压力条件选择性催化裂解多产丙烯研究

两段提升管催化裂解多产丙烯(TMP)技术在大庆炼化12万吨/年的装置上,使用全常渣原料,丙烯收率达到20%以上。将TMP技术进一步放大,是摆在面前的重要问题。 压力是TMP大型化中与处理量、能耗和丙烯收率关联最密切的因素之一。工艺条件一定,压力决定了整个装置的处理量,处理量与压力条件不匹配,会造成产品分布不达标或者剂耗增大。压力与催化裂化能量回收是正比关系,当压力提高时,能量利用效率提高。但是,压力提高会加剧烯烃的二次副反应(如氢转移、异构化等),造成干气、液化气和汽油产物分布的差异,尤其对丙烯收率和选择性有较大影响。因此,探究加压条件对催化裂解产物的分布影响并寻求解决方案,是亟须解决的问题。 本实验根据流态化原理改造了原有的提升管中试实验装置,使其可以在加压条件下稳态操作。根据化学反应工程的知识,在提升管上使用石油醚替代雾化和预提升水,提高了烃分压。编制了组合进料混合温度计算程序,使实验装置的操作条件更能接近工业绝热操作过程。最后,设计实验,明确了烃分压对催化裂解多产丙烯的影响规律,同时考察了补偿措施。 实验表明,使用石油醚作为雾化和预提升介质,可以较大幅度的提高烃分压。烃分压增大,液化气产率降低,轻油(汽油+柴油)收率提高,但液收率(液化气+汽油+柴油)降低,焦炭产率增大,干气变化不明显。当其他工艺条件相同时,烃分压由0.095Mpa升高到0.233MPa,液化气收率降低6.91%,与此同时,丙烯、丁烯收率分别降低5.52%和4.69%,选择性降低5.67%和4.71%。汽油组成发生变化,烷烃、芳烃含量增加,烯烃含量降低。采用高温大剂油比、增加丁烯回炼量的操作方式可以有效补偿压力升高对烯烃的抑制作用。最后,使用不同原料验证了压力影响的普遍适用性并从理论上研究了影响丙烯收率的工艺条件,即:单分子裂化机理更有利于多产丙烯。高温、低转化率、低烯烃浓度、低烃分压、择形催化材料、相对低活性和低酸密度催化剂、丁烯回炼为适宜单分子裂化反应的有利条件。