重油乳化及其催化裂化反應研究

1、重油乳化及其催化裂化反應研究重油乳化及其催化裂化反應研究1[1][1]徐鴿徐鴿楊基和楊基和江蘇工業(yè)學院（常州213016）摘要對四種乳化劑進行了乳化穩(wěn)定性測定，選出較好的一種用于常壓渣油的摻水乳化，并對乳化油和常壓渣油分別進行催化裂化反應研究。結果表明，M劑的乳化穩(wěn)定性較好，當其HLB為7.45時獲得的乳化油穩(wěn)定時間最長；當進料溫度在300～400℃時，乳化油反應平穩(wěn)，而且液體收率較高；在相同的反應條件下，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化，重油摻渣油催化裂化技術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、提升管易結焦等缺點一方面限制了減壓渣油的摻入量另一方面導致裝置非正常停工。毫秒催化裂化、新型噴嘴、“X設計”等高新技術[1]均可為RFCC解決一些重大難題但裝置必須進行較大的改造。本文旨在從進料乳化入手應用“微

3、爆”理論[2～5]在裝置不做大的改造前提下達到改善原料霧化、減少結焦的效果。1試驗部分試驗部分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，部分購買，然后進行復配。將適量的乳化劑加入重油中，通過機械攪拌獲得試驗用乳化油。1.2未乳化油和乳化油FCC反應性能的研究對乳化油反應性能研究主要考察了三種乳化油、未乳化油催化裂化反應，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是在同一套反應裝置上進行的。比較三種乳化油以及未乳化油的反應性能隨溫度的變化趨勢。1.3未乳化油和乳化油催化裂化產(chǎn)品性能測試用兩種油分別進行催化裂化反應，測定其輕油收率，并對收集的汽油產(chǎn)品進行辛烷值測定，對柴油產(chǎn)品進行十六值測定。2試驗結果與討論2.1乳化油的配制及其高溫穩(wěn)定性測定乳化油的配制主要是篩選乳化劑。在不同HLB值的條件下對幾種乳化劑進行考察，結果見表1。表1乳化

5、劑HLB值及使用結果比較乳化劑的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劑的基礎上對其進行更詳細的考察，結果見圖1。本課題為2004年江蘇省高新技術資助項目。由圖3可見

6、，三種乳化油的氣體收率隨反應溫度的升高基本呈上升趨勢，這是因為隨反應溫度的升高，發(fā)生熱裂解的可能性增大，所以導致氣體收率上升。三種乳化油在反應溫度為350～450℃時，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反應在不同的進料溫度下，對未乳化渣油進行催化裂化反應性能考察，液體收率的結果見圖4。由圖4可見：乳化油和純渣油的液體收率隨反應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，而純渣油則在350～450℃之間；并且乳化油的液體收率要比純渣油平均高3%～5%。2.3乳化油與未乳化油FCC反應輕油產(chǎn)品分布乳化油與未乳化油FCC反應輕油產(chǎn)品分布情況見表2。表2兩種油FCC反應輕油產(chǎn)品結果輕油產(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百分點，能夠充分說明乳化油的反應性能明顯好于未乳化油。2.4輕油產(chǎn)品的主要性能測試對乳

8、化油和未乳化油的催化裂化的汽油和柴油產(chǎn)品分別進行了辛烷值和十六烷值測定，結果見表3。表3兩種油的催化裂化汽油和柴油的性質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，則用未乳化油時更高，這主要是因為乳化油催化裂化產(chǎn)品中環(huán)烷烴和芳香烴較多，而未乳化油中則是正構烷烴、正構烯烴較多。3結論a)在P、L、M、O四種乳化劑中，M劑的乳化穩(wěn)定性較好，