石脑油催化裂解生产轻质烯烃

石油化学的基础原料乙烯和丙烯等轻质烯烃的生产，主要采用石脑油热裂解装置（蒸汽裂解装置）生产，将石油炼制联产的石脑油用水蒸汽（例如，相对石脑油约为50％重量比的水蒸汽）稀释后，供给管式加热反应炉内，在大约800－880℃的温度下，用约0．1－0．5秒短的反应时间使之裂解。因为反应是气相自由基反应，生成物的急冷不可缺。用石脑油原料时，代表性的轻质烯烃组成是乙烯与丙烯的总收率约50％，丙烯：乙烯约为0．5。这种热裂解技术随着裂解炉反应管材质的改进和热回收技术等的改进，能量效率和单耗可得到改善，但对高能耗型的工艺，节能对策在技术上仍然有限。另外，因现行的热裂解工艺很难改变生成烯烃的组成，故要求生产技术能满足要求变化（最近随丙烯需求的增长，要求增产丙烯的）呼声增高。     

丙烷用作乙烯原料研究

通过研究丙烷原料的裂解性能与裂解经济性,探讨了丙烷用作乙烯原料的可行性。裂解性能结果表明,相比石脑油、加氢尾油、轻石脑油和液化石油气原料,丙烷裂解时产物中乙烯、氢气收率较高,但丙烯、丁二烯的收率略低,非目标产物甲烷的收率较高;三烯(乙烯、丙烯和丁二烯)收率和高附加值产物(氢气、乙烯、丙烯、丁二烯和苯)收率高于石脑油、加氢尾油、轻石脑油和液化石油气原料。裂解经济性研究结果表明,在测算价格体系下,丙烷裂解的边际效益均为正值,且高于常规的石脑油原料。     

蒸汽裂解生产乙烯的原料优化选择与配置

目的对国内乙烯裂解原料的优化配置问题进行分析,为炼化企业提质增效提供相关信息和技术参考。 方法对乙烷裂解制乙烯投资热进行理性分析后,指出国内蒸汽裂解生产乙烯的原料来源广泛,以石脑油为主,兼及少量低碳烃和低辛烷值油品。阐述了石脑油的分离技术及裂解评价试验对乙烯裂解原料优化的重要作用。对煤基石脑油与石油基裂解原料的物性和裂解性能进行对比分析。 结果煤基石脑油中正构烷烃质量分数达到72.83%,其裂解乙烯、丙烯、双烯(乙烯+丙烯)及三烯(双烯+1,3-丁二烯)的收率分别比石油基石脑油高出18.33%~26.27%、5.92%~12.34%、16.50%~21.41%、12.66%~17.53%。煤基石脑油裂解乙烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出10.95%和10.74%,双烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出4.28%和4.09%,三烯收率分别比拔头油和油田轻烃高出6.89%和6.22%,裂解性能优异。 结论立足于国内“富煤、贫油、少气”的能源结构实际,充分发挥炼化一体化优势,积极盘活石油基乙烯裂解原料,对炼油厂副产低碳烃和低辛烷值油品等适合做乙烯裂解原料的烃类,应该合理利用。以煤基石脑油为突破口拓展新的裂解原料来源,是解决国内乙烯裂解原料短缺问题、实现炼化装置提质增效、推动炼化行业高质量发展,保障能源安全和实现乙烯工业可持续发展的有效途径。      

制乙烯原料油裂解性能评价

采用引进的烃类蒸汽热裂解评价装置,对中国石油兰州化学工业公司乙烯生产中可供利用的原料进行了裂解性能评价。结果表明库西石油脑油的乙烯收率、三烯总收率分别比长庆石油脑油高３％和３％－４％,比吐哈石脑油高约１％和２％,库西轻柴油的乙烯收率比长庆轻柴油高２％。     

延迟焦化汽油蒸汽热裂解性能实验室评价

在裂解评价装置上对加氢前后的延迟焦化汽油油品进行了裂解性能评价.结果表明:未加氢的焦化汽油裂解性能较差,结焦严重;加氢后的焦化汽油是一种优异的乙烯裂解原料,可以单独裂解或与石脑油混合裂解,其裂解的乙烯收率和三烯(乙烯、丙烯和丁二烯)总收率均较高,分别约为30%,50%,接近西部裂解性能很好的库西石脑油的水平;于停留时间约为100 ms,在一定范围内提高焦化加氢汽油的裂解温度,对提高其乙烯收率和三烯收率有利,适宜的裂解温度为890 ℃.     

石脑油裂解性能评价及含硫化合物的转化

以加氢石脑油、高硫石脑油和轻质石脑油三种石脑油为原料,进行了全面的裂解原料性质指标分析;通过蒸汽裂解评价实验,考察了裂解炉管出口温度、出口压力、水油质量比以及石脑油性质对裂解主要产物收率的影响。实验结果表明,当裂解炉管出口温度为835℃、出口压力为70 kPa、水油质量比为0.60时,“双烯”（乙烯和丙烯）、“三烯”（乙烯、丙烯和丁二烯）和高附加值产物收率最大,分别为43.27%(w),47.35%(w),55.86%(w)。分析了三种石脑油及其裂解汽油中硫醇、硫醚和噻吩等几类主要硫化物的含量,并通过理论计算推测了CS2的来源。实验结果表明,高硫石脑油中94.93%(w)的硫醇类化合物被裂解转化为H2S、硫醚和噻吩类硫化物;裂解过程中甲烷、乙烯或丙烯与H2S的反应是生成CS2的潜在反应。     

轻质烃共裂解技术优化研究及应用

采用BSPA乙烯原料裂解性能评价试验装置,对乙烷和丙烷共裂解技术、油田轻烃及拔头油与石脑油分组裂解和按不同掺混比例混合裂解技术进行试验研究。研究结果表明,乙烷和丙烷共裂解可提高乙烯收率和双烯收率,且掺入乙烷的质量分数不低于80%为宜。油田轻烃和拔头油适于“分储分裂”,如其储量不足且必须与石脑油混合共裂解,则掺入油田轻烃的质量分数应不低于30%,尽量≥70%;掺入拔头油的质量分数应不低于40%,尽量≥70%。将研究结果应用于工业乙烯裂解装置,取得了显著的工业应用效果。      

裂解俄罗斯石脑油工艺参数的优化

简要介绍了辽阳石化公司裂解装置原料的变化情况,在小型裂解实验装置上模拟工业裂解炉工艺条件,考察了90％～110％生产负荷条件下蒸汽和原料混合石脑油的稀释比及裂解温度对于乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率的影响.结果表明,稀释比为0.55时,对乙烯、丙烯及乙烯+丙烯收率均最适宜;裂解温度越高,乙烯收率越高,而丙烯收率降低,综合考虑,裂解温度选择840℃较合适;生产负荷低时乙烯收率高些,丙烯收率低,选择100％ ～ 110％生产负荷较合适.将实验选择的优化工艺参数用于GK-Ⅵ型裂解炉操作时,考虑裂解原料轻质化趋势及裂解炉运行标定结果,把裂解温度提高到845℃,可使乙烯收率提高0.5个百分点.     

混合废塑料裂解油作乙烯生产原料的可行性分析

为扩大乙烯原料来源,同时为废塑料回收利用开辟新途径,通过实验分析了混合废塑料裂解汽油馏分的性质,探讨将其作为裂解法制乙烯原料的可能性。族组成分析结果表明,与热裂解工艺相比,使用催化裂解工艺使混合废塑料裂解,汽油馏分中轻烃（Ｃ５～８）和氢的含量均较高,芳烃含量显著降低,烷烃,特别是异构烷烃含量显著增加,环烷烃含量增大。３种催化剂的作用效果各不相同,在Ａｌ２Ｏ３存在下催化裂解所得汽油馏分与石脑油（工业裂解制乙烯原料）的性质接近,烷烃、氢质量分数分别为 ５３％,２０％,特性因数为１１．９３,预测作裂解原料可能会获得较高乙烯收率。     

毫秒炉乙烷单独裂解技术

研究并比较了毫秒炉进料组成对裂解气中乙烯平均体积分数的影响,结果表明,石脑油单独裂解,乙烯收率为32．64％,石脑油-乙烷共裂解33．09％,乙烷单独裂解40．58％;乙烷单独裂解最佳操作条件为：裂解温度870℃,m(水蒸汽)／m(乙烷)：0．60,在线注硫。     

新疆凝析油资源化工利用探讨

分析了新疆凝析油的组成,探讨了凝析油的化工利用途径,并对以凝析油为原料制乙烯的裂争性能作了评价,结果表明,凝析油的裂解性能优于石脑油,是制乙烯的一种优势原料,因而加快凝析油和轻烃的利用对乙烯工业发展具有重要意义。     

乙烷氧化裂解制乙烯

】乙烷氧化裂解制乙烯与传统的热裂解制乙烯相比,变吸热反应为放热反应,降低了能耗。乙烷氧化裂解制乙烯适宜的反应条件为：温度８００ ～８５０ ℃;原料气停留时间１－０ ～１－５ ｓ ;ｎ（Ｃ２ Ｈ６）／ ｎ（Ｏ２） ＝ ２ ;惰性气体摩尔分数为５０ ％～７０ ％ ;乙烷转化率可达９３－６ ％ ,乙烯选择性为６２－６ ％ ,乙烯收率达５８－６ ％ 。     

C4烃类裂解制烯烃技术开发

介绍中石化洛阳工程有限公司C4馏分催化裂解生产烯烃的工艺技术开发情况。在中型试验装置上对C4馏分催化裂解生产烯烃的工艺条件进行了考察,结果表明,在600～650℃的反应温度下,丁烷的转化率为33%～52%,丙烯+乙烯的选择性为25%～45%,甲烷的选择性为8%～19%;在570℃的反应温度下,丁烯的转化率及乙烯、丙烯的选择性均较高,丙烯+乙烯的单程收率达到48.38%;如果将未反应的烯烃及生成液体产物中的烯烃进行循环裂解,乙烯+丙烯的收率可高达69%;在600℃的反应温度下,丁烯裂解生成的汽油中,芳烃的质量分数为87.6%,三苯(苯、甲苯、二甲苯)的质量分数为67.59%。     

乙烯裂解炉管抑制结焦在线涂层的制备研究

在蒸汽裂解小试装置上,采用常压化学气相沉积法在裂解炉管内表面在线制备了SiO_2和Al_2O_3抗结焦涂层;采用SEM和EDS对涂层的形貌及元素组成进行了表征,以石脑油为裂解原料进行了裂解及结焦评价实验。实验结果表明,所制备的SiO_2涂层均匀、致密,厚度约为5μm,SiO_2质量分数达95%以上,具有优异的抗结焦性能及较长的使用寿命,在120min的短周期评价实验中,与空白炉管3个周期结焦量的平均值相比,第一周期结焦量减少90%以上,第五周期结焦量仍能减少80%以上;沉积Al_2O_3涂层后,与空白炉管4个周期结焦量的平均值相比,第一周期结焦量减少约60%,第二和第二三周期的结焦量则基本恢复到空白值,抑制结焦的效果欠佳。在线制备的SiO_2和Al_2O_3涂层对主要裂解产品收率的影响不明显。     

胜利炼油厂加氢裂化尾油的裂解评价研究

对中国石化齐鲁分公司使用的裂解原料——加氢裂化尾油(HVGO)进行了物性测试,在SRT-IV型裂解炉上进行模拟裂解评价,考察裂解炉出口温度、稀释蒸汽比以及停留时间对裂解产物组成的影响,并提出了裂解工艺条件优化方案。     

碳四物料加氢后作为裂解原料的可行性研究

在实验室考察了某碳四物料饱和加氢后作为裂解原料的可行性。结果表明,在温度60～80℃,压力2.0MPa,氢烯摩尔比2.0～3.0,空速3.0 h-1下,加氢后碳四中烯烃含量(w)小于1%;模拟轻烃裂解炉,裂解乙烯收率达到34%,丙烯收率达到18%。     

炼厂副产物作乙烯原料裂解性能研究

在实验室对炼厂副产催化裂化干气、丙烷、丁烷、重整拔头油、重整抽余油、焦化汽油等进行了裂解性能评价。结果表明:这些不宜作车用燃油的副产物均是优质的裂解制乙烯原料,在适宜的裂解条件下,丙烷裂解乙烯单程收率大于35%;正丁烷裂解乙烯收率大于32%;拔头油裂解乙烯收率大于32%。重整抽余油不含烯烃,链烷烃质量分数高达93.23%,在适宜的裂解条件下,乙烯、丙烯、三烯收率分别为31.00%,14.75%,50.07%。焦化加氢汽油中正构烷、异构烷、环烷烃的质量分数分别为36.41%,30.51%,25.80%,其裂解性能与新疆库西石脑油的裂解性能相近。     

乙烯裂解炉模拟优化软件现状及其应用

裂解炉是乙烯装置的核心反应装置,对裂解炉进行计算机模拟优化计算,并实施优化计算结果,是保证乙烯裂解装置高效、平稳、安全、长周期稳定运行的重要手段。乙烯裂解炉计算机模拟优化软件开发的核心是裂解反应动力学模型。对以经验模型、分子反应模型及自由基机理模型3种裂解反应动力学模型为基础的SPYRO、EpSOS等乙烯裂解炉模拟优化软件系统,做了开发和应用情况介绍,指出乙烯裂解炉模拟优化软件系统在蒸汽热裂解生产乙烯中具有重要应用价值,其研发和应用应得到充分重视。     

两段提升管催化裂解多产乙烯丙烯新工艺的实验室研究

在小型提升管催化裂化实验装置上模拟两段提升管催化裂解多产乙烯丙烯新工艺,进行反应条件的研究。实验结果表明,以大庆常压渣油为原料,使用专用MEP催化剂,在反应温度为600～610℃、两段总停留时间为2.8s、水油比为20%、剂油比为10～12的条件下,同时进行丁烯回炼的情况下,利用该工艺乙烯和丙烯的产率分别为13.01%和29.94%。     

乙烷裂解炉及急冷油减黏系统改造

采用新增1台重燃料油汽提塔,并将1台裂解炉改造为循环乙烷与丙烷裂解炉(以下简称乙烷炉)措施,对中国石油大庆石化公司新老区裂解装置进行了改造.结果表明,通过对乙烷炉改造,排烟温度降至108℃,热效率达到94％,乙烷转化率提高了10个百分点.通过对急冷系统改造,老区急冷油减黏塔塔釜温度提高11℃,新老区可节约调质油96 t/d,多发生稀释蒸汽量10 t/h.