含硫原油对催化裂化装置催化剂性能的影响分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：油田在生产作业过程中产出的原油成分非常复杂，在进入炼化装置后其性质直接决定了炼化装置实际工艺流程，而在原油中还有着大量水分、硫化物、重金屬以及各种机械杂质都会对炼油工艺产生巨大影响。而一些杂质对炼化装置的正常生产，尤其是对催化剂性能会产生，本文主要对含硫原油性质的变化对催化裂化装置催化剂性能的影响进行了分析。
关键词：含硫原油；催化裂化；催化剂；性能影响
而且再经过蒸馏装置的处理后大部分重质油馏分最终成为了催化裂化装置生产原料，对于石油工业生产来说，催化裂化装置是一种非常重要的实现重质油轻质化处理的装置，在石油工业中发挥了十分重要的作用。而市场中超过80%的汽油都是通过催化裂化产生。随着我国社会经济的快速发展，石油产品的需求量也在不断增加，而原油开采的加速导致原油产品质量也在不断下降，这对原油加工装置提出了更高的要求。
1 催化裂化装置生产原料
对于我国某大油田来说，在其实际进行原油催化裂化处理的过程中会涉及到大量从俄罗斯进口的原油。该油田自身产出的原油中含硫原油密度小、含钙量较高，原油灵犀点较低，原油中沥青以及胶质含量、硫含量、氮含量都比较低，非常适合作为催化裂化装置生产原料。而对于从俄罗斯进口的原油来说，其属于一种含硫中间基原油，而这种原油中硫、氮的含量都比较高，其原油蒸馏的含量甚至超过了该油田自产原油硫含量的6倍多，含氮量也达到了但原油的1.8倍左右[1]。
2 进口原油性质分析
随着我国社会经济的快速发展，原油产品的消耗量也在不断增加，而我国多数油田在进入生产开采后期阶段后开采难度逐渐增加，产量下降也非常明显。鉴于此我国也逐步开始加强国际能源合作。在2008年，我国与俄罗斯达成的原油进口协议。根据该协议，我国每年会通过铁路从俄罗斯进口1500万吨原油。由此，俄罗斯原油也成为了我国增加原油供应的重要渠道。
通过对俄罗斯进口原油相关数据进行分析后可以发现，俄罗斯含硫原油密度、粘度比较高，而原油的凝点、含蜡量都比较低，而且胶质含量、沥青含量、硫含量、氮含量、重金属含量都比较高。而含硫原油中大部分的硫、氮以及重金属组分再经过蒸馏装置处理后，大部分都会随着重质馏份进入到催化裂化装置中，而随着催化裂化装置中硫、氮以及重金属含量的不断增加必然会对催化裂化装置内部的各种催化剂性能造成严重影响。
通常情况下油田的催化裂化装置都会采用并列式提管反应—前置烧焦罐两段再生催化裂化工艺，而针对在生气二密相与一密相之间的外循环管主要采取的是控制催化剂循环量，而针对管反应器的出口主要使用的是粗旋风分离器，针对沉降器以及在生气都设置了集气室。而且为了进一步提升能量利用率，设置了专门的能量回收装置来进行能量回收。
3 含硫原油对催化裂化装置催化剂性能结果分析
由于进口俄罗斯原油要远比该油田硫、氮含量高，因此在实际进行催化裂化过程中催化裂化装置内部会积留大量的硫，而随着硫含量的不断增加催化裂化装置内部催化剂的活性以及选择性都出现了不同程度的下降。而与此同时，随着硫含量的增加，在提升管反应器内部催化裂化反应过程中会伴随着脱硫反应的发生，由此就会产生大量的硫化氢气体，这部分硫化氢气体在混入干气中后会对整个装置的分离系统处理量造成严重影响；其次，在原料中掺杂的大量硫组分会发生氧化反应生成硫磺、或者二氧化硫，这部分产物会在催化剂的表面上沉淀，从而使得整个装置生焦量不断增加，主风消耗量以及能耗都会逐步增加。通过对催化裂化反应前后催化剂进行分析后可以发现，在催化剂中重金属、碳含量都出现了大幅度增加，这主要是因为含硫原油在经过掺炼后，原料中含有的大量重金属物质在催化裂化反应过程中全部沉淀在了催化剂的表面上，从而对催化剂的活性造成了严重影响，进一步对催化裂化装置产品分布造成一定影响，使得油品质量出现恶化，生焦量也出现了明显的增加[2]。
含硫原油中的硫含量变化对催化剂性能能产生直接影响，并最终导致催化裂化产品质量出现问题。由于含硫原油中硫含量、重金属含量等因素的影响，使得催化裂化装置生产的汽油、柴油、干气等产品质量出现较大变化，尤其对抗爆性的会产生巨大影响，会导致汽油产品中辛烷值明显下降，从而使得汽油产品的安全性能得不到保障。而对于柴油来说，裂化生产工艺条件也变了更加复杂，由于柴油产品中十六烷的值出现了明显的下降，从而导致柴油产品的安定性变差。
4 结束语
含硫原油由于含硫、氮以及重金属含量都比较高。因此会直接导致催化裂化装置中催化剂活性下降，最主要是因为催化剂表面在沉淀大量重金属、硫磺等物质，导致催化剂出现严重污染，从而出现中毒现象，由此会对其活性造成严重影响。
参考文献：
[1]司西强.NiMoS/γ-Al2O3汽油加氢精制催化剂上烯烃与H2S反应研究[D].青岛：中国石油大学，2010.
[2]熊玉平，张国静.掺炼俄罗斯原油对重油催化裂化装置产品分布及质量的影响[J].炼油与化工，2012，23（02）：13-16+57-58.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14851001.htm
