含硫原油對催化裂化裝置催化劑性能的影響分析
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摘 要：油田在生產作業過程中產出的原油成分非常復雜，在進入煉化裝置后其性質直接決定了煉化裝置實際工藝流程，而在原油中還有著大量水分、硫化物、重金屬以及各種機械雜質都會對煉油工藝產生巨大影響。而一些雜質對煉化裝置的正常生產，尤其是對催化劑性能會產生，本文主要對含硫原油性質的變化對催化裂化裝置催化劑性能的影響進行了分析。
關鍵詞：含硫原油；催化裂化；催化劑；性能影響
而且再經過蒸餾裝置的處理后大部分重質油餾分最終成為了催化裂化裝置生產原料，對于石油工業生產來說，催化裂化裝置是一種非常重要的實現重質油輕質化處理的裝置，在石油工業中發揮了十分重要的作用。而市場中超過80%的汽油都是通過催化裂化產生。隨著我國社會經濟的快速發展，石油產品的需求量也在不斷增加，而原油開采的加速導致原油產品質量也在不斷下降，這對原油加工裝置提出了更高的要求。
1 催化裂化裝置生產原料
對于我國某大油田來說，在其實際進行原油催化裂化處理的過程中會涉及到大量從俄羅斯進口的原油。該油田自身產出的原油中含硫原油密度小、含鈣量較高，原油靈犀點較低，原油中瀝青以及膠質含量、硫含量、氮含量都比較低，非常適合作為催化裂化裝置生產原料。而對于從俄羅斯進口的原油來說，其屬于一種含硫中間基原油，而這種原油中硫、氮的含量都比較高，其原油蒸餾的含量甚至超過了該油田自產原油硫含量的6倍多，含氮量也達到了但原油的1.8倍左右[1]。
2 進口原油性質分析
隨著我國社會經濟的快速發展，原油產品的消耗量也在不斷增加，而我國多數油田在進入生產開采后期階段后開采難度逐漸增加，產量下降也非常明顯。鑒于此我國也逐步開始加強國際能源合作。在2008年，我國與俄羅斯達成的原油進口協議。根據該協議，我國每年會通過鐵路從俄羅斯進口1500萬噸原油。由此，俄羅斯原油也成為了我國增加原油供應的重要渠道。
通過對俄羅斯進口原油相關數據進行分析后可以發現，俄羅斯含硫原油密度、粘度比較高，而原油的凝點、含蠟量都比較低，而且膠質含量、瀝青含量、硫含量、氮含量、重金屬含量都比較高。而含硫原油中大部分的硫、氮以及重金屬組分再經過蒸餾裝置處理后，大部分都會隨著重質餾份進入到催化裂化裝置中，而隨著催化裂化裝置中硫、氮以及重金屬含量的不斷增加必然會對催化裂化裝置內部的各種催化劑性能造成嚴重影響。
通常情況下油田的催化裂化裝置都會采用并列式提管反應—前置燒焦罐兩段再生催化裂化工藝，而針對在生氣二密相與一密相之間的外循環管主要采取的是控制催化劑循環量，而針對管反應器的出口主要使用的是粗旋風分離器，針對沉降器以及在生氣都設置了集氣室。而且為了進一步提升能量利用率，設置了專門的能量回收裝置來進行能量回收。
3 含硫原油對催化裂化裝置催化劑性能結果分析
由于進口俄羅斯原油要遠比該油田硫、氮含量高，因此在實際進行催化裂化過程中催化裂化裝置內部會積留大量的硫，而隨著硫含量的不斷增加催化裂化裝置內部催化劑的活性以及選擇性都出現了不同程度的下降。而與此同時，隨著硫含量的增加，在提升管反應器內部催化裂化反應過程中會伴隨著脫硫反應的發生，由此就會產生大量的硫化氫氣體，這部分硫化氫氣體在混入干氣中后會對整個裝置的分離系統處理量造成嚴重影響；其次，在原料中摻雜的大量硫組分會發生氧化反應生成硫磺、或者二氧化硫，這部分產物會在催化劑的表面上沉淀，從而使得整個裝置生焦量不斷增加，主風消耗量以及能耗都會逐步增加。通過對催化裂化反應前后催化劑進行分析后可以發現，在催化劑中重金屬、碳含量都出現了大幅度增加，這主要是因為含硫原油在經過摻煉后，原料中含有的大量重金屬物質在催化裂化反應過程中全部沉淀在了催化劑的表面上，從而對催化劑的活性造成了嚴重影響，進一步對催化裂化裝置產品分布造成一定影響，使得油品質量出現惡化，生焦量也出現了明顯的增加[2]。
含硫原油中的硫含量變化對催化劑性能能產生直接影響，并最終導致催化裂化產品質量出現問題。由于含硫原油中硫含量、重金屬含量等因素的影響，使得催化裂化裝置生產的汽油、柴油、干氣等產品質量出現較大變化，尤其對抗爆性的會產生巨大影響，會導致汽油產品中辛烷值明顯下降，從而使得汽油產品的安全性能得不到保障。而對于柴油來說，裂化生產工藝條件也變了更加復雜，由于柴油產品中十六烷的值出現了明顯的下降，從而導致柴油產品的安定性變差。
4 結束語
含硫原油由于含硫、氮以及重金屬含量都比較高。因此會直接導致催化裂化裝置中催化劑活性下降，最主要是因為催化劑表面在沉淀大量重金屬、硫磺等物質，導致催化劑出現嚴重污染，從而出現中毒現象，由此會對其活性造成嚴重影響。
參考文獻：
[1]司西強.NiMoS/γ-Al2O3汽油加氫精制催化劑上烯烴與H2S反應研究[D].青島：中國石油大學，2010.
[2]熊玉平，張國靜.摻煉俄羅斯原油對重油催化裂化裝置產品分布及質量的影響[J].煉油與化工，2012，23（02）：13-16+57-58.
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