先进控制系统在乙烯裂解炉上的应用

国内某乙烯装置裂解炉通过增加先进控制系统,实现精确控制辐射段炉管出口温度目的,系统运行后,减少了辐射段炉管出口温度波动、降低了炉膛横向温度差、提高了对裂解深度的稳定控制,取得提高双烯收率及降低乙烯装置能耗水平的效果.     

混合碳4裂解制乙烯和丙烯的研究

催化裂化过程中生产的混合碳4(简称为C4)中含有50%左右的丁烯,是很好的制乙烯和丙烯,尤其是丙烯的原料.在固定床反应装置上对C4裂解制乙烯和丙烯过程中LXH-Ⅰ型催化剂的性能进行了评价.结果表明,该催化剂具有较高的乙烯、丙烯选择性,反应中还可生成一部分含5个碳原子以上的烃.丁烯的转化率、乙烯和丙烯的收率在反应初期有所下降,随后分别稳定在58%,13%和40%左右.实验还表明,丁烯是先二聚然后裂解生成乙烯和丙烯的.     

正构烷烃含量对裂解烯烃收率的影响及乙烯裂解的原料调配

为了优化乙烯裂解原料并合理利用石脑油资源,将石脑油中的正构烷烃进行分离。不含正构烷烃的吸余油作为优质催化重整原料或高辛烷值清洁汽油的调和组分,正构烷烃质量百分数大于98.2%的脱附油作为乙烯裂解原料。在工业操作条件下,与石脑油原料相比,气体收率从85.8%提高到96.1%,乙烯收率从31.4%提高到47.2%,乙烯、丙稀和丁二烯三烯总收率从52.1%提高到65.9%。考察了不同正构烷烃含量的裂解原料对乙烯、丙烯和丁二烯收率的影响,得出乙烯、丙烯和丁二烯收率与原料中正构烷烃含量的关联式。提出了乙烯裂解与催化重整耦合的石脑油资源优化利用方案及以吸附分离脱附油和石脑油共同作为裂解原料的石脑油部分吸附分离加工方案。并对省略中间油切割步骤的吸附分离流程进行了探讨。     

轻柴油管式炉裂解工况模拟

前言在管式炉中裂解石脑油或轻柴油的方法在国内外都是生产乙烯等低级烯烃的最主要方法。目前我国几套乙烯生产装置也采用此法,但都是从国外引进的技术与装置。我国还没有自行设计、制造的大型乙烯生产装置。乙烯等低级烯烃作为有机合成及高分子材料工业的基本原料,其生产必将不断发展,因此,剖析消化引进技术,掌握设计方法,对于正确运用引进技术及自行开发设计都是非常重要的。管式裂解炉特别是反应管部分是乙烯装置的核心,由于石油馏分组成复杂,裂解过程中各类反应的热力学、动力学规律中尚有许多未知因素,以致计算裂解工况及产物收率遇到很大困难,对于国外的计算方法尚未完全掌握。我国常采用归纳实验数据并与经验公式结合的计算方法,对于复杂的裂解过程假定只发生一个一级反应,据以计算产物收率及热效应等,这与实际裂解过程相差很大。本文从裂解物     

提高双烯收率，延长裂解炉运行周期的方法探讨——以兰州石化年产46万t乙烯装置为例

裂解原料性质是影响双烯收率的重要因素，通过对不同PONA值下石脑油原料的分析，得到PONA值对双烯收率影响的因素，找出了烷烃含量与双烯收率之间的关系。同时，找出了影响裂解炉运行周期的因素，并设法提高裂解炉的运行周期。     

剂油比对大庆常压渣油催化裂解气体产物分布的影响

以大庆常压渣油为原料 ,针对A ,B两种不同类型的催化剂 ,采用小型固定流化床实验装置 ,考察了剂油比对催化裂解气体产物分布的影响。研究发现 ,不同类型的催化剂 ,其剂油比对裂解气体产物中各组分收率的影响规律不尽相同。对于A型催化剂 ,在反应温度为 70 0℃、水油比为 0 .6 3和停留时间为 1.8s的实验条件下 ,总低碳烯烃收率在 5 0 %以上 ,并且随剂油比的增大 ,总低碳烯烃收率线性增加 ;对于B型催化剂 ,在反应温度为 6 5 0℃、水油比为 0 75和停留时间为 1.7s的实验条件下 ,总低碳烯烃收率最高可达 4 4 % ,并且随剂油比的增加 ,总低碳烯烃收率有一个最大值。用最小二乘法对实验数据进行回归 ,得出了实验考察范围内乙烯、丙烯、丁烯和总低碳烯烃收率随剂油比的变化规律。实验结果还显示 ,催化剂对催化裂解起重要作用 ;不同类型的催化剂 ,不仅裂解产物的变化规律不同 ,其反应机理也会有很大区别     

秸秆的真空裂解液化

采用自主研发的真空裂解装置对秸秆进行真空裂解,获得气固液三相有价值的裂解产品,并着重对秸秆的最佳裂解温度和液相产品进行分析.结果表明:当温度从400～550℃,生物油的产率从开始的24.9%,到500℃左右,油相达到最大收率约35%.压力主要影响裂解气的停留时间,过低的压力导致停留时间短,裂解气冷凝不彻底,压力过大,裂解气深度裂解导致油相收率降低.环己烷作为带水剂降低了减压蒸馏的温度,可以将温度控制在80℃以下,避免了生物油的高温聚合,除水率达28.7%,同时增加了热解油的热值.红外和GC-MS分析显示,秸秆裂解油中低碳分子的有机组分较多,主要有甲醇、乙醇、有机酸和烷烃等物质.     

UF-210^STARS/DHC-32LT催化剂在加氢裂化装置的应用

本文介绍了美国UOP公司的UF-210STARS加氢精制催化剂和DHC-32LT加氢裂化催化剂在独山子石化分公司炼油厂新区加氢联合车间200万吨/年蜡油加氢裂化装置上的应用情况。通过开工期间和正常生产阶段的使用。该催化剂表现出了开工无须钝化、活性稳定、中间馏分收率高、抗氮能力强等优点。适合生产高标准的柴油组分,并能为乙烯装置提供优良的乙烯裂解原料。     

HZSM-5催化裂解抽余C5制备乙烯／丙烯

以HZSM-5分子筛为催化剂,在固定床反应器上进行抽余C5催化裂解制备乙烯/丙烯实验.考察了不同硅铝摩尔比的HZSM-5催化裂解抽余C5制备乙烯/丙烯的反应性能;用H3PO4浸渍法对HZSM-5进行改性,考察P改性对抽余C5催化裂解性能的影响,并采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其进行表征.结果表明,硅铝摩尔比为50的HZSM-5具有较好的催化裂解抽余C5制乙烯/丙烯反应性能,该催化剂最适宜的工艺条件是0.1 MPa、550℃、液体质量空速为3 h-1、水/油(抽余C5)体积比为0.8;未改性HZSM-5(硅铝摩尔比为50)在最佳工艺条件下反应3 h,所得乙烯和丙烯总收率为43.43%,而P改性后的HZSM-5在相同条件下反应,乙烯和丙烯总收率可达47.30%,提高了3.87%;P改性不会破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,可调节分子筛的酸性,改善HZSM-5分子筛的催化裂解性能.     

两段提升管催化裂解多产丙烯研究

在分析两段提升管催化裂化特点的基础上,提出了重油两段催化裂解多产丙烯兼顾汽油和柴油生产的技术思路,以大庆常渣为原料,采用专门研制的LTB-2催化剂,在提升管反应装置上进行了实验.结果表明,在实验条件下,大庆常渣经两段提升管催化裂解反应,在丙烯收率达到22%的情况下,干气收率只有5.37%,总液收率仍然可以超过82%,并且汽油的烯烃含量低、芳烃含量高,为高辛烷值汽油调和组分;生成的柴油密度在890 kg/m3左右,计算十六烷值在30左右,与通常的催化柴油性质相当.重油经两段提升管催化裂解,可在多产丙烯的同时,兼顾汽油和柴油的生产.     

大庆蜡油催化裂解反应动力学研究

采用重油微反装置考察了大庆蜡油催化裂解反应的主要产物随反应温度的变化规律。试验结果表明 ,乙烯的收率随着反应温度的升高而单调增加 ;丙烯及丁烯的收率随着反应温度的升高呈现先增加后降低的趋势 ,分别存在一个最佳温度点 ,且丙烯收率的最佳温度高于丁烯的。根据试验结果推导了大庆蜡油催化裂解反应的动力学表达式 ,求取了不同反应温度下的催化裂解反应动力学速率常数、指前因子及反应活化能。     

CHC-20加氢裂化催化剂的开发

针对一段串联加氢裂化工艺,进行了新型化工原料型加氢裂化催化剂的研发工作.200 mL固定床加氢评价结果表明:以大庆VGO为原料,在控制原料(177℃)馏分油转化率为63%的转化率条件下,加氢裂化轻石脑油(65℃)收率为15.1%,可作为乙烯裂解原料或清洁汽油调和组分;重石脑油(65~177℃)收率为48.3%,芳潜为49%,是优质的催化重整原料;柴油(177~320℃)硫含量低于15μg/g,芳烃含量低于5%,可作为清洁柴油调和组分;尾油(320℃)收率为11.1%,BMCI值为5,是优质乙烯裂解原料.2 000 h的活性稳定性试验表明,研制的催化剂具有良好的活性稳定性,能够满足工业装置长周期运行的要求.     

在线近红外光谱分析技术(NIR)在乙烯装置的应用

介绍在线NIR分析系统的组成,石脑油分析模型的建立,及在兰州石化公司乙烯装置原料检测中的应用.通过对PONA值、密度、镏程等质量指标的在线检测,验证分析模型测定石脑油性质能满足标准方法的准确性和重复性.试验证明,在线NIR分析技术在兰州石化公司乙烯装置的成功应用,对实现装置平稳优化生产、降低能耗,提高经济效益具有较好的效果.     

混合碳4裂解制乙烯和丙烯的研究

催化裂化过程中生产的混合碳4（简称为C4）中含有50％左右的丁烯，是很好的制乙烯和丙烯，尤其是丙烯的原料。在固定床反应装置上对C4裂解制乙烯和丙烯过程中LXH—Ⅰ型催化剂的性能进行了评价。结果表明，该催化剂具有较高的乙烯、丙烯选择性，反应中还可生成一部分含5个碳原子以上的烃。丁烯的转化率、乙烯和丙烯的收率在反应初期有所下降，随后分别稳定在58％，13％和40％左右。实验还表明，丁烯是先二聚然后裂解生成乙烯和丙烯的。     

液化天然气中轻烃分离工艺的优化设计

根据液化天然气(LNG)冷量的特性,按照冷量梯级利用的原则,设计了一种新的LNG轻烃分离流程,其特征在于轻烃分离过程不需要使用压缩机,能耗较低,而且可利用LNG的冷量将一部分分离完轻烃的甲烷再液化过冷并低压液相储存,使轻烃分离流程具有供气调峰功能,同时使分离获得的轻烃产品保持低压液相,方便产品的储运和销售.文中还以深圳项目进口的3.7×106t/a澳大利亚LNG为例,利用此流程进行轻烃分离的模拟计算.结果表明:相对现有工艺,新流程功耗降低47.3%,脱甲烷塔的热负荷降低27.3%,且能够将20%左右的甲烷低压储存用于供气调峰,经济效益明显;如将获得的C2 轻烃替代石脑油用于裂解制乙烯,可以降低乙烯装置的投资、生产能耗及成本.     

扩大乙烯装置原料来源的思考与实践

从烃类原料裂解制乙烯的裂解性能和烃类馏份馏程及组成相关研究结果出发，提出了与世界乙烯原料轻质化的大趋势不同的扩大乙烯原料来源的思路：大庆原油的重馏份油即常三、减一线油和减二、减三线油酮苯脱蜡副产的蜡下油可以作乙烯原料。总结了该原料性能测试、模拟裂解炉评价及工业装置上应用的结果，证明该原料裂解时有较高的乙烯收率，也能保证裂解炉较长的运行周期，有明显的经济效益。     

大庆蜡油催化裂解反应动力学研究

采用重油微反装置考察了蜡油催化裂解反应的主要产物随反应温度的变化规律。试验结果表明，乙烯的收率随着反应温度的升高而单调增加；丙烯及丁烯的收率随着反应温度的升高吾现先增加后降低的趋势，分别存在一个最佳温度点，且丙烯收率的最佳温度高于丁烯的。根据试验结果推导了大庆蜡油催化裂化裂解反应的动力学表达式，求取了不同反应温度下的催化裂化解反应动力学速率常数、指前因子及反应活化能。     

剂油比对大庆常压渣油催化裂解气体产物分布的影响

以大庆常压渣油为原料，针对A，B两种不同类型的催化剂，采用小型固定流化床实验装置，考察了剂油比对催化裂解气体产物分布的影响。研究发现，不同类型的催化剂，其剂油比对裂解气体产物中各组分收率的影响规律不尽相同。对于A型催化剂，在反应温度为700℃、水油比为0．63和停留时间为1．8s的实验条件下，总低碳烯烃收率在50％以上，并且随剂油比的增大，总低碳烯烃收率线性增加；对于B型催化剂，在反应温度为650℃、水油比为0．75和停留时间为1．7s的实验条件下，总低碳烯烃收率最高可达44％，并且随剂油比的增加，总低碳烯烃收率有一个最大值。用最小二乘法对实验数据进行回归，得出了实验考察范围内乙烯、丙烯、丁烯和总低碳烯烃收率随剂油比的变化规律。实验结果还显示，催化剂对催化裂解起重要作用；不同类型的催化剂，不仅裂解产物的变化规律不同，其反应机理也会有很大区别。     

两段提升管催化裂解多产丙烯研究

在分析两段提升管催化裂化特点的基础上,提出了重油两段催化裂解多产丙烯兼顾汽油和柴油生产的技术思路,以大庆常渣为原料,采用专门研制的LTB-2催化剂,在提升管反应装置上进行了实验。结果表明,在实验条件下,大庆常渣经两段提升管催化裂解反应,在丙烯收率达到22%的情况下,干气收率只有5.37%,总液收率仍然可以超过82%,并且汽油的烯烃含量低、芳烃含量高,为高辛烷值汽油调和组分;生成的柴油密度在890kg/m3左右,计算十六烷值在30左右,与通常的催化柴油性质相当。重油经两段提升管催化裂解,可在多产丙烯的同时,兼顾汽油和柴油的生产。     

霍尼韦尔TPS在乙烯裂解装置上的应用

以兰州石化16万吨/年乙烯裂解装置为背景,介绍了霍尼韦尔TPS集散控制系统在乙烯裂解装置上的应用。