为催化外甩油浆，固含较高，可选用方案三。

表2 三套掺炼催化油浆方案比较掺炼方案方案优缺点对比催化油浆进V102罐回炼催化油浆进原料罐：流程偏长、经过多个换热器、如油浆固含过高对管线、换热器，阀门冲刷较为严重。

催化油浆进辐射泵进口掺炼催化油浆进辐射泵：流程较短，对辐射泵影响大，如油浆固含过高存在对加热炉调节阀及炉管冲刷。

油品油浆进V504罐当焦炭塔急冷油 油品油浆进V504罐当焦炭塔急冷油，油浆固含指标可适度放宽，但存在油品油浆回炼量偏低。

目前焦化装置采用催化油浆直掺至辐射泵进口处及油浆作为急冷油两种掺炼油浆方式。

催化油浆进辐射泵采用掺炼比例在5%～10%之间，每小时掺炼4吨左右，而油品油浆掺炼进V504作为焦炭塔急冷油使用，根据装置加工负荷每周掺炼50～70吨。

两种方案的选择既满足装置生产需求也避免了油品油浆固含高给装置安全生产带来的负面影响。

3 掺炼后的影响3.1 有利影响 （1）有利于减缓装置结焦速度。

催化油浆中胶质、沥青质含量相对较少，有利于减少结焦体的生成。

（2）有利于提高石油焦的质量。

催化油浆中芳烃含量高，胶质和沥青质含量相对较少，是生产针状石油焦的优质原料，用其生产的石油焦能达到优质石油焦的标准。

催化裂化是炼油行业的一个重要的二次加工手段，是生产液化石油气和高辛烷值汽油的主要装置，我国到1998年底炼油能力已达24455万吨/年，催化裂化能力已达8429万吨（含催化裂解167万吨/年），约占原油加工量的34.4%，传统的蜡油原料明显不足，为扩大原料来源，提高炼油行业的加工深度，向深加工要效益，故在原料中掺入一定量的常压渣油、焦化蜡油，减压渣油，导致原料越来越重，质量越来越差。

原料中烷烃最容易裂化，环烷烃类次之，芳烃类化合物最难裂化，故反应产物中稠环芳烃和胶质等越来越多，生焦越来越多，导致再生温度提高，装置处理能力下降。

国内炼厂都采取减少油浆回炼比，外甩部分油浆的措施，像南京炼油厂从1986年开始甩油浆，FCC进料150吨/时，有10吨油浆返回进料，外甩油浆8吨左右，约占进料的5%，结果再生器温度降低15℃左右，装置处理能力约提高10%，当然各炼厂情况不完全相同，外甩油浆量在5—10%，我国每年排放油浆总量达750万吨左右。

油浆中大约50%的饱和烃，40%的芳烃和稠环芳烃，10%的胶质和沥青质，若将其有效地分离，进行深度加工，可以发挥巨大的经济效益.饱和烃是优质的催化裂化原料，芳烃、胶质、沥青质等是生产炭黑、针状焦、重质道路沥青、橡胶填充油、塑料增塑剂、导热油、碳纤维等的优质原料，国内众多科技工作者在这方面做过大量的工作，原南京炼油厂研究所肖振东等人做过较为系统的研究，现简述如下：* A, p/ a4 M7 _/ A3 l q$ N2 x一、糠醛抽提分离及利用1 B" d& z$ u4 \7 z' d/ ~5 H6 b1、分离条件用糠醛做抽提分离的溶剂，在抽提塔中逆向操作，溶剂体积比为0.8:1—1:1，抽提温度50℃—70℃，接触时间大于0.5小时。

2、分离效果：6 G) G9 x- }, e" b& j' P抽余油中饱和烃含量大于98%，残炭小于0.04%，酸值小于0.02，总N小于10PPM，S含量0.3%左右，C/H为5.83，是优质的催化裂化原料可以扩大催化裂化的原料来源，改善催化裂化原料质量。

现阶段，在重质油轻质化主要采用催化裂化（FCC）的方式完成。

为了满足对轻质燃油的需求量，应适当提高原料中的掺渣比，一些装置直接加工常压渣油，还有些装置掺炼减压渣油。

在原料变重后，为FCC加工效果产生不良影响，尤其是结焦与结垢等装置常常运行困难。

对此，许多企业采用外甩油浆的方式缓解这一问题，并引入深加工技术促进油浆的高效利用。

一、FCC油浆产品加工工艺1.沉降技术该项工艺包括两种方式，一种是在高温状态下利用密度差异自然沉降，该工艺所用技术简单，运行成本较低，便于操作。

但因除渣效果不够理想，多应用于对灰分要求较低的预处理工艺中；另一种是采用沉降剂进行沉降，可促进油浆改质，当产品灰分达到某种要求后，便会产生针状焦、碳黑油等原料。

我国主要采用洛阳石化生产的FCC 油浆，在胺型沉降剂的促进下，使上层90%的油浆灰分均值从4560μm/g降低到743μm/g，脱灰分率可超过80%。

2.加氢技术该项技术主要是在特定氢压与催化作用下，使原料油与氢接触后发生反应，促进质量改变的过程。

通过该项技术的应用，可使大量高分子稠环芳烃与氢接触后达到饱和状态，促进油浆裂化性能提升。

在加氢处理后，油浆输入FCC设备之中不但可拓展原料渠道，还有助于增强产品质量与轻质油回收效率，促进催化剂活性延伸，使焦炭与气体收率得以降低。

3.延迟焦化技术该项技术是渣油热破坏加工的主要工艺之一，主要作用是从重质渣油中获取较多轻质油品，在当前国内外市场中得到广泛应用。

与以往的渣油加工技术相比，该项工艺操作较为简单、灵活性较强、加工效率高、投入较少且收益可观。

延迟焦化主要是将重质油为原料，在500℃的高温状态下深度缩合，从而生产出柴油、蜡油、汽油等产品。

该项技术的应用可有效缓解当前柴油与汽油的供需矛盾，与加氢技术相比，虽然在产品安定性方面存在劣势，但投入费用相对较少，仅为前者的50%，逐渐成为渣油轻质化的主要工艺之一。

二、FCC油浆产品的市场应用油浆分离后的产品适应于多个领域，如PVC增塑剂、橡胶软化剂、导热油等等，具有价格低廉、品质良好等特点，拥有庞大的市场需求，发展前景十分可观，各类产品的市场应用情况具体如下。

延迟焦化高比例掺炼催化裂化油浆的优化控制师彦俊（中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司，浙江省宁波市３１５２０７）摘要：为进一步发挥延迟焦化装置加工催化裂化油浆（催化油浆）产生的经济效益优势，从催化油浆的性质入手，实施两个阶段性试验：从正常掺炼量６％（质量分数，下同）逐步提高至１５％，摸索提高焦炭塔压力，提高加热炉出口温度及装置循环比等关键参数，观察催化油浆中芳烃的转化情况，进一步分析明确影响焦化蜡油中芳烃含量的主要因素。

同时，对高比例掺炼催化油浆后延迟焦化装置的产品分布、蜡油质量、能耗以及对除焦取料设备的影响等情况进行了分析。

结果表明：汽油收率上升３．０百分点，柴油收率下降１．４百分点，蜡油收率下降５．８百分点，焦炭收率上升３．６百分点，油浆芳烃转化率约６．８８％，装置能耗上升３０．９９ＭＪ／ｔ。

关键词：延迟焦化　掺炼　催化裂化油浆　减压渣油 催化裂化油浆（催化油浆）是催化裂化装置的副产品，一般外甩量控制在３％～１０％（相对原料油量），其品质差、灰分高，含有催化剂颗粒，且外销困难、成本高［１］。

延迟焦化装置因其特有的工艺技术可掺炼催化油浆，生产干气、汽油、柴油、蜡油和焦炭等产品，经济效益较好。

为了考察延迟焦化装置掺炼催化油浆量的极限，发挥延迟焦化装置加工催化油浆产生的经济效益优势，通过调整焦化装置的焦炭塔压力、加热炉出口压力、循环比等关键参数，提高催化油浆重组分在延迟焦化装置的反应深度，缓解了催化油浆在焦化 蜡油加氢 催化裂化装置间芳烃“跑龙套”的问题，提高了延迟焦化高比例掺炼催化油浆的能力，实现了装置综合效益最优化。

１　催化油浆与减压渣油的性质分析催化油浆的主要成分是四环芳烃以及无侧链、少侧链和短侧链的稠环芳烃，其次是饱和烃，还有少量的胶质和沥青质［２］，而减压渣油的主要成分是二／三环芳烃，并带有较多、较长的原始侧链，因此两者在焦化过程中的反应不同，表１为催化油浆与减压渣油的主要性质对比。

催化油浆和减压渣油相比，具有密度大（一般在１０００ｋｇ／ｍ３以上），动力黏度低，康氏残炭低，固含量高（主要是催化剂粉末）［３ ４］，芳香分含量高，胶质、沥青质含量低的特点。

浆为原料制备高性能粉状膨化硝铵炸　药是可行的。　基于催化油浆的高性能粉状　膨化硝铵炸药油剂　质量指标　通过与新时代民爆有限公司济南　分公司技术部门沟通，中国石油化工　股份有限公司济南分公司确定了高性　能粉状膨化硝铵炸药油剂的质量指　标，见表１。　产品开发　根据高性能粉状膨化硝铵炸药油　剂的质量指标，结合生产实际，在分　析现有的可采用原料的基础上，决定　采用催化油浆为主料，辅以部分蜡　料，开发了适用于粉状乳化炸药的复　合蜡系列产品以及适用于固态混合炸　药的复合油相产品，取得了很好的经　济效益和社会效益。试验原料性质见　表２。高性能粉状膨化硝铵炸药油剂　典型数据见表３。　产品应用试验　开发的高性能粉状膨化硝铵炸药　油剂在新时代民爆有限公司济南分公　司实验室进行了粉状岩石膨化炸药制　备试验。结果表明，以此样品制备的　粉状岩石膨化炸药爆炸性能良好。　２０１０年９月，在新时代民爆有限公司　济南分公司的粉状岩石膨化炸药生产　线上，采用３００　ｋＱ高性能粉状膨化硝　铵炸药油剂样品，进行了２４　ｈ应用试　验，共生产粉状岩石膨化炸药７．５　ｔ。　高性能粉状膨化硝铵炸药油剂样品应　用试验情况见表４。　由表４可见：　◇开发的高性能粉状膨化硝铵炸　药油剂环境友好，安全高效，可以很　好地满足用户的生产要求；　◇以其为原料制备的粉状岩石膨　化炸药具有良好的爆炸性能；　◇由于包装袋内有余料需要剔　除，增加了工人的劳动量。　市场调查发现，ＥＶＡ（乙烯一醋　酸乙烯共聚物）包装袋熔点在７３～　８３℃。试验结果表明，在物料中添加　０．５％的ＥＶＡ对开发的高性能粉状膨　化硝铵炸药油剂的理化性能几乎无影　响。因此，可采用ＥＶＡ包装袋对产品　进行包装。用户在使用时，可将包装　袋与物料一起融化使用。这一方面减　轻了工人的劳动强度，另一方面也减　少了废料对环境的污染。　效益分析　２００９年Ｌ【ｒ东地区粉状膨化硝铵　炸药产量约６０　ｏｏｏ　ｔ，按油剂加剂量　５％计算，则每年需使用３　０００ｔ高性　能粉状膨化硝铵炸药油剂。以催化油　浆为原料开发高性能粉状膨化硝铵炸　药油剂，有效提高了催化油浆的经济　效益。同时，由于产品性质稳定，为炸　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｇｕｉｄ毫ｓ　药生产企业提供了良好的油剂材料。　结论　以含渣催化油浆为主料．附加部　分蜡膏原料，可生产出满足高性能粉　状膨化硝铵炸药所需的油剂材料，是　含渣催化油浆不脱催化剂直接应用的　很好范例。具有良好的经济效益和社　会效益。　

催化裂化油浆中存在饱和烃的原因综述周翔【摘要】催化裂化油浆是催化裂化过程中沸点大于350℃的未转化烃类,大部分催化裂化油浆中含有大量的饱和烃,接近或者超过原料油中饱和烃的组成,而且大部分是正构烷烃,因此这部分饱和烃是很好的裂化原料.探讨了部分能继续裂化的饱和烃类在催化裂化过程中未充分转化的原因:正构烷烃难以裂化、催化剂表面酸性中心数量和强度的影响、催化剂孔道扩散的限制,竞争吸附的影响,烃类之间的转化等.其中烃类转化的影响还需要实验和理论分析来证明.%The FCC slurry is the unconverted hydrocarbons with boiling point higher than 350 ℃.Most of FCC slurry contains large amount of saturated hydrocarbons,which are close to or exceed the saturated hydrocarbon compositions in the feedstock.Whereas,most of saturated hydrocarbons are normal alkanes,which are the good feedstock of FCCU.The causes of imcomplete conversion of saturated hydrocarbons in FCC process are studied,i.e.the impact of acid on FCC catalyst surfaces,the limitation of catalyst pore dissipation,impact of competitive absorption,and conversion between hydrocarbons.The impacts of other types of hydrocarbons need to be verified by testing and theoretical analysis.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2018(048)001【总页数】5页(P7-11)【关键词】催化裂化油浆;饱和烃;裂化原料;转化;述评【作者】周翔【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京市100083【正文语种】中文催化裂化油浆是催化裂化过程中沸点大于350 ℃的未转化烃类，其组成特点是稠环芳烃含量较高，其各组分质量分数的一般范围：饱和烃30%～50%，芳烃50%～60%，胶质和沥青质不超过10%。

浅谈炼油工艺中催化剂的作用摘要：随着世界经济的快速发展，各国对能源特别是石油的战略地位越来越重视，炼油、石油化工的核心技术是催化技术，催化技术的灵魂是催化剂，在现代炼油和化学工业中，90 %以上的化学反应是通过催化反应实现的。

在催化反应中，催化裂化催化剂是石油工业消耗量最大的催化剂，国产汽油的80 %和柴油的40 %均来自催化裂化。

催化剂行业的进步对促进石油化工等支柱产业的发展及保护人类生存的环境等都有极重要的作用，全球催化剂市场的需求变化也反映了这种发展趋势。

关键词：炼油催化剂工艺作用一、引言自从1949年美国催化燃烧公司用纯铂和钯作催化剂催化燃烧有机废气以来，世界上许多国家进行VOC催化剂的开发研究。

目前国外生产VOC净化催化剂的主要公司有Engelhard，Johnson Matthey，Allied Signal及UOP四家，主要以Pt、Pd等贵金属为燃烧催化剂的活性组分。

国内研制的VOC净化催化剂中，根据处理的对象不同，使用贵金属作活性组分的有L Y-C、NZP、JFJF型催化剂，使用复合金属氧化物作活性组分的有BMZ和PCN-1等型号。

由于VOC的成分复杂，各种污染物的特性不同，任何单一的控制方法均受其去除性能、投资运行费用和适用范围的影响，治理VOC还需优化各种控制技术和开发不同控制方法的组合技术，以达到提高去除率、降低成本和减少二次污染的目的，这是目前消除VOC技术的发展方向之一。

由于一种物质在混合物中的催化机理不同于该物质的单一行为，对VOC中多种物质催化燃烧机理的研究又十分缺乏，因此开发高性能、使用范围广的催化剂和对多组分VOC催化燃烧机理的探索仍是今后研究的主要任务。

二、炼油中汽油脱硫催化剂开发可降硫的催化剂和添加剂，不仅可以减少汽油含硫，而且不损失其他产品的产率。

根据以下思路开发了这种催化剂和助剂：一是更改FCC进料中特定硫化物裂解的反应路径生成硫化氢。

这可直接减少汽油范围含硫物质的生成。