延遲焦化抗焦增收劑
發(fā)布時(shí)間:2017-06-20 09:29:06
延遲焦化抗焦增收劑 LT ( JZY ) - Ⅲ
延 遲焦化是將渣油經(jīng)深度熱裂化轉(zhuǎn)化為氣體,輕中質(zhì)餾分油及焦炭的加工過程,是煉油廠提高 輕質(zhì)油收率和生產(chǎn)石油焦的主要手段。在原料渣油中加入防焦增收劑可減少焦碳和干氣的生 成,增加液體產(chǎn)物收率,是提高延遲焦化裝置經(jīng)濟(jì)效益的**佳方案。
一、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收劑的質(zhì)量指標(biāo)
執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/LTJ02-2006
項(xiàng)目
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質(zhì)量指標(biāo)
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實(shí)驗(yàn)方法
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外觀
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黃棕色液體
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目測
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密度 ( 20 ℃ ), g/cm 3
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0.93 ~ 1.10
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GB/T1884
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閃點(diǎn) ( 開口 ), ℃ ≥
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50
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GB/T267
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凝固點(diǎn) , ℃ ≤
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-15
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GB/T510
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機(jī)械雜質(zhì) % ≤
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0.01
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GB/T511
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水分 % ≤
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0.1
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GB/T260
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二、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收劑的產(chǎn)品特點(diǎn)
1 、油溶性好,能與原料油快速互溶;
2 、加注方便,不影響裝置的 正常生產(chǎn);
3 、能減少干氣和焦炭的生成,增加輕質(zhì)油收率,防止系統(tǒng) 結(jié)焦積垢;
4 、熱穩(wěn)定性高,在高溫下不揮發(fā)、不分解;
5 、不易燃、易爆,無腐蝕,對后續(xù)工序無副作用。
三、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收劑的使用范圍
適用于以石蠟基、中間基、環(huán)烷基渣油為原料的延遲焦化裝置。抑制自由基鏈反應(yīng)減少干氣 生成,防止芳烴縮合減少焦炭生成,提高熱裂解反應(yīng)活性,改善延遲焦化反應(yīng)的選擇性,提 高汽油和柴油的收率。
四、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收劑的使 用方法
1 、 增收劑用齒輪計(jì)量泵注入原料渣油中。
2 、加入量為 100-300ppm 。
3 、加入位置為 渣油離 開分餾塔底之后、進(jìn)入加熱爐輻射段之前 。
4 、對不同性質(zhì)的原料渣油, 應(yīng)適當(dāng)調(diào)整延遲焦化裝置的工藝操作條件。 LT ( JZY ) - Ⅲ防焦增收劑加入量在 100-300ppm 時(shí)可增加 液收 1-3 個(gè)百分點(diǎn)。
五、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收劑的作 用機(jī)理
(一)增收機(jī)理
1 、 促進(jìn)自由基均裂反應(yīng)
渣油進(jìn)行延遲焦化時(shí),發(fā)生如下復(fù)雜 的平行—連串反應(yīng)網(wǎng)絡(luò):
渣油 中間餾分 汽油 裂化氣
&nb sp; & nbsp; &nbs p; 焦炭
上述熱裂解反應(yīng)可以用自由基 鏈反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行描述:
• 鏈的引發(fā)
烴類 分子在受熱條件下首先均裂生成自由基 :
R 1 H R 2 · R 3 ·
• 鏈的發(fā)展
R 2 · R 1 H R 2 H + R 1 ·
R 3 · R 1 H R 3 H R 1 ·
• 自由基分解
自由 基能分解生成烯烴分子和新的自由基,這種分解作用發(fā)生在具有未成對電子的那個(gè)碳原子的 β 鍵位置上,例如: C-C-C-C-C-C-C · C-C-C-C-C· C=C
C- C-C-C-C- C· + C=C-C
故熱裂化產(chǎn)物中,干氣( C 1 C 2 )產(chǎn)率比催 化裂化多。
• 鏈終止
加入延遲焦化抗焦增收促進(jìn)劑 , 活潑原子上的未成對電子與自由基相互作用 , 抑制自由基的 β 鍵斷裂, 促進(jìn)自由基發(fā)生均裂反應(yīng) , 從而減少裂解氣體的生成。
2 、破壞渣油超分子結(jié)構(gòu)
渣油是由成千上萬種化 合物組成的復(fù)雜體系,尤其是對于沸點(diǎn)較高的渣油而言,不是一般簡單的溶液體系。有人提 出了渣油是由復(fù)雜的單元組成,而復(fù)雜結(jié)構(gòu)單元包括超分子結(jié)構(gòu)核和溶劑化層。超分子結(jié)構(gòu) 核可以吸附或溶解一部分相對分子質(zhì)量較小、等均化程度較低的烴類,使它們在進(jìn)行常減壓 蒸餾時(shí)不能被蒸發(fā)出來。通過加入 延遲焦化 抗焦增收劑,使復(fù)雜結(jié)構(gòu)單元半徑和渣油締合 度的數(shù)值**小,從而使渣油中較輕的餾分油在延遲焦油塔中氣化出來,達(dá)到增加液收的目 的。
3 、抑制焦 炭生成
焦炭的生成是熱分解反應(yīng)和縮合反應(yīng)的綜合,其機(jī)理 為:
( 1 )鏈開始
( 2 )鏈發(fā)展
在微量氧及過渡金屬催化作用下:
( 3 )瀝青質(zhì)、焦碳形成
芳烴 芳基
+ 烷基 飽和 烷烴 +
瀝青 瀝青基
延遲焦化 抗焦增 收劑還能與過氧化物( ROOH )反應(yīng),使鏈反應(yīng)中止,從而減少焦炭生成。
4 、延遲焦化過程中碳?xì)湓仄胶?nbsp;
渣油 在熱裂解轉(zhuǎn)化中,原料和**終產(chǎn)品在收率和組成上要符合總的物料平衡和和碳?xì)湓仄胶狻?在正常情況下,渣油熱裂解的物料平衡和碳?xì)湓仄胶馊绫?1 。
總物料和元素平衡
原料成品名稱
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產(chǎn)率( m% )
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以碳為基準(zhǔn)的碳?xì)浣M成
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碳元素平衡
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氫元素平衡
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碳?xì)湓颖?/p>
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原料:渣油
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100
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CH 1.69
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100
|
169
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0.59
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產(chǎn)品
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干氣
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9.2
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CH 3.75
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8
|
30
|
0.27
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液化氣
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2.1
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CH 2.4
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2
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4.8
|
0.42
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汽油
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14.4
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CH 2.05
|
14
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28.7
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0.49
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柴油
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25.3
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CH 1.84
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25
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46
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0.54
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蠟油
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29.1
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CH 1.75
|
29
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50.7
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0.07
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焦炭
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17.9
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CH 0.4
|
22
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8.8
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2.5
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上表 可見,渣油在熱裂解過程中,產(chǎn)品的碳?xì)浔劝l(fā)生了兩極分化,在提高碳?xì)浔鹊耐瑫r(shí),把多余 的氫留給了低碳?xì)浔鹊囊后w或氣體產(chǎn)品。從碳?xì)湓仄胶饨嵌瓤紤],減少了碳?xì)湓颖雀叩?焦炭和碳?xì)湓颖鹊偷臍怏w生成,從而增加液體產(chǎn)品(汽油、柴油、蠟油)收率是可能的。
(二) 抗垢機(jī)理
1 、抗垢作用
延遲 焦化渣油在高溫下易形成積垢,使加熱爐管、管線等發(fā)生堵塞。根據(jù)對結(jié)垢物的化學(xué)分析, 表明結(jié)垢物主要由有機(jī)物組成。在有機(jī)結(jié)垢物中,反映焦炭前驅(qū)體含量的甲苯不溶物很高, 表明有機(jī)結(jié)垢物主要為聚合物或縮合物。聚合物是由渣油中的烴類在溶解的微量氧引發(fā)下, 發(fā)生氧化鏈反應(yīng)生成聚合物或縮合物,渣油中溶解的微量金屬離子能加速鏈反應(yīng),生成的聚 合物會粘附在一起,沉積在金屬表面上形成結(jié)垢。另一方面,生成的聚合物在過渡金屬的催 化作用下,發(fā)生脫氫縮合反應(yīng)生成焦炭,粘積在設(shè)備上形成結(jié)垢。由溶解的微量氧引發(fā)的自 由基鏈反應(yīng)和過渡金屬離子引發(fā)的鏈反應(yīng)歷程如下:
( 1 )鏈開始
RH R · H ·
( 2 )鏈傳布
a R · O 2 R-O-O ·
b R-O-O · R ˊ -H R ˊ· ROOH
c R ˊ· C=C R ˊ -C-C · 聚合物
( 3 )鏈開始
a Me RH Me R · H
b Me ROOH Me ROO · H
( 4 )鏈終止
a R · R ˊ· R- R ˊ
b R · ROO · R-O-O-R
從宏觀上講,渣油高溫下的結(jié)垢行為可看作是一 個(gè)復(fù)雜的平行-連串反應(yīng):
渣油 聚合物 (甲苯不溶物) 焦碳(喹啉不溶物)
延遲焦化 防焦增收劑中含有抗氧劑 和金屬鈍化劑分別能抑制 微量氧引發(fā)的自由基鏈反應(yīng)和過渡金屬離子引發(fā)的鏈反應(yīng),從而 抑制 結(jié)垢物生成。
2 、高溫分散作用
延遲焦化防焦增收劑具有耐高溫分散作用 , 在高溫操作條件下能將生成的高聚物分散 溶解在液體油品中 , 使其不能沉積在設(shè)備的表面上形成積垢??梢詫⒁呀?jīng)吸附在設(shè)備上的漆 膜和積碳洗滌下來,分散在油中,使金屬表面保持清潔。