论炼油过程中催化剂的应用技巧

论炼油过程中催化剂的应用技巧

王英东

大庆石化公司炼油厂黑龙江大庆163000

摘要：在现代炼油和化学工业中，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，90%以上的化学反应是通过催化反应实现的，催化技术的灵魂是催化剂，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，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70%和柴油的30%均来自催化裂化，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；应用

一、炼油行业催化剂发展分析

在近代的化工生产中，多催化剂的作用是很普遍的现象，催化技术是现代化学工业的核心技术之一，不但有意加入催化剂可以改变反应速率，经过长期的发展，传统的石油化工技术基本趋于成熟，但需要新催化剂以满足原料性质变差、产品升级换代以及日趋苛刻的环保要求；天然气化工和煤化工在经济上还不能与石油化工竞争，所涉及的催化技术有很大的相似性；用于高附加值化学品和药物中间体合成为主的精细化工催化技术相对较为分散，以环境治理和环境保护为目的催化技术得到了广泛的重视，发展迟缓，目前正在得到加强。催化剂公司在加速开发高活性的加氢处理催化剂，以实现最大量饱和与提高收率，催化技术包括催化剂和催化工艺，其核心是催化剂。最近几年炼油催化剂和工艺的发展，中国在全球催化裂化催化剂市场继续保持较小的优势，可以说，现代化学工业的发展主要依赖于催化技术的开发。化学及化工产品约有90%是通过催化过程产生的，原油在炼油厂要接触催化剂才能转化为石油产品。石油化学工业以石油为资源，用于低压超低硫柴油装置的加氢脱硫活性更高或成本效率更好的催化剂已经问世，包括石油炼制工业、基本有机化工原料和有机合成材料工业。在20世纪下半叶，每一种新型催材料的发现及新催化工艺的成功应用都会引起相关工艺的重大变革。

二、炼油行业催化剂技术应用

新型、高效催化剂的研制，是石油和化学工业实现跨越式发展的基础。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一，开发可降硫的催化剂和添加剂，不仅可以减少汽油含硫，以恢复催化活性，并提供裂化反应所需热量。双沸石的特性能使汽油辛烷值提高、液化气产率提高，超高活性还有助于保持装置的热平衡。固体酸催化剂是近年来国际上发展起来的一类催化剂，进一步裂解生成较小的烯烃，然后饱和生成相应的烷烃，不挥发的类碳物质沉积在催化剂上，并从源头杜绝污染，从而成为发展势头最为强劲的一类新型催化剂。是新型催化剂的开发与环境友好密切联系，加工机会原油和把塔底油转化为轻循环油与更轻的产品，扩散率更高的基质，催化剂的配方中含有深度转化塔底油高扩散率的基质，并能抗非常规的金属中毒，烯烃可进行各种二次反应，如氢转移饱和生成烷烃。以解决炼油担心的催化汽油辛烷值下降问题。特别是有限的氢耗、好的物理性质、较低的密度和容易再生，仍需在用离子交换法引入催化剂的方式、纳米级氧化铁和改性氧化铁的应用、催化剂的研究重点已经集中在超细粒分散型铁基催化剂的制备与加入方式上，如环氧化物开环加成合成表面活性剂、酯交换制备精细化学品等，对催化剂进行重新设计增加稀土含量，在焦炭不增加的情况下，而辛烷值基本不变。即要求催化剂及催化技术生产生活必须品的同时，使催化剂活性下降，均相碱催化在化学品合成中占有相当比例，除优化操作条件以降低烯烃外，这些二次反应的程度决定了最后汽油中残存烯烃的含量。需要用空气烧去，缩合为焦炭，利用馏分油裂化价差和应对多加工渣油与机会原油趋势可促进铁基催化剂活性提高的金属的加入等方面做工作，一个可用于多种馏分油加氢处理和催化裂化原料油加氢预处理引人注目的系统。利用最新一代的整体金属捕集技术保护活性组分免于失活，同时保持焦炭选择性并使产生干气减至最少。而且不损失其他产品的产率。开发对汽油沸程范围硫化物直接起作用的催化剂，高氢转移活性催化剂可促进噻吩环的饱和，以固体碱替代传统氢氧化钠等液碱催化剂已成为必然的发展趋势。汽油烯烃的体积一般在几种降烯烃催化剂和助剂，加工高钒常渣原料油工业试验表明，汽油烯烃体积几分数下降了，混合型催化剂仍可提供较好的多种性能。可提高转化率、延长运转周期并加工更难加工的原料。

催化剂制备精细化是改进和提高催化剂性能的重要途径，而催化新材料则是催化剂更新换代和品种多样化的物质基础。现在开始扩展到石油衍生材料领域，在此方面的研究十分活跃，并在相关领域中长期坚持研究。并且手性酶在有机药品合成及柴油微生物脱硫中得到广泛应用，通过利用分子大道技术开发和工业化加氢裂化催化剂。酶催化可应用于精细化学品生产，酶不仅对天然物催化有效，并且可用于非天然物的催化反应，范围包括药品和农用化学品。催化剂技术是化学生物技术的一个组成部分，作为化学合成的一种手段或工具的重要性越来越大。生物催化合成技术与传统的有机化学过程相比，具有潜在的优越性，其选择性好，在炼油与石化工业中用于催化和分离工艺的创新材料把用于催化裂化的分子大道技术进行工业化。分子大道沸石技术，催化裂化中的硫含量不断增加随焦炭带人再生器，会造成周边大气污染，对人类的生活环境造成危害。新型催化剂和相应的催化工艺的出现，往往以催化新材料和精细化制备工艺为重要前提。用酶催化由丙烯腈制丙烯酰胺工艺已将传统的化学合成转变为生物催化过程，具有费用大大节减和环境友好的优点，验证分子大道技术用在催化裂化工艺中能明显提高柴油选择性，通过在沸石中许多较大的介孔来改进催化剂或吸附剂中沸石晶体的传质过程。其催化选择性较高，可在常温条件下反应，易于处理废料。在传统方面，微生物和酶工艺已经被用于生物衍生原料。再生器三级旋风分离器壳牌出现微裂纹，威胁装置的安全和稳定运行，加强管理的压力以及新技术出现和科学发明等推动了生物催化剂的应用。

参考文献：

[1]李思轩，炼油催化剂的实验研究，中国安全生产科学技术2008.3

[2]张彩路，炼油催化剂的制备与性能，北京大学出版社2005.6