重油快速热解实验研究
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丁烯 的 总 质量 产 率 为 ２ ． ０ ， 烯 产 率远 高于 其 它 烯烃 产 率 。 ３０％ 乙
关 键 词 ：石 油 焦
渣油
快速裂解
烯 烃
ｌ 前 言
随 着 世 界 石 油 资 源 日益 短 缺 和 原 油 的 重 质 化 ，
常规 石 油 的 可 供 利 用 量 日益 减 少 ， 全 世 界 的 重 油 而
对 石 油 焦 进 行 改 性 ， 察 不 同 改 性 剂 对 裂 解 反 应 考
的影 响 。
２ ２ 实 验 装 置 及 流 程 ． 采 用 小 型 流 化 床 实 验 装 置 ， 要 包 括 进 油 系 主 统 、 水 系 统 、 应 系 统 、 物 分 离 收 集 系 统 和 温 进 反 产
度 控 制 系 统 ５部 分 。
２ 实 验
２ １ 原 料油和热 载体 ．
实 验 所 用 原 料 油 为 山 东 恒 源 石 油 化 工 集 团 有
一
实 验 时 ， 热 后 的 减 压 渣 油 和 蒸 馏 水 被 柱 塞 预
收稿 日期 ：２ １ — ６２ ；修 改稿 收 到 日期 ：２ １ － ９Ｏ 。 ０ ０ ０ —４ ０ Ｏ ０ 一 １ 作 者简 介 ：盖 希坤 ， ， 士 研 究 生 ， 学 工 程 与 技 术 专 业 ， 男 博 化 曾 获 省 级奖 励 １ ３项 ， 得 国家授 权 专 利 ２ 获 ４项 。
资源总量却非 常巨大 ， 将成 为 ２ １世纪 的重要 能 源。 我 国大 多数 原 油 较 重 ， 压 渣 油 的含 量 一 般 高 达 减
４ ～ ５ ， 何 加 工 这 些 日益 增 长 的 重 油 和 大 量 Ｏ Ｏ 如
渣油 ， 已成 为我 国炼 油 工 业 的重 大 课 题 。 乙 烯 、 烯 丙 等 低 碳 烯 烃 是 重 要 的 石 油 化 工 原 料 ， 石 油 化 工 工 在
从 热 力 学 方 面 考 虑 ， 油 裂 解 反 应 为 吸 热 反 重 应 ， 高 温 度 对 裂 解 反 应 有 利 。 重 油 裂 解 反 应 是 升
石 油艨 制 与记 工
Ｐ ＴＲＯＬ Ｅ ＥＵＭ ＰＲ ＯＣＥＳ ＮＧ ＳＩ ＡＮＤ ＥＴ Ｐ ＲＯＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｓ
重 油快 速 热解 实验研 究
盖 希 坤 ，田原 宇 ，夏 道宏 ，乔英 云
（ ． 国石 油 大学 （ 东 ） 工学 院 ，青 岛 ２ ６ ５ ；２ 山东 科 技 大 学 化 工 学 院 ） １中 实 验 装置 ， 减压 渣 油 为 原 料 、 油 焦 为热 载 体 ， 察 反 应 温 度 、 油 比、 载 体 藏 采 以 石 考 水 热
量和 石 油 焦 改性 等 条 件 对 重 油快 速 热 解 反应 气 体 产 物 分 布 的影 响 。研 究 发现 ， 操作 条 件 对 重 油快 速裂 解 产 物 各 分 布 具 有 不 同程 度 的影 响 ， 中 以 反 应 温 度 和 对 石 油 焦 进 行 改 性 的影 响 最 大 ； 反 应 温 度 ６ ０℃ 、 油 质 量 比 其 在 ６ 水 １ ３ ３ 热 载 体 藏 量 ２ ．２ 、 ０ｇ和 采 用 Ｋ ＯＨ 对 石 油 焦 进 行 改 性 的优 化 条 件 下 ， 烯 质 量 产 率 为 １ ． １ ， 烯 、 烯 、 乙 ３ ９ 乙 丙
数
据
氢碳原子 比
残炭 ， 族 组 成 （ ） ，
饱 和 烃
业中 占有极其重要 的地位 ， 随着对 乙烯 、 丙烯需 求量 的增加 ， 开发 以重质油为原料生产 乙烯 、 丙烯 等低 碳
烯 烃 的新 技 术 成 为 当前 研 究 的热 点 。 目前 ， 内 外 已 经 开 发 成 功 和 正 在 开 发 的 重 国
物 在 反 应 器 顶 部 经 过 滤 器 过 滤 分 离 出 携 带 的 焦 炭
考 虑 到 能 耗 的影 响 ， 择 最 佳 反 应 温 度 为 ６ ０℃ ， 选 ６ 此 条 件 下 乙 烯 、 烯 、 烯 的 产 率 分 别 为 ４９ ％， 丙 丁 ．８ ２ ５ ，．４ ， 烯 烃 产 率 为 ８ ５ ％ 。 ． ４ １ ０ 总 ．６
限公 司 的减 压渣 油 （ 以下 简称 恒 源 减 压 渣 油 ） 性 ，
质见 表 １ 。热 载 体 为 石 油 焦 ， 质 见 表 ２ 性 。
表 １ 原 料 油 性 质
项 目 密度 （ ０℃ ） （ ２ ／ ｇ・ｃ ） ｍ
运 动黏 度 （ ０ １ ０℃ ） （ Ｔ ・ｓ ） ／ｍｌ。 ｌ
碳烯烃 可 以摆脱硫 、 、 金 属和 残炭 含 量 高 的重 氮 重
油 对 催 化 剂 失 活 的 影 响 ， 解 决 国 内 大 量 重 质 油 对
利用 问题 和低碳烯 烃需 求 紧 张 的现状 具 有重 要 意
义 。为 此 ， 课 题 对 以 石 油 焦 为 热 载 体 的 减 压 渣 本 油快速热解 反应开 展研 究工 作 ， 察反 应 温度 、 考 水 油 比、 油 焦量对反 应后 气 体产 物 分布 的影 响 ， 石 并
１ ０ 一
盂 布 寺
．重 删 伏 愿 热 肼 头 粒 计 咒
式 计量 泵 打入 预 热器 预 热 ， 在 流 化 床 反 应 器 分 并
布 板前 混合 ， 油 经过 分 布 板后 被 水 蒸 气 雾 化 ， 渣 在 反 应 器 内 与 流 化 的 石 油 焦 颗 粒 接 触 反 应 。 热 解 产
芳 香 烃
胶 质 ＋沥 青 质
２．Ｏ ７ ５
油 裂解制烯 烃 技术 有 ｌ ４余 种 ， 是采 用 催 化 。 都
裂 解 的 方 式 对 重 油 进 行 加 工 ， 用 重 质 油 直 接 裂 而 解 制 取 乙 烯 、 烯 等 低 碳 烯 烃 的 研 究 报 道 较 丙
少 口 “ 。与 催 化 裂 解 相 比 ， 油 直 接 裂 解 制 取 低 ］ 重
关 键 词 ：石 油 焦
渣油
快速裂解
烯 烃
ｌ 前 言
随 着 世 界 石 油 资 源 日益 短 缺 和 原 油 的 重 质 化 ，
常规 石 油 的 可 供 利 用 量 日益 减 少 ， 全 世 界 的 重 油 而
对 石 油 焦 进 行 改 性 ， 察 不 同 改 性 剂 对 裂 解 反 应 考
的影 响 。
２ ２ 实 验 装 置 及 流 程 ． 采 用 小 型 流 化 床 实 验 装 置 ， 要 包 括 进 油 系 主 统 、 水 系 统 、 应 系 统 、 物 分 离 收 集 系 统 和 温 进 反 产
度 控 制 系 统 ５部 分 。
２ 实 验
２ １ 原 料油和热 载体 ．
实 验 所 用 原 料 油 为 山 东 恒 源 石 油 化 工 集 团 有
一
实 验 时 ， 热 后 的 减 压 渣 油 和 蒸 馏 水 被 柱 塞 预
收稿 日期 ：２ １ — ６２ ；修 改稿 收 到 日期 ：２ １ － ９Ｏ 。 ０ ０ ０ —４ ０ Ｏ ０ 一 １ 作 者简 介 ：盖 希坤 ， ， 士 研 究 生 ， 学 工 程 与 技 术 专 业 ， 男 博 化 曾 获 省 级奖 励 １ ３项 ， 得 国家授 权 专 利 ２ 获 ４项 。
资源总量却非 常巨大 ， 将成 为 ２ １世纪 的重要 能 源。 我 国大 多数 原 油 较 重 ， 压 渣 油 的含 量 一 般 高 达 减
４ ～ ５ ， 何 加 工 这 些 日益 增 长 的 重 油 和 大 量 Ｏ Ｏ 如
渣油 ， 已成 为我 国炼 油 工 业 的重 大 课 题 。 乙 烯 、 烯 丙 等 低 碳 烯 烃 是 重 要 的 石 油 化 工 原 料 ， 石 油 化 工 工 在
从 热 力 学 方 面 考 虑 ， 油 裂 解 反 应 为 吸 热 反 重 应 ， 高 温 度 对 裂 解 反 应 有 利 。 重 油 裂 解 反 应 是 升
石 油艨 制 与记 工
Ｐ ＴＲＯＬ Ｅ ＥＵＭ ＰＲ ＯＣＥＳ ＮＧ ＳＩ ＡＮＤ ＥＴ Ｐ ＲＯＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｓ
重 油快 速 热解 实验研 究
盖 希 坤 ，田原 宇 ，夏 道宏 ，乔英 云
（ ． 国石 油 大学 （ 东 ） 工学 院 ，青 岛 ２ ６ ５ ；２ 山东 科 技 大 学 化 工 学 院 ） １中 实 验 装置 ， 减压 渣 油 为 原 料 、 油 焦 为热 载 体 ， 察 反 应 温 度 、 油 比、 载 体 藏 采 以 石 考 水 热
量和 石 油 焦 改性 等 条 件 对 重 油快 速 热 解 反应 气 体 产 物 分 布 的影 响 。研 究 发现 ， 操作 条 件 对 重 油快 速裂 解 产 物 各 分 布 具 有 不 同程 度 的影 响 ， 中 以 反 应 温 度 和 对 石 油 焦 进 行 改 性 的影 响 最 大 ； 反 应 温 度 ６ ０℃ 、 油 质 量 比 其 在 ６ 水 １ ３ ３ 热 载 体 藏 量 ２ ．２ 、 ０ｇ和 采 用 Ｋ ＯＨ 对 石 油 焦 进 行 改 性 的优 化 条 件 下 ， 烯 质 量 产 率 为 １ ． １ ， 烯 、 烯 、 乙 ３ ９ 乙 丙
数
据
氢碳原子 比
残炭 ， 族 组 成 （ ） ，
饱 和 烃
业中 占有极其重要 的地位 ， 随着对 乙烯 、 丙烯需 求量 的增加 ， 开发 以重质油为原料生产 乙烯 、 丙烯 等低 碳
烯 烃 的新 技 术 成 为 当前 研 究 的热 点 。 目前 ， 内 外 已 经 开 发 成 功 和 正 在 开 发 的 重 国
物 在 反 应 器 顶 部 经 过 滤 器 过 滤 分 离 出 携 带 的 焦 炭
考 虑 到 能 耗 的影 响 ， 择 最 佳 反 应 温 度 为 ６ ０℃ ， 选 ６ 此 条 件 下 乙 烯 、 烯 、 烯 的 产 率 分 别 为 ４９ ％， 丙 丁 ．８ ２ ５ ，．４ ， 烯 烃 产 率 为 ８ ５ ％ 。 ． ４ １ ０ 总 ．６
限公 司 的减 压渣 油 （ 以下 简称 恒 源 减 压 渣 油 ） 性 ，
质见 表 １ 。热 载 体 为 石 油 焦 ， 质 见 表 ２ 性 。
表 １ 原 料 油 性 质
项 目 密度 （ ０℃ ） （ ２ ／ ｇ・ｃ ） ｍ
运 动黏 度 （ ０ １ ０℃ ） （ Ｔ ・ｓ ） ／ｍｌ。 ｌ
碳烯烃 可 以摆脱硫 、 、 金 属和 残炭 含 量 高 的重 氮 重
油 对 催 化 剂 失 活 的 影 响 ， 解 决 国 内 大 量 重 质 油 对
利用 问题 和低碳烯 烃需 求 紧 张 的现状 具 有重 要 意
义 。为 此 ， 课 题 对 以 石 油 焦 为 热 载 体 的 减 压 渣 本 油快速热解 反应开 展研 究工 作 ， 察反 应 温度 、 考 水 油 比、 油 焦量对反 应后 气 体产 物 分布 的影 响 ， 石 并
１ ０ 一
盂 布 寺
．重 删 伏 愿 热 肼 头 粒 计 咒
式 计量 泵 打入 预 热器 预 热 ， 在 流 化 床 反 应 器 分 并
布 板前 混合 ， 油 经过 分 布 板后 被 水 蒸 气 雾 化 ， 渣 在 反 应 器 内 与 流 化 的 石 油 焦 颗 粒 接 触 反 应 。 热 解 产
芳 香 烃
胶 质 ＋沥 青 质
２．Ｏ ７ ５
油 裂解制烯 烃 技术 有 ｌ ４余 种 ， 是采 用 催 化 。 都
裂 解 的 方 式 对 重 油 进 行 加 工 ， 用 重 质 油 直 接 裂 而 解 制 取 乙 烯 、 烯 等 低 碳 烯 烃 的 研 究 报 道 较 丙
少 口 “ 。与 催 化 裂 解 相 比 ， 油 直 接 裂 解 制 取 低 ］ 重