乙烯原料油（共7篇）
乙烯原料油 篇1
根据乙烯的实际生产情况来看, 在将原料重质化、多样化和优化设置裂解炉以后, 系统的整体结构得到了合理调整, 不但使乙烯的产量得到大大提高, 还有效降低产品的成本, 对于提高企业的市场竞争力有着极大作用。
1 乙烯原料油的配置和裂解炉的运行情况分析
1.1 乙烯原料的多样化、重质化
在各个企业进行乙烯的生产时, 采用的原料装置基本是按照本企业的实际生产情况来设计的, 一般情况下, 乙烯装置采用的原料包括如下几个方面:一是, 石脑油 (NAP) 或者外购石脑油;二是, 加氢尾油 (HVGO) ;三是, 碳五拔头油;四是, 轻烃和循环乙丙烷。目前, 较多企业都制定有适合本公司的原料互供标准, 在最开始采用的标准是:全馏分裂解原料轻柴油的标准如下:每立方米的密度不能超过0.805克左右, 而ASTM的馏程在50%这个点, 即不能超过280℃, 干点不能超过365℃。在社会、经济、环境等不断变化的情况下, 各个企业的加工原油发生了一定变化, 并且, 乙烯装置的规模也在扩大, 从而大大提高乙烯的生产量。在这种情况下, 各大企业为了获得更多乙烯原料, 对原料轻柴油的规格做出了一些调整, 在炼油厂提高裂解炉产量的要求后, 蒸馏装置的一线油回注常压塔被减少, 进而直接将其掺入到轻柴油中。同时, 轻柴油的干点由原来的365摄氏度被渐渐提高到375℃、380℃、395℃左右, 直到后来的400℃左右。目前, 石脑油和加氢尾油等的应用也在不断加大, 并获得其对应的裂解情况。
1.2 乙烯装置在原料重质化后的运行情况
在将重质轻柴油投入到乙烯原料中以后, 某企业采用的国产CBL技术大型裂解炉的运行周期在原来的基础上缩短的时间在3天到5天之间, 而全装置乙烯、丁二烯、丙烯的收率没有发生太大变化, 大概在50%左右, 波动范围不超过1%。与其相比, 在新的国产化CBL型裂解炉中使用重质化的原料以后, 裂解炉的运行发生了非常明显的变化, 运行周期大大减少, 其中, 石脑油炉在由78天减少为70天左右, 加氢尾油炉由65天减少为60天左右。
2 裂解炉的优化配置方案
2.1 原有和新的裂解炉的结焦情况
在乙烯原料发生重质化变化以后, 多环芳羟的含量明显提高, 其在辐射炉管、废热锅里等地方都可以结焦, 从而是裂解炉的运行周期有效减少。但是, 在重质化的乙烯原料会不会出现在对流段结焦现象这个问题上, 需要相关人员全面分析和给予高度重视, 才能真正达到提高产量的目的。由于对流段炉管如果结焦比较严重, 则无法通过烧焦工序将其全部清除, 从而需要在切开炉以后通过机械清焦或更换新的炉管。如果真的出现这种情况, 则会使裂解炉的开工率大大降低, 从而造成企业经济效益亏损。
根据原有石脑油裂解炉的运行情况来看, 其一般是一次性蒸汽注入方式的, 若从原来的NAP原料逐步变为HVGO的时候。在这种情况下, 稀释的蒸汽、原料等都不会在裂解炉的对流段中预热, 因此, 蒸汽注入油品以后, 原料不会汽化或者是有很少一部分汽化。通常情况下, 原料的汽化都是在对流段换热管的时候完成的, 因此, 汽化过程会产生雾状流, 在换热管壁温较高的情况下, 会使油品在对流段换热管中发生结焦现象。所以, 在蒸汽注入以后, 原料的汽化温度会相应降低, 换热管的管壁温度也会降低, 从而在使用优质轻柴油时比较适用, 但尽量不在有劣质油、重质油裂解时使用。在实际进行原料的裂解时, 裂解炉对流段之前的那一段的预热温度一般高于150℃, 在使用加重轻柴油以后, 辐射段炉管会出现严重结焦现象, 因而石脑油裂解炉运行周期会从原来的65天左右缩短为60天左右, 并在裂解炉出口温度为785℃左右的情况保持稳定。由此可见, 裂解这样的原料需要对加重轻柴油的干点进行有效控制, 必须在低于或等于400℃, 才能避免辐射段出现非常严重的结焦现象, 以在运行周期缩短的情况下, 避免对流段出现严重结焦情况。
在新的重油裂解炉装置投入使用后可知, 其是二次蒸汽注入方式的, 其中, 第一次加入的蒸汽不需要预热, 只对原料进行预热, 可以使原料汽化时的温度有效降低, 从而达到只有少部分原料汽化的目的。同时, 对加入有蒸汽的原料进行预热处理, 可以大大提高原料的汽化率, 以在加入另一股蒸汽的情况下, 确保原料能够全部汽化, 最终达到横跨段温度。对二次注入蒸汽这个技术进行分析可知, 其具备的主要优势是在裂解水和油的质量比不一样的原料时, 合理调整第一次注入的没有经过预热处理的蒸汽后, 对流段各个位置承载的负荷没有什么变化, 可以有效保证对流段裂解各种原料时的稳定性, 并且, 还能保证第二次注入过热蒸汽时, 原料能够全部汽化与微过热。所以, 在原料进入到混合预热的下部盘管时, 如果入口的温度比较低, 则无法完全汽化, 从而导致在对流段再次汽化时出现结焦现象。
2.2 裂解炉的实际优化配置操作
在全球经济快速发展的情况下, 乙烯工业水平得到大大提升, 我国在乙烯装置的改善和优化上制定出很多有效措施, 对于降低乙烯成本和保持整个装置的平衡发挥着重要作用。目前, 制定的优化配置措施主要有如下几个方面:一是, 原料馏分的优化;二是, 原料多样化;三是, 根据原料的变化设计和配置合适的裂解炉;四是, 对裂解炉的造型进行改造。例如:根据当前各个企业生产乙烯的情况来看, 在实践过程中, 不同原料采用不同炉型进行裂解。加氢尾油用重油炉裂解, 石脑油用轻油炉裂解等, 更轻的组分用气体炉裂解, 这样, 在一定程度上可以提高乙烯的产量, 并降低芳烃的含量, 但是, 重油裂解炉的运行周期基本还是在60天左右。在这种情况下, 需要对重油裂解炉的操作条件进行合理调整, 搭配比较合适的二次注气比例, 并设置合适的一次蒸汽注入比例, 才能更好的改善原料的汽化情况, 从而避免对流段炉管出现严重结焦现象。同时, 原料在添加时需要保持合适的量, 以确保乙烯在这个时间段可以获得最好的产量。一般情况下, 裂解的原料如果较重, 则需要适当降低裂解炉出口的温度, 并对火嘴的燃烧情况进行合理调整, 确保火焰处于均匀分布状态, 才能在合理控制辐射段管上和管下温差的基础上, 避免辐射段炉管出现过热过早的情况, 最终达到延长裂解炉运行周期到60天以上的目的。
3 结语
综上所述, 在乙烯原料油改善的前提下, 随着裂解炉配置的不断优化, 乙烯成本得到大大降低, 不但有效解决当前乙烯原料供应不足引起的很多问题, 还大大提高企业的经济效益、社会效益, 对于促进我国乙烯工业可持续发展也有着重要意义。
参考文献
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乙烯原料油 篇2
产品的收率，主要是由原料油品质的优胜决定的。同时，原料油质量的好坏也影响到装置的生产和产品的质量。
1、密度
指单位体积内所含物质的质量。单位是g/cm3或kg/m3。
原料油（或原油）密度的大小，说明了其轻组分的多少。若密度小说明其轻组分含量多，密度大说明其轻组分少，收率相对少一点。这是指一般情况下。例如 ：
青海冷湖原油密度为0.8042kg/m3，300℃馏出量为72%。大庆原油密度为0.8615 kg/m3，300℃馏出量为25%。生产厂规定：催化原料油的密度为≯0.9400kg/m3。
2、馏程
原油的馏程测定------只能做常压馏程。
催化原料油的馏程------只能是减压馏程。
减压馏程500℃馏出量多，则说明轻组分多，催化轻质油收率高，反之则低。例如：
2012.3月俄罗斯进口原料油，500℃馏出量为50%，催化轻收77.74%。2012.6月辽河油田的原料油，500℃馏出量为45%，催化轻收71.42%。生产厂规定：催化原料油520℃馏出量≥55%。实际到厂的原料油有的能达到，有的达不到。
3、水分
是指原油或原料油中水分含量的多少。是原油本身形成中或开采中往地下注水所致。
若原油或原料油含水多，在进货上我们就吃亏。
生产厂规定：水分<0.5%。
4、残炭
将原料油放入残炭测定器中，在不通入空气的实验条件下，加热使其蒸发和分解，排出燃烧的气体后所剩余的焦黑色残留物称为残炭。测得的结果以重量百分数表示。
残炭的形成主要是原料油中沥青质，胶质及多环芳烃的叠合物。残炭高，会使催化装置两器结焦多。催化原料油的残炭一般控制在6%较为合适。若加工量能满负荷生产，残炭控制为3%～5%较好。生产厂规定：催化原料油残炭≯8%。
5、酸值
中和一克油品所需KOH的毫克数，单位为mg KOH/g。它表明重质油品中或润滑油中所含有机酸的多少。它是控制原料油品质的重要指标之一。酸值 < 0.5mg KOH/g，称为低酸原油。
酸值在0.5 mg KOH/g～1.0 mg KOH/g，称为含酸原油。酸值 > 1.0 mg KOH/g，称为高酸原油。
一般情况下，酸值高的原料油，不能正常减压加工，因为其腐蚀相当严重，必须采取相应的工艺措施。但可以在催化装置加工，因为催化反应温度高，有机酸分解后其腐蚀性减弱。
生产厂规定：原料油酸值≯0.8 mg KOH/g。
6、盐含量
是指原油或原料油中金属氯化物的含量，测定结果以mg/L表示。
原料油中盐含量高，常压电脱盐装置无法将盐脱除。势必使催化原料的盐含
量高，在催化装置加工后，导致催化剂中毒活性下降，影响到催化装置的产品分
布，同时对设备亦有腐蚀。
生产厂规定盐含量<100mg/L。
7、灰分
在规定条件下，将油品充分燃烧后所剩余的不熔物质的混合物，称为灰分。
以重量百分数表示。
灰分，来源于石油中的盐类，以及加工和贮存中混入的金属或其它盐类。
原料灰分大，会降低冷换设备的使用效果。同时使产品的灰分上升。
生产厂规定：催化原料灰分<0.1%。
8、硫含量
将油品在特定的炉中燃烧，收集生成物二氧化硫，然后用库伦电位法测定其
硫的含量，以重量百分数表示。
硫是原油中带来的。硫和硫化氢腐蚀设备。
原料油中硫含量高，产品的硫含量也高。汽、柴油中若含有硫化物------
硫酚，则会使油品产生大量的胶性，安定性变差。
一般情况下：
硫 < 0.5%，为低硫原油。
0.5% < 硫 < 2.0%，为含硫原油。
硫 > 2%，为高硫原油。
生产厂规定：催化剂硫含量<0.8%。
9、凝点
在一定试验条件下，把油品冷却到失去流动性的温度称为凝点。
一般情况下，催化原料油凝点低，说明油品中轻组分多，若凝点高则油品中
重组分多。但是，原油中凝点低，300℃馏出量反而不高的情况有不少。
生产厂规定：凝点不低于-5℃。
10、组成组成一般是四组成，即饱和烃、芳烃、沥青质、胶质。
四组成是原油或原料油的重要指标之一。饱和烃越高，表明原油或原料油品
质好，轻质油收率高。芳烃在催化反应中可以裂解为轻组分，但如果其中的稠环
芳烃多亦会生焦。胶质和沥青质多会使两器结焦。
生产厂规定:饱和烃≮61.275芳烃≯25%
沥青质≯1%胶质≯10%
由于原料采购有一定难度，因此进厂的催化原料中饱和烃、芳烃、胶质和沥
青质每项指标都达到上述要求有困难。
11、重金属含量
原料中的重金属含量主要指镍（要求<15mg/L）、钒（<5 mg/L）、铁（<15 mg/L）、钠（<5 mg/L）、钙（<3 mg/L）、铜（<1 mg/L）。
例如：
镍含量高------破坏催化剂活性，主要进行脱氧反应，使催化裂化轻质油收
率降低，干气产率高。
钒含量高------钒熔点低，使催化剂骨架遭到破坏，催化剂活性下降，轻收低。
乙烯原料油 篇3
从国际的角度来看，关于重油催化裂解制乙烯技术主要见表1所示：
而从国内的角度来看，目前状况下的国内重油裂解制烯烃主要有HCC(Heavy oil Contact Cracking)工艺以及CPP(Catalytic Pyrolysis Process)工艺。本文主要对HCC工艺以及CPP工艺进行具体论述。
2 HCC工艺
追溯HCC工艺的历史，它最早出现于1989年，并在今后的十几年中不断发展与完善，在发展的过程中，HCC工艺逐渐形成了裂解、再生、急冷、精制分离单元的系统性流程，并能够生产出合格的聚合级乙烯和丙烯。如果将大庆常压渣油作为原料，运用HCC工艺重油催化裂解制乙烯，其反应温度一般在660℃～700℃的范围之内，接触时间往往在2s之内，运用HCC工艺所制出的乙烯单程收率大致在22%～23%，而对于丙烯而言，其单程产率为15.5～16%。裂解汽油馏分(<200℃)中芳烃含量相对较高，一般能够达到80%以上，在这其中，苯-甲苯-二甲苯混合物(BTX)含量所占比重相对较高，将其作为芳烃利用原料效果较好，而柴油馏分芳烃含量甚至可以达到85%以上。
HCC工艺特点主要表现在能够对BMCI值(芳烃指数)大于20的重质原料进行一定程度的加工，同时，其原材料具有较强的适应性，且裂解的温度相对较低，一般在660℃～700℃的范围之内，因此，在H C C工艺当中，可以对含氢较低的焦炭和重油进行一定程度的利用，将其作为相应的热源。较之于传统的管式炉工艺，HCC工艺的乙烯生产成本较低。除此之外，在HCC工艺当中，总烯烃的产率与BMCI值呈现出一定的反比例关系，即当BMCI值逐渐增大时，总烯烃的产率会出现较大程度上的下降，一般情况下，BMCI值每增加一个单位，乙烯产率平均降低大约0.3个百分点，但对于丙烯而言，其产率下降的幅度相对较小。在BMCI值相同的情况之下，较之于传统的管式炉裂解，在乙烯的产率方面，HCC表现出更好的效果。
3 CPP工艺
相关单位曾经进行了C P P工业试验标定，具体情况见表2所示：
对于CPP工艺而言，其工艺特点主要表现为原料来源具有一定的广泛性，一般可以来自以下几个方面：可加工蜡油、蜡油掺渣油、焦化蜡油和脱沥青油及全常压渣油，这样一来，就可以对乙烯的生产成本进行一定程度上的降低;同时，在CPP工艺之中，产品方案具有较大的灵活性，可多产市场亟需的丙烯。除此之外，由于对CEP催化热裂解专用催化剂进行了一定程度上的使用，它能够对活化能进行一定程度的降低，因此反应温度相对较低，一般都在760℃以下。
4 结束语
本文主要针对催化裂解工艺国内乙烯原料多元化特点进行一研究与分析。实践表明，催化裂解工艺是国内乙烯原料多元化的必由之路。
摘要：目前状况下,国内外的原油供应日益紧张,而我国的原油普遍偏重,因此,要想在原油供应中取得主动地位,就必须对乙烯裂解原料来源进行一定程度的扩大,并对重质原料制烯烃技术进行有效的开发与实施。本文主要针对催化裂解工艺国内乙烯原料多元化特点进行一研究与分析。
关键词：重质乙烯原,HCC/CPP,乙烯,丙烯
参考文献
乙烯原料油 篇4
1 加氢单元生产工艺
1.1 工艺流程
顺酐装置加氢单元以混合C4为原料,先经过脱水、脱硫、脱砷,然后进入加氢反应系统,选择合适的工艺条件,将混合C4中的不饱和组分转变为饱和组分,生产出烯烃体积分数不大于1.5%、砷质量分数不大于10×10-9的精制C4产品,为乙烯装置提供优质裂解原料。加氢单元工艺流程如图1所示。
1.2 C4资源利用现状
中国石油兰州石化公司C4资源主要由甲乙酮装置尾气、烷基化装置尾气(2股)、甲基叔丁基醚(MTBE)装置尾气和炼油厂其他轻C4 5部分组成,其中甲乙酮、烷基化及MTBE装置尾气4部分C4均已被顺酐加氢单元加工利用,惟炼油厂剩余轻C4资源作为商品液化气进行销售,各部分C4资源的组成及产量如表1所列。
由表1可以看出,中国石油兰州石化公司C4资源总量为15.4万t/a,未被高效利用的炼油厂轻C4占资源总量的45.5%,如能将其加氢为乙烯裂解原料,将会给企业产生巨大经济效益。
1.3 催化剂
加氢单元采用中国石油兰州化工研究中心研发的LY-2005催化剂,活性组分为Ni,NiO质量分数大于50%。一反催化剂于2009年7月更换,二反催化剂于2006年9月初次装填,迄今还未更换,活性已经下降。
表1所列5股C4资源所含不饱和烃均为单烯烃。轻C4的总烯烃含量较高,异丁烯体积分数高达15%。其余4股C4几乎不含异丁烯。不同结构C4烯烃的氢化热不同,与1-丁烯和顺丁烯相比,异丁烯的氢化热较小,加氢饱和难度较大,因此轻C4的深度全加氢有一定难度。
LY-2005催化剂具有良好的加氢活性及稳定性,对C4原料的适应能力和再生性能较强,适合甲乙酮、烷基化、MTBE装置尾气等C4资源催化加氢时使用。由于轻C4加氢时放热量较大,床层热点温度及温升较高,所以对催化剂要求较高。目前国内未见LY-2005催化剂应用于炼油厂轻C4催化加氢的报道。LY-2005催化剂能否满足轻C4的深度全加氢要求,尚需通过工业试验予以考察。
2 工业试验
2.1 原材料
2011年在加氢单元进行了3次轻C4加氢考察试验:(1)3月22日15时至24日12时;(2)4月25日15时至27日12时;(3)5月3日15时至4日23时。3次试验累计运行125h。3次工业试验所用轻C4原料全部来源于炼油厂气分装置,原料组成如表2所列。
由表2可以看出,第2次试验所用原料的总烯烃含量较高,第1,3次试验所用原料的总烯烃含量差距不大,但第1次试验所用原料中异丁烯体积分数高达13.14%,而第2,3次试验所用原料几乎不含异丁烯。
2.2 试验概况
轻C4加氢期间,生产平稳受控,操作参数均在工艺指标控制范围内,3次试验过程中新鲜C4进料量、C4循环量及一反入口温度变化趋势如图2所示。
由图2可以看出,第1次试验工艺条件最为苛刻,一反入口温度较高,C4循环量较大,新鲜C4进料量只能维持低负荷运行。第2次试验一反入口温度大多为123℃,C4循环量也较高,新鲜C4进料量调节范围较大。第3次试验操作难度最小,加氢产物总烯烃含量较低,试验中降低了一反入口温度和C4循环量,提高了新鲜C4进料量。
3 试验结果
3.1 加氢产物
综合统计结果显示,3次轻C4工业试验期间加氢馏出口合格率为96.4%,精制C4产品合格率为100%,达到了轻C4深度全加氢的要求。3次试验期间加氢馏出口高温分液罐中加氢产物总烯烃含量变化趋势如图3所示。
由图3可以看出,加氢产物总烯烃体积分数集中分布于0.3%～1.0%。第1次试验生产过程比较平稳,一反入口温度控制为130℃,新鲜C4进料量为2～3t/h,加氢产物总烯烃含量全部合格。在第2次试验中,由于原材料的烯烃含量较高,试验期间将一反入口温度由128℃降至120℃,将新鲜C4进料量由3.0t/h提高至4.0t/h,所以造成加氢产物总烯烃含量2次超标;随后调整操作,由于将一反入口温度提高至123℃,将新鲜C4进料量降低至3.0t/h,所以使加氢产物总烯烃体积分数下降至0.55%。第3次试验使用的原材料烯烃含量较低,起初将一反入口温度控制为121℃,新鲜C4进料量为3.5t/h,加氢产物总烯烃含量较低;随后调整操作,逐渐将一反入口温度降至110℃,将新鲜C4进料量提高至4.5t/h,虽然加氢产物总烯烃含量有上升趋势,但均满足总烯烃体积分数不大于1.5%的指标要求。
试验结果表明,针对组成不同的轻C4原材料,选择合适的工艺条件,加氢获得的精制C4产品可作为裂解乙烯的优质原料。
3.2 床层热点温度及温升
原材料的烯烃含量越高,加氢反应热就越大,催化剂床层的热点温度也越高。如果催化剂床层温度过高,催化剂就会因结焦和镍晶粒长大而活性降低,使用寿命缩短。正常操作过程中要将反应器最大热点温度控制为不大于210℃。另外,反应器床层温升过大时加氢过程会变得不稳定,存在失控的危险,不能保证加氢产品质量合格。生产过程中一般采用“平缓”式温度分布,将床层最大温升控制为不大于80℃。在3次工业试验中,2台反应器的床层热点温度及温升变化趋势如图4所示。
由图4可以看出,2台反应器床层热点温度集中分布于150～200℃,床层温升均小于50℃,能满足工业生产的技术要求。
3.3 工艺条件
3.3.1 反应温度
反应温度是影响烯烃加氢反应最重要的工艺条件。在催化剂使用后期,聚合物逐渐沉积,覆盖了催化剂表面的活性位,造成催化剂的活性下降,可适当提高反应温度来补偿催化剂的活性损失。温度升高时反应速度增加,化学平衡向加氢方向移动。反应温度过高会缩短催化剂的使用寿命,在产品质量和产量允许的条件下,应尽量采用较低的反应温度。第3次试验在新鲜C4进料量为3.6t/h,氢油比(V(氢气)/V(轻C4),下同)为340的条件下进行,一反入口温度对总烯烃转化率的影响如图5所示。
由图5可以看出,在原材料组成及其他工艺条件不变的情况下,烯烃转化率随反应温度的升高而增大。
3.3.2 新鲜C4进料量
新鲜C4进料量反映了装置的处理能力。由于催化剂体积不变,所以新鲜C4进料量大意味着空速大,新鲜C4在催化剂上的停留时间短,反应深度较浅。相反,新鲜C4进料量小时反应时间延长,虽对提高反应转化率有利,但会降低装置的处理量,不利于工业化推广。第2次试验在一反入口温度为123℃,反应压力为2.8MPa,氢油比约为450,C4循环量为5.5t/h的工艺条件下进行,新鲜C4进料量对总烯烃转化率的影响如图6所示。
由图6可以看出,总烯烃转化率随新鲜C4进料量的增大而降低,进料量为2～3t/h时总烯烃转化率较高。
3.3.3 氢油比
吸附于催化剂表面氢的浓度呈动态平衡:由于一方面吸附于催化剂表面的氢参与加氢反应,另一方面溶解于轻C4中的氢不断地被催化剂表面吸附,所以应保持合适的氢油比,以满足加氢反应的需要。第2次试验在一反入口温度为123℃,反应压力为2.8MPa,C4循环量为5.5t/h的工艺条件下进行,氢油比对总烯烃转化率的影响如图7所示。
由图7可以看出,氢油比升高时总烯烃转化率先升高后降低,氢油比约为400时总烯烃转化率最高。因为氢油比过高时氢气空速过大,C4与催化剂的接触几率减少,所以总烯烃转化率下降。
3.3.4 C4循环量
循环C4的作用是稀释原料中丁烯的浓度,吸收反应热,限制反应器的温升梯度和蒸发量,确保反应器中流体力学状态分布,避免沟流和热点出现,达到保护催化剂的目的。原料的烯烃含量高、床层热点温度高时要适当增加C4的循环量,但C4循环量也不能过大,否则C4的总空速过大,对加氢反应不利。3次试验并未单独考察C4循环量对烯烃转化率的影响。由图2和图4可以看出,第3次试验时反应器床层热点温度和温升均较高,原因是第3次试验所用轻C4原料的烯烃含量较低,反应热比第1,2次试验小,C4循环量较小。在第3次试验中,当C4循环量逐渐增加时,床层热点温度和温升逐渐降低。
3.3.5 反应压力
在加氢过程中,混合C4中的某些组分(如异丁烷)会发生相变。相变吸热量较大,会对催化剂床层的温度产生较大影响。为使加氢反应平稳受控,需要将反应系统的压力控制为大于2.0MPa,以保证整个反应过程是液相加氢。在液相加氢过程中,压力对丁烯反应速率的影响较小。工业试验时忽略了系统压力对加氢反应的影响。考虑到设备运行因素,实际操作中将反应系统压力维持为2.7～2.9MPa。
4 结论
a.顺酐装置加氢单元工业试验结果表明,使用LY-2005催化剂对炼油厂轻C4进行深度全加氢是可行的。在适宜工艺条件下,轻C4加氢后可生产出总烯烃体积分数不大于1.5%且适合作为裂解制乙烯原料的精制C4产品。
b.轻C4加氢期间,2台反应器床层热点温度集中分布于150～200℃,床层温升均小于50℃,能满足LY-2005催化剂工业生产的技术要求。
c.在LY-2005催化剂使用后期,当轻C4原料的总烯烃、异丁烯体积分数分别为不大于40%、不大于15%时,推荐的工艺条件为:一反入口温度为120～130℃,新鲜C4进料量为2.0～3.5t/h,氢油比为350～450,C4循环量为3.5～6.0t/h,加氢反应压力为2.7～3.0MPa。当轻C4原料中异丁烯及总烯烃含量均较低时,可以适当提高新鲜C4进料量,降低一反入口温度和C4的循环量[3]。
摘要：为提高炼油厂轻C4烃的利用价值,中国石油兰州石化公司在正丁烷法顺酐装置加氢单元进行了3次工业试验,目的是生产出可作乙烯裂解原料使用的精制C4烃产品。考察了原料组成和主要工艺条件对加氢反应的影响。结果表明,中国石油兰州化工研究中心研发的LY-2005催化剂适合炼油厂轻C4烃加氢生产乙烯裂解原料使用;在适宜工艺条件下,加氢后可生产出总烯烃体积分数不大于1.5%的精制C4烃产品;原料的总烯烃、异丁烯体积分数分别为不大于40%、不大于15%时,推荐一反入口温度为120～130℃,新鲜C4烃进料量为2.0～3.5 t/h,V(氢气)/V(原料油)为350～450,C4烃循环量为3.5～6.0 t/h,反应压力为2.7～3.0 MPa。
关键词：轻C4,加氢,工艺条件,精制C4,裂解原料
参考文献
[1]李明辉.C 4烃的综合利用[J].石油化工,2003,32(9):808-814.
[2]李建萍,贾自成.兰州石化C 4的利用现状和改进设想[J].宁波化工,2009(1):15-19.
国内蜡下油原料的综合利用 篇5
关键词：蜡下油,乙烯,润滑油基础油,凡士林,蜡,利用
1 前言
蜡下油是炼厂溶剂脱蜡脱油工艺的副产物,具有蜡含量高、性质稳定等特点。其生产工艺为:首先利用丁酮和甲苯混合溶剂易溶解油而难溶解蜡的特性,在低温下将润滑油料中的蜡结晶分离出来,分别得到脱蜡油和含油蜡;蜡中含有少量的油会影响其质量,需进一步利用溶剂的选择性或采用石蜡发汗的方法脱除蜡中残余的油,最终得到脱油蜡和蜡下油副产物。工艺流程如图1所示。
由于我国原油具有蜡含量高的特点,使我国成为世界石油蜡的生产和出口大国,因此具有丰富的蜡下油资源。在实际生产中,蜡下油大多被用作催化裂化原料,产品附加值低。本文就使用蜡下油生产乙烯、润滑油基础油、凡士林及蜡产品等高附加值产品的工艺进行综述,为蜡下油资源的高效利用提供思路。
2 用于生产乙烯
与轻柴油相比,蜡下油氢含量高、烷烃含量高、芳烃含量低。理论上,蜡下油是较好的裂解制乙烯原料。但由于其干点高,油品重,实际工业应用中,需解决对流段汽化、结焦及重质液相产品对急冷系统的影响等问题。
金宗贤等[1]详细分析了蜡下油在燕化SRT-Ⅳ-HC型裂解炉上进行工业裂解试验的各种情况,并提出了优化的工艺条件。蜡下油原料露点温度高,不易汽化,易于发生液相裂解聚合反应导致结焦。为了降低对流段的结焦趋势,需保证裂解原料在下部混合预热段(LMP段)入口达到100%汽化,并过热5～20℃。实际操作时,根据蜡下油原料情况,LMP段入口温度应保证大于400℃。随着原料进料量增大,LMP段入口温度逐渐降低,同时引风机负荷也逐渐增大,因此进料量需控制在一定范围内。
由于我国生产乙烯的轻质原料资源不足,曹湘洪[2]提出将常三、减一线油和蜡下油作乙烯原料的构想。模拟裂解炉(SRT-Ⅳ型)上试验结果表明,在相同的工艺条件下,蜡下油为原料的乙烯、丙烯、丁二烯的收率分别为31.6%、17.12%、7.03%,而轻柴油为原料的乙烯、丙烯、丁二烯收率分别为28.7%、14.26%、4.95%。使用蜡下油为原料时对流段、辐射段与废热锅炉的结焦量分别为使用轻柴油时的3.18、1.35、1.45倍。在工业试验中通过调整裂解炉的工艺条件,使得裂解炉的对流段、辐射段及废热锅炉的结焦速率得到了有效控制,运行周期可超过30天。
3 用于生产润滑油基础油
蜡下油中蜡含量高,具有较高的粘度指数,是生产超高粘度指数润滑油基础油较理想的原料。早期利用蜡下油生产润滑油基础油一般采用加氢处理与溶剂脱腊相结合的工艺[3,4],首先将油品进行加氢处理脱除硫、氮等杂质,经分馏后得到润滑油料,该部分润滑油料再通过溶剂脱腊除去蜡膏,得到润滑油基础油。由于工艺过程繁琐,润滑油基础油收率较低,因此实用价值较低。
异构脱蜡技术是上世纪90年代发展起来的润滑油基础油加氢新技术,通过将原料中的蜡组分异构成支链烷烃来生产低倾点、高粘度指数的基础油,具有原料适应性广,产品附加值高等特点。大庆炼化公司在国内最早引进了异构脱蜡技术,并在装置上进行了350SN酮苯蜡下油的工业试生产,基础油总收率在76%以上[5]。高桥石化润滑油加氢装置通过掺炼蜡下油来生产HVI-Ⅲ类基础油,产品质量稳定,收率达到50%以上[6]。
胡胜等[7]采用自制催化剂,以精制后的抚顺蜡下油作为原料,在反应压力12Mpa,温度370～390℃,空速0.5～1.0h-1和氢油比1000的工艺条件下,进行了异构脱腊试验。原料性质和试验结果分别见表1和表2。从表2中可以看出,低温、低空速条件下基础油收率较高温、高空速时高6%以上,但高温、高空速可以得到倾点更低、粘度指数较高的基础油产品。
孟宪筠等[8]以石蜡基原油酮苯脱蜡装置生产的蜡下油为原料,采用国产异构脱蜡催化剂,通过加氢处理-异构脱蜡工艺生产润滑油基础油,产品性质见表3。从实验结果可以看出,蜡下油异构脱蜡工艺生产的润滑油基础油粘度指数较高,能达到APIⅢ类基础油要求,润滑油馏分收率达到68%。
由上可见,采用异构脱蜡技术加工蜡下油,不但能够获得高品质的Ⅱ、Ⅲ类润滑油基础油,而且基础油收率较高,是蜡下油综合利用生产高附加值产品的理想工艺。
4 用于生产凡士林
近年来,随着蜡膏价格的上涨,原料成为生产凡士林急需解决的问题,生产企业纷纷开始扩大凡士林的原料范围[9]。中国石化荆门分公司石蜡车间利用轻脱蜡下油、减三线蜡下油、减四线蜡下油和80#微晶蜡,采用白土精制脱色、脱机械杂质的生产路线,生产出符合质量要求的医药黄凡士林。抚顺石油化工研究院也以未经溶剂精制的减二、减三线馏分油、脱蜡油和蜡下油作为凡士林原料的调合组分,开发出可以灵活地生产任意稠度凡士林的工艺方法。
5 用于生产蜡产品
近年来,随着优质石蜡基原油供应的减少,各炼油厂石蜡原料较为紧张。酮苯蜡下油中具有一定的石蜡潜含量,为了拓宽石蜡资源,可以从蜡下油中挖掘石蜡资源。
高桥石化炼油厂[10]使用减三线蜡下油经过石蜡发汗装置进行发汗,生产低熔点硬蜡。工业试生产结果表明,当减三线蜡下油的含油量大于20%时,要经过二次发汗才能得到低熔点的硬蜡;当原料的含油量小于20%时,经过一次发汗即可得到低熔点的硬蜡,低熔点硬蜡的综合收率为15%～19%。每吨减三线蜡下油经石蜡装置加工得到的产品,比经催化加工得到的产品净增效益100多元。
锦西石化[11]以减二线蜡下油为原料生产皂蜡,解决了常三线脱油蜡膏原料不足和产品个别指标偏低的问题。依据原料性质不同,需适当调整发汗的生产工艺;使用减二线蜡下油生产的皂蜡一般熔点较高、油含量较大,当这两个主要指标超过成品皂蜡的指标上限时,需要进行皂蜡组分之间的调合。实践证明,减二线蜡下油是生产皂蜡的好原料,可为企业创造可观的经济效益。
乳化炸药专用复合蜡是生产乳化炸药的油相材料,作为乳化炸药最重要的组分之一,应用前景十分广阔。张建雨[12]等以蜡下油为主要调和组分制备出植物型乳化炸药专用复合蜡。当植物蜡用量为16.7%、减五线馏分油用量为18.8%、减四线蜡下油用量为58.3%、微晶蜡用量为4.1%、石油树脂用量为2.1%时,制得的乳化炸药专用复合蜡性能最为优异。
南阳石蜡精细化工厂[13]以蜡下油为原料,相继开发了乳化炸药专用复合蜡以及软质蜡等市场前景看好的产品,实现了蜡下油利润的最大化。
6 结语
乙烯原料油 篇6
关键词：乙烯-乙酸乙烯酯,吸油膨胀橡胶,制备,性能
吸油膨胀橡胶为新型自溶胀型的吸油材料, 具有耐压缩性好、吸油性强、在压力下保持不漏油等优点, 在现有的止漏密封材料中是最佳的选择。本研究对乙烯-乙酸乙烯酯橡胶基吸油膨胀橡胶的制备与性能进行分析, 现将结果报告如下:
一、实验
1. 实验材料
炭黑 (N330) 由美国卡博特公司生产;乙烯-乙酸乙烯酯橡胶 (EVM) 由德国朗盛特殊化学品股份公司生产, VA含量0.5;防老剂 (RD) 、硫化剂 (DCP) 、助交联剂 (TAIC) 、增塑剂乙二酸烷基醚酯 (TP-95) 、硬脂酸锌等均由正规市场购买获取。
2. 实验准备
EVM为100, RD为1, TAIC为1.5, TP-95为5, 补强剂、DCP为变量。
实验仪器:平板硫化机 (XLB-D350×350) 由上海第一橡胶机械厂生产;热老化试验箱 (RZH-1001) 由江都市开源试验机械厂生产;盘式硫化仪 (P3555B2) 由东莞市大中仪器有限公司生产;开炼机 (X (S) K-160) 由杭州苏桥佳迈机械设备有限公司生产;数显恒温水浴锅 (HH-6) 由长沙博诺科学仪器有限公司生产;万能材料试验机 (LR30K PLUS) 由济南中创工业测试系统有限公司生产;邵氏硬度计 (XY21) 由济南恒思盛大仪器有限公司生产。
3. 试样制备
首先调整开炼机的辊距调至<2mm, 将EVM置于开炼机上进行3次薄通, 此时辊距增加至3mm, 包辊加料, 遵循一定的比例依次倒入RD、炭黑、TP-95、TAIC、DCP (在倒入黑炭时配合添加偶联剂) , 在40-50℃炉温下均匀混炼。硫化仪负责测定橡胶料硫化的参数, 并在实验试样厚度2mm、环境170℃/10MPa×t90的条件下利用平板硫化机完成硫化制片。
4. 测试
(1) 吸油饱和率
将实验试样置于待测油品中, 温度保持80℃, 24h后将其取出, 依照《高分子防水材料》中关于遇水膨胀橡胶的膨胀率计算公式计算试样的吸油饱和率。
(2) 物理性能分析
试样拉伸性测定在拉伸速率500mm·min-1、温度 (23.00±2.00) ℃的条件下进行, 依照《硫化橡胶或热塑性橡胶》中提出的拉伸应力应变性能测定法完成测定;硬度采用邵氏硬度计, 依照《硫化橡胶或热塑性橡胶》的规定的邵氏硬度计测试方法完成测试[1]。
(3) 性能的稳定性分析
配置各溶液:取250g水与90g氯化钠 (固态) 相溶制备得盐溶液 (质量分数0.26) ;取210g水与90g氢氧化钠 (固态) 相溶制备得碱溶液 (质量分数0.30) ;取58g水与250g盐酸相溶制备得盐酸 (质量分数0.37) 。
(4) 抗老化性能
将实验试样放入温度160℃的老化箱中, 时间为1w, 期间每日取出测试物理性能。测试依照《硫化橡胶或热塑性橡胶老化性能的测定》中提出的标准进行。
(5) 保油率分析
取吸油达到饱和的橡胶, 放入离心机 (转速调至4000r·min-1) 中进行离心旋转, 后对其质量进行称量, 将数据代入公式:保油率= (离心旋转后质量/离心旋转前质量) ×100%, 计算试样的保油率[2]。
二、结果
1. DCP用量
在炭黑 (N330) 用量为40的条件下, 观察硫化过程中DCP用量与转矩间的关系, 可得DCP用量的增加不会造成转矩最小值的变化, 但其最大值会逐渐提高, 说明DCP加量与橡胶料的初始粘度间不存在明显关系。
观察DCP用量与EVM硫化胶物理性能之间的关系, 可得试样的拉伸强度与邵尔A型硬度同DCP的用量呈正比关系, 拉断伸长度则随DCP用量的增加逐渐减小, 说明DCP的交联度会影响试样的物理性能, 见表1。
2. 炭黑N330用量
采用炭黑与白炭黑对EVM进行填充, 可得经过炭黑填充的EVM其体积的膨胀率更高, 二者并用产生的体积膨胀率为其次, 白炭黑填充后的EVM体积膨胀率最低。说明炭黑N330可以用作EVM的补强填充物。
另外观察炭黑用量与EVM物理性能间的关系, 可得当炭黑用量处于30-50份时, EVM的体积膨胀率无显著变化, 当炭黑增加至60份时, 膨胀率急速降低, 说明炭黑使用过量对EVM的体积膨胀率有影响, 用量以30-40份为最佳, 见表2。
3. 抗老化性
将EVM置于热氧条件下进行交联, 老化时间为2d时试样的拉伸强度最大, 至7d时拉伸强度无显著变化, 拉断伸长率略微降低, 说明EVM硫化胶抗老化性较强, 见表3。
4. 保油率与性能稳定情况
观察试样的保油率, 可得经过10min离心旋转后EVM硫化胶保油率为98%, 经20min离心旋转的试样则为97%, 说明EVM硫化胶保油率较高。
将吸油达到饱和后的试样置入各类溶液中浸泡2d, 观察EVM硫化胶性能稳定情况, 可得经过2d的溶液浸泡, 试样均产生一定体积膨胀率变化, 同时膨胀率的保持率约为82%-83%, 见表4。
讨论
DCP用量结果表明, 要实提升EVM体积膨胀率, 且不对EVM的物理性能造成影响, 需要适量降低DCP用量, 通常以1.5份为最佳。炭黑N330用量结果的原因是白炭黑中二氧化硅表面的羟基量较多, 属亲水性无机物, 而非极性碳氢化合物油则与炭黑中的无定形碳存在较好的亲和性, N330所具有的DBP吸收值可达1.02/L·g-1, 因此炭黑对EVM硫化胶体积膨胀率的影响较大。保油率与稳定性的测试结果表明, EVM硫化胶能够在热氧条件及不同类型溶液 (酸、碱、盐) 中保持较高的稳定性, 且保油率较高[3]。原因为吸油过程具单向性, EVM硫化胶吸油性受其热力学性质的作用, 且在浸泡过程中溶液试图进入胶料内部膨胀其体积, 但由于胶料内的交联结构影响, 橡胶中的大分子链产生不溶解的现象, 使大分子网络结构将油分子紧紧包裹, 实现吸油目的。
参考文献
[1]陈培.乙烯-乙酸乙烯酯橡胶基吸油膨胀橡胶的制备与性能[J].橡胶工业, 2012, 59 (03) :149-153.
[2]王宁.吸油膨胀橡胶的制备与性能研究[J].橡胶工业, 2013, 60 (04) :206-210.
乙烯原料油 篇7
据“Chem Eng, 2011 (4) :22”报道, DOW化学公司计划以廉价页岩气 (从美国Marcellus和Eagle Ford页岩区获得) 为原料, 在美国海湾沿岸建设世界规模的乙烯和丙烯装置。预计到2018年, 丙烯、乙烯生产能力将分别提高908, 454kt/a。DOW化学公司将重新启动位于路易斯安娜州Hahnville的1套乙烯装置, 重启后DOW化学公司在美国海湾沿岸地区的乙烯总生产能力将可提高约20%。DOW化学公司还将向位于路易斯安娜州Plaguemine和德克萨斯州Freeport的裂解装置投资, 以使这些装置的原料更加多样化。DOW化学公司还计划在德克萨斯州Freeport新建1套世界规模的丙烯生产装置, 预计2015年投产。DOW化学公司计划新建1套以丙烷为原料生产丙烯的装置, 目前正在评选建设方案, 可能的投产时间为2018年。