催化裂化油浆脱固工业侧线实验研究

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1、催化裂化油浆脱固工业侧线实验研究第1章前言1.1油浆性质油浆是催化裂化过程副产物，其性质比较特殊，颜色呈黑色或者黑掠色，常温下流动性差，表现性质为非牛顿流体。FCC油衆为沸点大于35'C的组分，主要组成为稠环芳烃，一般不带长的烧基侧链，平均相对分子质量约为500，比减压渣油组分略轻。油装具体性质如表1.1所示。从表1.1中可以看出，FCC油衆密度大，碳氢原子比小，主要由带短链的芳烃组成。油装中的催化剂固体颗粒含量因不同会有所改变，化学组成也存在很大差异。我国大部分油衆密度大（>0.9g/cm3)，氧碳原子比低（1.

2、27-1.45)，残碳值高（>4.95%)，芳香份含量高。除大庆油衆以外，饱和烃含量均低于50%。油衆中通常还含有一定量的S(0.3%-0.6%)、N(<0.3%)和Ni、V(<0.65%)等重金属化合物。油衆中胶质和沥青质含量随着馆分的变重而增加，饱和份和芳香份则呈现相反的趋势，即含量随着馆分的变重为减少。油楽中的饱和份和芳香份含量较高，两者之和大于90%，相对于澄油，FCC油楽中芳烃含量较高，硫、氧、氮等杂环原子及灰分含量相对较低。胶质沥青质含量低[5-7]。徐志明等依据I3C谱数据和1H谱数据推测出FCC

3、油聚窄傾分的平均结构为带短侧链的环烧-铜环芳经。在FCC油衆中，饱和径具有较大好的催化裂化性能，是催化裂化的优质原料；芳香径中多为短侧链稠环芳经，裂解性能差。如果该部分作为原料送入FCC装置，将在很大程度上增加装置加工难度，产生更多的气体和焦炭。但是芳香径却是生产针状焦、增塑剂等高附加值产品的优质原料。1.2油浆用途20世纪70年代末，国内对于增塑剂在聚氣乙稀(PVC)制品方面做了大量的性能试验和应用开发，证明这方面的应用前景十分关阔。芳烃含量高的石油芳经是生产PVC增塑剂的优质原料，一般性质要求为：芳烃质量分数50%-100%

4、,最好超过90%；稀经质量分数在2%左右；98.9'C粘度控制在4-20CP。实验证明：石油芳烃增塑剂与PVC树脂相容性好，易于塑化，可以改善树脂的电性能和机械性能。可以大大降低PVC生产成本。以该种方法生产的PVC可以广泛应用于硬质、半硬质和软质制品的生产。同时以该方法生产的様胶增塑剂可以成功代替三线油、机械油等成为生产优质樣胶增塑剂的原料。碳素纤维作为新型材料，具有高强度、高初性、耐磨、耐腐蚀、耐热、耐辐射等优点，可广泛应用于航空航天、医疗、军工等诸多领域。沥青基碳素纤维价格低廉，可生产高强度、髙模量的碳素纤维。生产

5、碳素纤维原料密度要大于1，灰分、粘度、金属含量尽可能低，同时要求碳含量和芳经含量高。FCC油衆为沸点大于35'C的馆分，其中含有大量的稠环芳径。由液相碳化生成中间相理论和分子间相互作用理论可以得知，当体系含有较多芳香径时，可以更容易获得各向异性的易石墨化结构。在利用FCC油装生产碳素纤维材料之前必须将油装中的轻质组分和催化剂固体颗粒除去。为达到生产要求，最好将油架中的灰分控制在l0ppm以下。目前，对于该技术开发应用较好的国家为美国和日本。中国也以芳经沥青为原料生产出了中强级及以上的碳素纤维。第2章FCC油装脱固小试实验

6、研究2.1实验材料及器材2.2实验步骤实验中，破乳剂和絮凝剂都属于微量添加剂，二者添加量都在ppm级别。如果直接添加很容易导致过量添加和混合不均勾，因此实验中添加剂在使用之前都需要稀释溶解。在本实验中将破乳剂A、B按一定比例复配后利用二甲苯稀释20倍装入具塞试管中并放置于阴凉处备用。聚丙稀酰胺为白色粉末，在低温时不易溶解于水中，溶解时将絮凝剂均勾缓慢地加入水中，避免其在水中形成大的结块。絮凝剂与水的配比一般为1%，在溶解时可不停搅拌，加速其溶解。无机絮凝剂硫酸按也在此过程中溶解在水溶液中。在本实验中原料油奖的密度大于Ig/cm3

7、，为了将催化剂转移出油装，使用的水溶液密度需要增大。采用葡萄糖作为增重剂，将占水30%l量筒，放置于恒温供箱巾迪行沉降。对沉降一定时间的油楽取样进行灰分测试，考察脱除效果。实验过程分为混合处理和静置沉降两个阶段，所用实验装置如图2.2所示。在考察高温沉降实验，由于在常压下水的沸点为l00r，所以需要对处理完的混合物进行加压处理，以保证在较高温度吋沉降分离出的水不产生沸腾现象，产生返混进而导致脱固效果变差。图2.2高温沉降示意图，利用氣气提高反应屮压力，达到下述要求。第3章油浆超声脱固中试装置设计..........433.1茂名

8、FCC油浆性质及催化剂粒径分布........433.2油浆超声脱固中试流程图及工艺参数........453.3设备平面布置及配管........493.3.1器材的选用........503.3.2施工要求........50第4章茂石化1600吨/年油浆脱