随着汽提段结构的不断更新,汽提工艺的不断改进也成为提高汽提效率的重要手段。优良的汽提工艺能提高汽提效果。汽提段的效率与汽提时间、水蒸气用量、汽提温度、汽提压力以及催化剂的结构性质有关。高亮等对催化裂化家族工艺待生催化剂汽提过程进行了研究,在小型固定流化床汽提评价装置上研究了待生催化剂汽提过程,评定了汽提效果。着重考察了汽提温度、水蒸气量和时间对汽提过程的影响。探讨了进一步提高待生催化剂汽提效果的途径,并就化学反应在汽提中的作用进行了初步分析。
1、汽提温度的影响
汽提温度起着决定性的作用,提高汽提温度,有利于待生催化剂的汽提,汽提效果明显改善。由此,提出了一个“高温汽提”的概念,即在汽提器内形成一个高温的环境,将反应后吸附在催化剂表面和催化剂空隙内的难于汽提的油或软质焦炭,在较高的汽提温度下使其进一步裂化、脱氢、缩合,这样就使在常规汽提条件下不能有效汽提的液焦部分地裂化成小分子的轻烃,以达到降低待生催化剂上的焦炭,尤其是降低焦炭中氢含量的目的。
2、汽提时间的影响
在一定的温度下,延长汽提时间对待生催化剂汽提是十分有利的。随着汽提时间的延长,可汽提碳部分增加较快,但超过一定时间后,进一步延长时间对汽提效果的改善并不十分显著,在高温下汽提时,达到较好汽提效果的时间相对要短一些。
3、汽提水蒸气量的影响
在一定的汽提温度和时间条件下,随着汽提水蒸气量的增加,汽提效果有一定的改善,增加蒸汽用量实质上是提高水蒸气的摩尔比,同时因水蒸气的流速提高,还改善了催化剂与蒸汽的接触,综合效果是更有利于吸附油的脱吸,提高了汽提效率。但是汽提水蒸气超过一定量后,汽提效果的改善不明显。
4、其它因素的影响
催化剂的结构性质对待生催化剂上焦炭的可汽提性有较大的影响。比表面积大的待生催化剂可汽提焦炭相对较多,孔体积大待生催化剂可汽提性较好。
Phillips公司研究发现,好的进料嘴系统与好的汽提段性能是相辅相成的,进料嘴系统性能不好汽提段的优势也不能有效发挥。
汽提段内存在一些反应是明显的事实。对传统的VGO裂化反应,这个问题不甚突出。汽提蒸汽的主要作用是单纯的物理汽提过程,即把催化剂夹带的油气吹扫出来,尽量减少可汽提炭的数量。但对于重油催化裂化,情形可能有所不同。难裂化的液相部分有可能在提升管反应区尚没有反应完全,那么汽提段内发生的将不光是蒸汽汽提的物理过程,而是必有一部分化学反应。提升管的设计趋势是尽量缩短反应时间。因此,这些在提升管内没有反应完全的液相部分,*后的反应机会就是沉降器和汽提段。否则将以焦炭形式被送到再生器内被烧掉。这样从减小烧焦强度、降低装置能耗来说是不利的。所以,通过结构改进或改变汽提条件而尽量使这部分液相反应完全是完全必要的。具体的讲,催化剂颗粒间和颗粒孔隙内的液相分在汽提段的停留时间长达1min以上,催化裂化二次反应和热裂化反应将持续进行,生成富含氢和甲烷的气体,同时产生焦炭。而热裂化反应总的看是沿着两个方向进行的,一个方向是裂解成分子量较小的分子,另一个方向是缩合成分子量更大的分子。所以热裂化会生成较重的产物,甚至是焦炭。
