我國重油催化裝置的發(fā)展與進料噴嘴的改進

  我國是世界能源生產(chǎn)和消費大國，又是一個人均能源資源相對匾乏的國家。全國總?cè)丝跀?shù)占世界總?cè)丝诘?0%，已探明的煤炭儲量占世界儲量的11%，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(nèi)人士的廣泛重視，節(jié)能環(huán)保在全社會達成共識。
煉油工業(yè)是能源加工工業(yè)，在生產(chǎn)過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(jié)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。
進入上世紀八十年代，全球范圍內(nèi)原油劣質(zhì)化傾向日趨嚴重。特別是近幾年來，我國原油短缺，進口依賴度已超過400/612).隨著重質(zhì)油的開采和產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu)的變化，原油深度加工技術(shù)成為當(dāng)今世界煉油工業(yè)開發(fā)的重點。一個國家的煉油企業(yè)的平均輕質(zhì)油收率從某種程度上體現(xiàn)了這個國家煉油企業(yè)重油加工的深度和水平。目前，美國煉油廠的平均輕質(zhì)油收率達80%以上，而我國平均約為600/a，說明我國煉油企業(yè)的重油加工深度普遍偏低，與國際先進水平相比差距較大131.
石化廠重油催化裂化裝置原料來源緊張，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?zhí)己扛撸袝r達到8.3%(常規(guī)催化裂化原料中的殘?zhí)贾狄话阍?%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(yīng)過程中難于裂化、液收降低及生焦量高等特點，甚至出現(xiàn)設(shè)備嚴重結(jié)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(yīng)主要從以下四個方面進行論證:(1)重油的劣質(zhì)化程度:(2)產(chǎn)率分布水平:(3)催化劑品種的開發(fā):(4)硬件設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用。資料[4J表明，經(jīng)過多年的努力，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(wěn)Y催化劑，高效霧化進料噴嘴，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)均已接近世界先進水平。但從綜合水平來看，如能耗、劑耗、開工周 期、人均加工量等與國外還有一定差距;在改進提升管氣固接觸、提高油劑快分效率、改善待生催化劑汽提效果、開發(fā)新型催化劑和各種助劑等方面，還有待進一步提高.
進料噴嘴的任務(wù)就是將原料油霧化，向提升管內(nèi)均勻噴油，經(jīng)過霧化的原料油進入提升管反應(yīng)器后很快就會全部汽化，并且迅速地在催化劑上發(fā)生裂解反應(yīng)，完成工藝過程。催化裂化進料噴嘴，特別是重油催化裂化進料噴嘴，是催化裂化關(guān)鍵設(shè)備之一。中國石化在2005年4月下旬召開的“煉化企業(yè)長周期運行經(jīng)驗交流會”上明確提出:近幾年內(nèi)主要裝置要實現(xiàn)的長周期運行目標(biāo)中，催化裂化要達到兩年以上，這就對噴嘴結(jié)構(gòu)及其霧化效果提出了更高的要求。
另外，我國引進的Total噴嘴，其特點是用高的油壓(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，在役煉廠采用有困難，這說明國外進口的一些噴嘴在中國市場上不太適用，有霧化效果不好，易堵塞、結(jié)焦、壽命短等缺點。