流化催化裂化技术研究进展

摘 要：流化催化裂化（FCC）技术是我国一项先进的科研成果，广泛应用于各领域，尤其是高温、低压力方面，以及催化剂用于残渣进料与裂解重质油料。本文主要介绍了De-SOX技术的发展，对国内外生产丙烯的技术进行了简要概述，对丙烯技术的研发思路进行了论述，还依据固体吸附材料理论综述了流化催化裂化（FCC）汽油脱硫吸附剂。从加氢脱硫和非加氢脱硫两方面综述如何降低硫含量，得到环保产品。

关键词：流化催化裂化 研发思路 技术进展

一、前言

据统计，随着经济高速发展，一些与环境保护有关的问题随之而来，其中汽车尾气等工业污染已经相当严重，我国目前约八成的汽油来自流化催化裂化（FCC），但仍然存在硫含量较大的问题，故对脱硫技术的研究很有必要。根据化学性质活泼与否，汽油之中的硫化物大体划分为：非活性硫化物和活性硫化物。对于活性硫化物（包含硫、硫化氢、硫醇等元素）会致使燃烧系统的直接腐蚀；而对于非活性硫化物（包括二硫化物、硫醚和嚓吩类硫化物等），其化学性质相当稳定，在燃烧过程所生成的物质具有相当强的腐蚀性，它是形成酸雨的首要因素，从而对环境造成了很大污染，所以脱硫必不可少。

二、降低流化催化裂化汽油硫含量

近几年来，我国利用流化催化裂化技术在石油炼油方面取得了重大突破。炼厂如今有三种控制SOX排放的方法：即原料油加氢脱硫，烟道气洗涤和催化剂脱硫技术。而催化法脱硫原理的核心是：FCC反-再系统中/原位0进行SOX转移脱除。对于流化催化裂化汽油中硫含量过高的问题，研究人员对这些问题展开了综合论述，分别为加氢脱硫和非加氢脱硫两个方面。文章多为正确使用新型催化剂在加氢脱硫技术中，在此方面的研究成果卓为显著，并且系统评价了在非加氢脱硫技术中渗透汽化膜法脱硫的现状和发展趋势。

通过长期的研究，我们发现，钙和镁氧化物，载镁的氧化硅-氧化镁的混合物具有吸附SOX的能力。而对于活性，氧化铝，锰或磷的氧化铝都可以用来作为SOX的吸附剂。

三、我国催化裂化技术发展现状及前景

对于采用分子筛裂化催化剂来说，长停留时间以及稀相的设计会产生过多的氢转移反应和热裂化反应。所以新型的设计采用短接触时间的提升管反应器并在提升管出口处使催化剂和油气快速分离。

我国流化催化裂化技术（FCC）在改质重质瓦斯油和渣油方面也起到了相当大的作用，这是一种挽救我国炼油业效益的核心方法。据不完全统计，直至1999年1月1日，全世界原油加工能力为4015.48 Mt/a，其中催化裂化装置的加工能力为668.37 Mt/a，约占一次加工能力的16.6%，居二次加工能力的首位。

在我国的石油资源中，分量较重的是原油，而分量较轻的是轻质油品，所以我国必须对炼油工业进行深加工以便适应市场要求。近十几年来，催化裂化掺炼渣油量在不断上升，已居世界领先地位。催化剂的制备技术已取得了长足的进步，国产催化剂在渣油裂化能力和抗金属污染等方面均已达到或超过国外的水平。在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术有了较大发展。

四、重油催化裂化

参考重油催化裂化反应-再生系统的操作与设计经验，研究人员开发出了一系列工艺技术，用来进行重油催化裂化的丙烯生产。由于我国原油中轻质油含量普遍偏低，中国石化石油化工科学研究院，开发了以重油为原料多产丙烯的催化裂解技术。重油催化裂化是指以VGO掺兑渣油，或常压渣油甚至是减压渣油作为原料。

研究表明，对于不含沥青质的抽提油，其胶质含量与催化裂化反应的焦炭产率之间呈直线关系；渣油中镍、钒等金属的含量高，直接影响到催化剂的活性、选择性和稳定性。

由于馏分油和重质油性质存在显著差别，至今所取得的大多数技术进步主要是针对重油催化裂化，对催化裂化产品质量要求的逐步提高以及对环保法规的逐渐完善，大力促进了催化裂化技术的发展。同时，我们还应该大力发展FCC汽油深度脱硫的节能技术、高效技术、绿色技术，这一技术对于社会与环境都有着十分重要的意义。

五、非加氢脱硫技术的研究进展

非加氢脱硫技术相比于HDS技术不用消耗氢或耗氢很少，且有可能达到较高的脱硫率和较低的辛烷值损失。目前，有很多非加氢脱硫方法，有些技术逐步发展成熟并得到了很好运用。流化催化裂化装置的名称是根据催化剂的使用方法而得名的。催化剂是以流化状态通过整个装置。

催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂，才出现了流化床催化裂化装置；分子筛催化剂的出现，才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。

近年来，渗透汽化膜法得到迅速发展，相比传统分离过程而言，渗透汽化膜法具有相变量小、效率高、能耗低、设备简单、工艺放大效应小等优点，并且在汽油深度脱硫技术上具有很大的优势，此技术逐步引起国内外学者的广泛关注。

六、总结

如前文所述，在日后的炼油行业之中，仍然将以催化裂化作为石油加工的重点。为了制造出更加环保，更加经济的产品，催化技术一直在不断改善和发展。我国由于面临原料重质化和进口含硫甚至高硫原油的态势，炼厂正在采取相应措施使重油催化裂化加工工艺来适应这些变化，这对炼油技术发展提出了新的课题。

国内研究的脱硫助剂存在着脱硫效果、机械强度较差等不足。因此研发高活性、高稳定性的多组分脱硫助剂，用来满足我国炼油行业的需要，这是研究的目标之一。

参考文献

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