隨著汽提段結(jié)構(gòu)的不斷更新,汽提工藝的不斷改進(jìn)也成為提高汽提效率的重要手段。優(yōu)良的汽提工藝能提高汽提效果。汽提段的效率與汽提時(shí)間、水蒸氣用量、汽提溫度、汽提壓力以及催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。高亮等對(duì)催化裂化家族工藝待生催化劑汽提過(guò)程進(jìn)行了研究,在小型固定流化床汽提評(píng)價(jià)裝置上研究了待生催化劑汽提過(guò)程,評(píng)定了汽提效果。著重考察了汽提溫度、水蒸氣量和時(shí)間對(duì)汽提過(guò)程的影響。探討了進(jìn)一步提高待生催化劑汽提效果的途徑,并就化學(xué)反應(yīng)在汽提中的作用進(jìn)行了初步分析。
1、汽提溫度的影響
汽提溫度起著決定性的作用,提高汽提溫度,有利于待生催化劑的汽提,汽提效果明顯改善。由此,提出了一個(gè)“高溫汽提”的概念,即在汽提器內(nèi)形成一個(gè)高溫的環(huán)境,將反應(yīng)后吸附在催化劑表面和催化劑空隙內(nèi)的難于汽提的油或軟質(zhì)焦炭,在較高的汽提溫度下使其進(jìn)一步裂化、脫氫、縮合,這樣就使在常規(guī)汽提條件下不能有效汽提的液焦部分地裂化成小分子的輕烴,以達(dá)到降低待生催化劑上的焦炭,尤其是降低焦炭中氫含量的目的。
2、汽提時(shí)間的影響
在一定的溫度下,延長(zhǎng)汽提時(shí)間對(duì)待生催化劑汽提是十分有利的。隨著汽提時(shí)間的延長(zhǎng),可汽提碳部分增加較快,但超過(guò)一定時(shí)間后,進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)間對(duì)汽提效果的改善并不十分顯著,在高溫下汽提時(shí),達(dá)到較好汽提效果的時(shí)間相對(duì)要短一些。
3、汽提水蒸氣量的影響
在一定的汽提溫度和時(shí)間條件下,隨著汽提水蒸氣量的增加,汽提效果有一定的改善,增加蒸汽用量實(shí)質(zhì)上是提高水蒸氣的摩爾比,同時(shí)因水蒸氣的流速提高,還改善了催化劑與蒸汽的接觸,綜合效果是更有利于吸附油的脫吸,提高了汽提效率。但是汽提水蒸氣超過(guò)一定量后,汽提效果的改善不明顯。
4、其它因素的影響
催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)對(duì)待生催化劑上焦炭的可汽提性有較大的影響。比表面積大的待生催化劑可汽提焦炭相對(duì)較多,孔體積大待生催化劑可汽提性較好。
Phillips公司研究發(fā)現(xiàn),好的進(jìn)料嘴系統(tǒng)與好的汽提段性能是相輔相成的,進(jìn)料嘴系統(tǒng)性能不好汽提段的優(yōu)勢(shì)也不能有效發(fā)揮。
汽提段內(nèi)存在一些反應(yīng)是明顯的事實(shí)。對(duì)傳統(tǒng)的VGO裂化反應(yīng),這個(gè)問(wèn)題不甚突出。汽提蒸汽的主要作用是單純的物理汽提過(guò)程,即把催化劑夾帶的油氣吹掃出來(lái),盡量減少可汽提炭的數(shù)量。但對(duì)于重油催化裂化,情形可能有所不同。難裂化的液相部分有可能在提升管反應(yīng)區(qū)尚沒(méi)有反應(yīng)完全,那么汽提段內(nèi)發(fā)生的將不光是蒸汽汽提的物理過(guò)程,而是必有一部分化學(xué)反應(yīng)。提升管的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是盡量縮短反應(yīng)時(shí)間。因此,這些在提升管內(nèi)沒(méi)有反應(yīng)完全的液相部分,*后的反應(yīng)機(jī)會(huì)就是沉降器和汽提段。否則將以焦炭形式被送到再生器內(nèi)被燒掉。這樣從減小燒焦強(qiáng)度、降低裝置能耗來(lái)說(shuō)是不利的。所以,通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)或改變汽提條件而盡量使這部分液相反應(yīng)完全是完全必要的。具體的講,催化劑顆粒間和顆粒孔隙內(nèi)的液相分在汽提段的停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1min以上,催化裂化二次反應(yīng)和熱裂化反應(yīng)將持續(xù)進(jìn)行,生成富含氫和甲烷的氣體,同時(shí)產(chǎn)生焦炭。而熱裂化反應(yīng)總的看是沿著兩個(gè)方向進(jìn)行的,一個(gè)方向是裂解成分子量較小的分子,另一個(gè)方向是縮合成分子量更大的分子。所以熱裂化會(huì)生成較重的產(chǎn)物,甚至是焦炭。
