重油乳化及其催化裂化反應(yīng)研究

1、重油乳化及其催化裂化反應(yīng)研究重油乳化及其催化裂化反應(yīng)研究1[1][1]徐鴿徐鴿楊基和楊基和江蘇工業(yè)學(xué)院（常州213016）摘要對(duì)四種乳化劑進(jìn)行了乳化穩(wěn)定性測(cè)定，選出較好的一種用于常壓渣油的摻水乳化，并對(duì)乳化油和常壓渣油分別進(jìn)行催化裂化反應(yīng)研究。結(jié)果表明，M劑的乳化穩(wěn)定性較好，當(dāng)其HLB為7.45時(shí)獲得的乳化油穩(wěn)定時(shí)間最長(zhǎng)；當(dāng)進(jìn)料溫度在300～400℃時(shí)，乳化油反應(yīng)平穩(wěn)，而且液體收率較高；在相同的反應(yīng)條件下，常壓渣油乳化油比常壓渣油輕油產(chǎn)

2、率提高3%，得到的汽油辛烷值為93.1，柴油的十六烷值為49.8。關(guān)鍵詞乳化劑重油催化裂化隨著石油資源的日益緊張和原油的重質(zhì)化，重油摻渣油催化裂化技術(shù)及組合工藝得到了廣泛重視。但由于重油組分較重，密度大、粘度大、殘?zhí)扛?、霧化困難、提升管易結(jié)焦等缺點(diǎn)一方面限制了減壓渣油的摻入量另一方面導(dǎo)致裝置非正常停工。毫秒催化裂化、新型噴嘴、“X設(shè)計(jì)”等高新技術(shù)[1]均可為RFCC解決一些重大難題但裝置必須進(jìn)行較大的改造。本文旨在從進(jìn)料乳化入手應(yīng)用“微

3、爆”理論[2～5]在裝置不做大的改造前提下達(dá)到改善原料霧化、減少結(jié)焦的效果。1試驗(yàn)部分試驗(yàn)部分1.1乳化油的配制原料油取自某煉油廠RFCC裝置，為來自蘇北油田的石蠟基原油的重油和來自海洋的環(huán)烷基原油的重油混合物；乳化劑部分合成，部分購(gòu)買，然后進(jìn)行復(fù)配。將適量的乳化劑加入重油中，通過機(jī)械攪拌獲得試驗(yàn)用乳化油。1.2未乳化油和乳化油FCC反應(yīng)性能的研究對(duì)乳化油反應(yīng)性能研究主要考察了三種乳化油、未乳化油催化裂化反應(yīng)，這三種乳化油的加劑量分別為

4、0.75%、1.0%、1.5%。乳化油與未乳化油的催化裂化反反應(yīng)是在同一套反應(yīng)裝置上進(jìn)行的。比較三種乳化油以及未乳化油的反應(yīng)性能隨溫度的變化趨勢(shì)。1.3未乳化油和乳化油催化裂化產(chǎn)品性能測(cè)試用兩種油分別進(jìn)行催化裂化反應(yīng)，測(cè)定其輕油收率，并對(duì)收集的汽油產(chǎn)品進(jìn)行辛烷值測(cè)定，對(duì)柴油產(chǎn)品進(jìn)行十六值測(cè)定。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1乳化油的配制及其高溫穩(wěn)定性測(cè)定乳化油的配制主要是篩選乳化劑。在不同HLB值的條件下對(duì)幾種乳化劑進(jìn)行考察，結(jié)果見表1。表1乳化

5、劑HLB值及使用結(jié)果比較乳化劑的HLB值乳化劑穩(wěn)定性4.05.56.57.58.0L劑1.5h2.5h40h48h后微量水42h后出水M劑4.0h30h72h140h后微量水76h后微量水N劑0.3h1.5h3.5h5h后大量水3h后大量水O劑穩(wěn)定時(shí)間1.5h2.0h10h7h后微量水5h后出水由表1可以看出M劑的乳化穩(wěn)定性最好，在初步選定M劑的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的考察，結(jié)果見圖1。本課題為2004年江蘇省高新技術(shù)資助項(xiàng)目。由圖3可見

6、，三種乳化油的氣體收率隨反應(yīng)溫度的升高基本呈上升趨勢(shì)，這是因?yàn)殡S反應(yīng)溫度的升高，發(fā)生熱裂解的可能性增大，所以導(dǎo)致氣體收率上升。三種乳化油在反應(yīng)溫度為350～450℃時(shí)，氣體收率變化較平緩。另外，三種乳化油的焦炭收率相差不大。2.2.2未乳化渣油的FCC反應(yīng)在不同的進(jìn)料溫度下，對(duì)未乳化渣油進(jìn)行催化裂化反應(yīng)性能考察，液體收率的結(jié)果見圖4。由圖4可見：乳化油和純?cè)偷囊后w收率隨反應(yīng)溫度的變化基本一致，乳化油液體收率較高的溫度范圍在300～40

7、0℃之間，而純?cè)蛣t在350～450℃之間；并且乳化油的液體收率要比純?cè)推骄?%～5%。2.3乳化油與未乳化油FCC反應(yīng)輕油產(chǎn)品分布乳化油與未乳化油FCC反應(yīng)輕油產(chǎn)品分布情況見表2。表2兩種油FCC反應(yīng)輕油產(chǎn)品結(jié)果輕油產(chǎn)品名稱原料類型汽油柴油總產(chǎn)率乳化油產(chǎn)品，%413778未乳化油產(chǎn)品，%383775由表2可以看出乳化油的輕油收率比未乳化油高出三個(gè)百分點(diǎn)，能夠充分說明乳化油的反應(yīng)性能明顯好于未乳化油。2.4輕油產(chǎn)品的主要性能測(cè)試對(duì)乳

8、化油和未乳化油的催化裂化的汽油和柴油產(chǎn)品分別進(jìn)行了辛烷值和十六烷值測(cè)定，結(jié)果見表3。表3兩種油的催化裂化汽油和柴油的性質(zhì)名稱汽油辛烷值柴油十六烷值乳化油93.149.8未乳化油91.854.7由表3可以看出，乳化油的催化裂化汽油辛烷值比未乳化油高，而柴油的十六烷值，則用未乳化油時(shí)更高，這主要是因?yàn)槿榛痛呋鸦a(chǎn)品中環(huán)烷烴和芳香烴較多，而未乳化油中則是正構(gòu)烷烴、正構(gòu)烯烴較多。3結(jié)論a)在P、L、M、O四種乳化劑中，M劑的乳化穩(wěn)定性較好，