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如何從原油中盡可能多地“榨”出汽油來
閱讀：954 發(fā)布時(shí)間：2021-11-18在石油產(chǎn)品中，作為汽車燃料的汽油和柴油的數(shù)量要占到一多半，而一般燃油中含有的汽油、柴油這樣的輕質(zhì)餾分只有1/4左右。光是從數(shù)量上看就有很大差距，同時(shí)在質(zhì)量上也達(dá)不到要求。
因而，人們便想方設(shè)法要把約占原油3/4的較重成分變成輕質(zhì)燃料，以滿足交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的需要。根據(jù)原油在350℃起就開始分解這個(gè)特點(diǎn)，20世紀(jì)初就有人開發(fā)了石油熱裂化生產(chǎn)工藝，并沿用了幾十年。但是，自20世紀(jì)40年代起，隨催化裂化的新生產(chǎn)工藝應(yīng)運(yùn)而生，催化裂化在催化劑和工藝上迅速發(fā)展，不斷更新?lián)Q代，逐漸成為生產(chǎn)汽、柴油的主角，而熱裂化則逐漸退出歷史舞臺，現(xiàn)在已幾乎絕跡。
所謂催化裂化就是指在催化劑存在下進(jìn)行裂化反應(yīng)，與單純的熱裂化相比，它可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成反應(yīng)，將較重的原料大量轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)油品，大大提高了生產(chǎn)的效率和汽、柴油的質(zhì)量。其反應(yīng)溫度大體在500℃左右，反應(yīng)時(shí)間只有幾秒鐘。催化裂化的原料比較廣泛，最初主要用沸點(diǎn)范圍為350～500℃的中間餾分油為原料，現(xiàn)在大量采用重質(zhì)原料(全部或部分摻人常壓渣油或減壓渣油)，就是所謂重油催化裂化。催化裂化所用的催化劑現(xiàn)有許多品牌，但在本質(zhì)上它們都是硅鋁型的分子篩化合物。現(xiàn)在普遍采用的是一類稱為Y型分子篩的固體酸催化材料，分子篩歷經(jīng)了不斷的改性處理而得到改進(jìn)，致使催化裂化催化劑具有很高的輕油催化活性、良好的選擇性及穩(wěn)定性。
事物往往是一分為二的，在催化裂化過程中原料的催化轉(zhuǎn)化也是兩極分化的：一方面是大分子變小，產(chǎn)生出人們所需要的輕質(zhì)產(chǎn)品;另一方面，大分子還會縮合成更大的分子，直至生成焦炭。這些焦炭沉積在催化劑上，會使催化劑的活性大大下降以致使它無法工作。只有通入空氣把焦炭燒掉，對催化劑進(jìn)行再生，使其活性得到恢復(fù)后，才能重復(fù)使用。在煉油廠里，這個(gè)再生過程是在一種叫做再生器的設(shè)備中完成的。像粉末一樣的催化劑周而復(fù)始地在反應(yīng)器和再生器之間來回循環(huán)運(yùn)行。在反應(yīng)器中隨著反應(yīng)的進(jìn)行催化劑的表面會結(jié)上焦炭，其活性也就逐漸下降;結(jié)了焦的催化劑就被送入再生器，在空氣氣流中使催化劑上的焦炭燃燒掉。活性得以恢復(fù)的催化劑再回到反應(yīng)器。再生時(shí)，焦炭燃燒所放出的熱量會被催化劑吸收，為它回到反應(yīng)器中繼續(xù)進(jìn)行裂化反應(yīng)提供了熱源，創(chuàng)造了條件。催化劑在反應(yīng)器和再生器中周而復(fù)始的反應(yīng)和再生，可實(shí)現(xiàn)長周期連續(xù)生產(chǎn)。
催化裂化汽油的產(chǎn)率大體在50%左右，它在我國車用汽油中的調(diào)和份額約占70%左右。催化裂化汽油基本可達(dá)到90號車用汽油的標(biāo)準(zhǔn)，但是從環(huán)保上更高的要求來衡量，其中烯烴的含量較高。目前中國石化自主開發(fā)的MIP-CGP等技術(shù)成功應(yīng)用，已使催化裂化生產(chǎn)的汽油烯烴含量基本上可以滿足國III及以上標(biāo)準(zhǔn)。此外，催化裂化還產(chǎn)出25%～30%的柴油餾分，其質(zhì)量較差，不能直接作為產(chǎn)品使用，需要經(jīng)過進(jìn)一步處理后才能生產(chǎn)合格柴油產(chǎn)品。
催化裂化在生成汽油、柴油等液體產(chǎn)物的同時(shí)，還生成以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯為主要成分的氣體產(chǎn)物。它們在不太高的壓力下就可以變成液體，這就是常用作民用燃料的液化氣。其實(shí)，把液化氣當(dāng)燃料燒掉是很可惜的。因?yàn)樗鼈兪堑氖突ぴ希梢杂脕碇迫【郾┖途郾╇娴仍S多十分重要的產(chǎn)品。近年來，還開發(fā)了一系列用催化裂化方法盡量多產(chǎn)氣體烯烴的技術(shù)，成為除了高溫蒸汽裂解產(chǎn)乙烯、丙烯外另一條提供石油化工原料的重要途徑。
此外，還有一類也能把大分子變小的工藝稱為加氫裂化。使重質(zhì)的原料變輕這種加工方法是在中高壓、一定的溫度以及氫氣存在的條件下，經(jīng)過加氫裂化催化劑的作用，可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)噴氣燃料、柴油以及生產(chǎn)乙烯的輕油原料。