蜡油两段提升管催化裂解研究

论文摘要

乙烯、丙烯是世界化工行业最重要的基本有机原料,大部分由蒸汽裂解生产。随着国民经济的发展,乙烯、丙烯等低碳烯烃的供需矛盾日益突出。而相对于我国原料油偏重的特点,蒸汽裂解受到很大限制,这就对催化裂化增产低碳烯烃提出了更高要求。反应温度、剂油比和停留时间这三者相互关联,不仅影响产物分布,而且还影响液化气的组成。研究表明,高温、大剂油比和适宜停留时间有利于低碳烯烃的生成。两段提升管催化裂化可以实现高温、大剂油比、短停留时间和分段反应。所以重油两段提升管催化裂化技术在提高低碳烯烃产率方面与其它工艺相比有着明显优势。本论文在常规两段提升管催化裂化基础上,提高反应温度,增大剂油比,实现较为苛刻的两段提升管催化裂解操作,以进一步提高低碳烯烃收率。蜡油同渣油相比,胶质、沥青质以及金属化合物含量较少,而容易裂解的饱和分和芳香分含量较高,这在增强自身裂解性的同时可以减少催化剂的中毒失活。在高ZSM-5分子筛含量催化剂前提下,用蜡油作为原料提高低碳烯烃收率应该更有潜力。组合进料赋予了两段提升管催化裂解新的内涵,在一段进新鲜原料,二段进回炼油,并将两段所得到的丁烯在一段进行回炼,以进一步提高丙烯产量。论文还对丁烯进料方式,回炼量和喷嘴长度进行了考察。在小型提升管催化裂化实验装置上进行了一系列实验,实验结果表明:以抚顺减压蜡油为原料,进行两段提升管催化裂解实验,在丁烯不回炼前提下,丙烯收率可达25.24%,乙烯+丙烯收率可达35.15%,而且干气和焦炭产率不高,可以得到理想产物分布。利用组合进料喷嘴进行丁烯回炼,可以提高丙烯产率4.6个百分点,而对乙烯收率并没有明显影响。利用蜡油提高乙烯、丙烯收率是一条有效途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 蒸汽裂解
• 1.2 多产丙烯FCC 工艺
• 1.2.1 FCC 生产丙烯的机理
• 1.2.2 FCC 增产丙烯方案
• 1.2.3 FCC 增产丙烯工艺
• 1.3 烯烃转化技术
• 1.3.1 烯烃转化原理
• 1.3.2 烯烃转化工艺
• 1.4 丙烷脱氢技术
• 1.4.1 丙烷脱氢原理
• 1.4.2 丙烷脱氢工艺
• 1.5 天然气制丙烯技术
• 1.5.1 天然气制丙烯原理
• 1.5.2 天然气制丙烯工艺
• 第2章 实验方法
• 2.1 实验装置简介
• 2.1.1 反应流程简介
• 2.1.2 产品分析
• 2.1.3 数据处理
• 2.1.4 剂油比计算
• 2.2 实验原理
• 2.3 实验方案
• 第3章 蜡油反应规律探索
• 3.1 原料油与催化剂选择
• 3.1.1 原料油
• 3.1.2 催化剂
• 3.2 蜡油转化规律探讨
• 3.2.1 反应温度对产物分布影响
• 3.2.2 停留时间对产物分布的影响
• 3.2.3 剂油比对产物分布的影响
• 3.2.4 水油比对产物分布的影响
• 3.2.5 抚顺蜡油两段增产低碳烯烃
• 3.2.6 蜡油与常渣对比
• 第4章 丁烯回炼增产低碳烯烃探索
• 4.1 温度对丁烯裂解影响的考察
• 4.2 组合进料方式探讨
• 4.3 丁烯回炼比的考察
• 4.4 一段回炼与二段回炼的考察
• 4.5 组合进料喷嘴考察
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 个人简历及硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢