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如何从原油中尽可能多地“榨”出汽油来
发布时间:2016年08月15日   发布部门:区办公室   浏览次数:3910

    在石油产品中,作为汽车燃料的汽油和柴油的数量要占到一多半,而一般燃油中含有的汽油、柴油这样的轻质馏分只有1/4左右。光是从数量上看就有很大差距,同时在质量上也达不到要求。

    因而,人们便想方设法要把约占原油3/4的较重成分变成轻质燃料,以满足交通运输事业发展的需要。根据原油在350℃起就开始分解这个特点,20世纪初就 有人开发了石油热裂化生产工艺,并沿用了几十年。但是,自20世纪40年代起,随催化裂化的新生产工艺应运而生,催化裂化在催化剂和工艺上迅速发展,不断 更新换代,逐渐成为生产汽、柴油的主角,而热裂化则逐渐退出历史舞台,现在已几乎绝迹。

    所谓催化裂化就是指在催化剂存在下进行裂化反应,与单纯的热裂化相比,它可以在较短的时间内完成反应,将较重的原料大量转化为轻质油品,大大提高了生产 的效率和汽、柴油的质量。其反应温度大体在500℃左右,反应时间只有几秒钟。催化裂化的原料比较广泛,最初主要用沸点范围为350~500℃的中间馏分 油为原料,现在大量采用重质原料(全部或部分掺人常压渣油或减压渣油),就是所谓重油催化裂化。催化裂化所用的催化剂现有许多品牌,但在本质上它们都是硅 铝型的分子筛化合物。现在普遍采用的是一类称为Y型分子筛的固体酸催化材料,分子筛历经了不断的改性处理而得到改进,致使催化裂化催化剂具有很高的轻油催 化活性、良好的选择性及稳定性。

    事物往往是一分为二的,在催化裂化过程中原料的催化转化也是两极分化的:一方面是大分子变小,产生出人们所需要的轻质产品;另一方面,大分子还会缩合成更 大的分子,直至生成焦炭。这些焦炭沉积在催化剂上,会使催化剂的活性大大下降以致使它无法工作。只有通入空气把焦炭烧掉,对催化剂进行再生,使其活性得到 恢复后,才能重复使用。在炼油厂里,这个再生过程是在一种叫做再生器的设备中完成的。像粉末一样的催化剂周而复始地在反应器和再生器之间来回循环运行。在 反应器中随着反应的进行催化剂的表面会结上焦炭,其活性也就逐渐下降;结了焦的催化剂就被送入再生器,在空气气流中使催化剂上的焦炭燃烧掉。活性得以恢复 的催化剂再回到反应器。再生时,焦炭燃烧所放出的热量会被催化剂吸收,为它回到反应器中继续进行裂化反应提供了热源,创造了条件。催化剂在反应器和再生器 中周而复始的反应和再生,可实现长周期连续生产。

    催化裂化汽油的产率大体在50%左右,它在我国车用汽油中的调和份额约占70%左右。催化裂化汽油基本可达到90号车用汽油的标准,但是从环保上更高的要 求来衡量,其中烯烃的含量较高。目前中国石化自主开发的MIP-CGP等技术成功应用,已使催化裂化生产的汽油烯烃含量基本上可以满足国III及以上标 准。此外,催化裂化还产出25%~30%的柴油馏分,其质量较差,不能直接作为产品使用,需要经过进一步处理后才能生产合格柴油产品。

    催化裂化在生成汽油、柴油等液体产物的同时,还生成以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯为主要成分的气体产物。它们在不太高的压力下就可以变成液体,这就是常用作民 用燃料的液化气。其实,把液化气当燃料烧掉是很可惜的。因为它们是极好的石油化工原料,可以用来制取聚丙烯和聚丙烯腈等许多十分重要的产品。近年来,还开 发了一系列用催化裂化方法尽量多产气体烯烃的技术,成为除了高温蒸汽裂解产乙烯、丙烯外另一条提供石油化工原料的重要途径。

    此外,还有一类也能把大分子变小的工艺称为加氢裂化。使重质的原料变轻这种加工方法是在中高压、一定的温度以及氢气存在的条件下,经过加氢裂化催化剂的作用,可以生产出优质喷气燃料、柴油以及生产乙烯的轻油原料。