我國是世界能源生產(chǎn)和消費大國,又是一個(gè)人均能源資源相對匾乏的國家。全國總人口數占世界總人口的20%,已探明的煤炭?jì)α空际澜鐑α康?1%,原油占2.4%,天然氣僅占1.2%,人均煤炭資源為世界平均值的42.5%,人均石油資源為世界平均值的17.1%,人均天然氣資源為世界平均值的”.20%Hl1。目前,能源匾乏已成為中國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸、能源安全也引政界及業(yè)內人士的廣泛重視,節能環(huán)保在全社會(huì )達成共識。
煉油工業(yè)是能源加工工業(yè),在生產(chǎn)過(guò)程中又要消耗大量的能源,主要是水、電、汽
和燃料。煉油工業(yè)節能可以增加石油產(chǎn)品,降低成本,直接關(guān)系到石油資源的合理利用、
環(huán)境保護和企業(yè)的經(jīng)濟效益。
進(jìn)入上世紀八十年代,全球范圍內原油劣質(zhì)化傾向日趨嚴重。特別是近幾年來(lái),我國原油短缺,進(jìn)口依賴(lài)度已超過(guò)400/612).隨著(zhù)重質(zhì)油的開(kāi)采和產(chǎn)品需求結構的變化,原油深度加工技術(shù)成為當今世界煉油工業(yè)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。一個(gè)國家的煉油企業(yè)的平均輕質(zhì)油收率從某種程度上體現了這個(gè)國家煉油企業(yè)重油加工的深度和水平。目前,美國煉油廠(chǎng)的平均輕質(zhì)油收率達80%以上,而我國平均約為600/a,說(shuō)明我國煉油企業(yè)的重油加工深度普遍偏低,與國際先進(jìn)水平相比差距較大131.
石化廠(chǎng)重油催化裂化裝置原料來(lái)源緊張,渣油摻入比例增加,原料性質(zhì)逐年重質(zhì)化、劣質(zhì)化,原料中殘碳含量高,有時(shí)達到8.3%(常規催化裂化原料中的殘碳值一般在6%左右),在重油催化裝置所加工的原料中其性質(zhì)是*差的ff。因此,原料餾分很重、粘度很大,同時(shí)還含有大量一次加工后殘存的金屬及硫、氮等雜質(zhì),從而決定了重油在反應過(guò)程中難于裂化、液收降低及生焦量高等特點(diǎn),甚至出現設備嚴重結焦,影響裝置正常生產(chǎn)的情況。
重油催化裂化技術(shù)水平的高低應主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行論證:(1)重油的劣質(zhì)化程度:(2)產(chǎn)率分布水平:(3)催化劑品種的開(kāi)發(fā):(4)硬件設備的開(kāi)發(fā)應用。資料[4J表明,經(jīng)過(guò)多年的努力,我國重油催化裂化的各項工藝技術(shù)得到了發(fā)展,如高選擇性、低生焦、抗金屬污染的各種REY, REHY和超穩Y催化劑,高效霧化進(jìn)料噴嘴,催化劑取熱器,催化劑與油氣的快速分離,催化劑高效再生,金屬鈍化劑,Co助嫩劑等,這一系列技術(shù)均已接近世界先進(jìn)水平。但從綜合水平來(lái)看,如能耗、劑耗、開(kāi)工周 期、人均加工量等與國外還有一定差距;在改進(jìn)提升管氣固接觸、提高油劑快分效率、改善待生催化劑汽提效果、開(kāi)發(fā)新型催化劑和各種助劑等方面,還有待進(jìn)一步提高.
進(jìn)料噴嘴的任務(wù)就是將原料油霧化,向提升管內均勻噴油,經(jīng)過(guò)霧化的原料油進(jìn)入提升管反應器后很快就會(huì )全部汽化,并且迅速地在催化劑上發(fā)生裂解反應,完成工藝過(guò)程。催化裂化進(jìn)料噴嘴,特別是重油催化裂化進(jìn)料噴嘴,是催化裂化關(guān)鍵設備之一。中國石化在2005年4月下旬召開(kāi)的“煉化企業(yè)長(cháng)周期運行經(jīng)驗交流會(huì )”上明確提出:近幾年內主要裝置要實(shí)現的長(cháng)周期運行目標中,催化裂化要達到兩年以上,這就對噴嘴結構及其霧化效果提出了更高的要求。
另外,我國引進(jìn)的Total噴嘴,其特點(diǎn)是用高的油壓(大于I.4MPa),將油噴在硬質(zhì)靶材上撞碎成細滴,然后用高速氣流將破碎的微細油滴吸入提升管。由于需要高的油壓,在役煉廠(chǎng)采用有困難,這說(shuō)明國外進(jìn)口的一些噴嘴在中國市場(chǎng)上不太適用,有霧化效果不好,易堵塞、結焦、壽命短等缺點(diǎn)。