隨著汽提段結構的不斷更新,汽提工藝的不斷改進也成為提高汽提效率的重要手段。優良的汽提工藝能提高汽提效果。汽提段的效率與汽提時間、水蒸氣用量、汽提溫度、汽提壓力以及催化劑的結構性質有關。高亮等對催化裂化家族工藝待生催化劑汽提過程進行了研究,在小型固定流化床汽提評價裝置上研究了待生催化劑汽提過程,評定了汽提效果。著重考察了汽提溫度、水蒸氣量和時間對汽提過程的影響。探討了進一步提高待生催化劑汽提效果的途徑,并就化學反應在汽提中的作用進行了初步分析。
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“高溫汽提”的概念,即在汽提器內形成一個高溫的環境,將反應后吸附在催化劑表面和催化劑空隙內的難于汽提的油或軟質焦炭,在較高的汽提溫度下使其進一步裂化、脫氫、縮合,這樣就使在常規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、汽提時間的影響
在一定的溫度下,延長汽提時間對待生催化劑汽提是十分有利的。隨著汽提時間的延長,可汽提碳部分增加較快,但超過一定時間后,進一步延長時間對汽提效果的改善并不十分顯著,在高溫下汽提時,達到較好汽提效果的時間相對要短一些。
3、汽提水蒸氣量的影響
在一定的汽提溫度和時間條件下,隨著汽提水蒸氣量的增加,汽提效果有一定的改善,增加蒸汽用量實質上是提高水蒸氣的摩爾比,同時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
催化劑的結構性質對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較多,孔體積大待生催化劑可汽提性較好。
Phillips公司研究發現,好的進料嘴系統與好的汽提段性能是相輔相成的,進料嘴系統性能不好汽提段的優勢也不能有效發揮。
汽提段內存在一些反應是明顯的事實。對傳統的VGO裂化反應,這個問題不甚突出。汽提蒸汽的主要作用是單純的物理汽提過程,即把催化劑夾帶的油氣吹掃出來,盡量減少可汽提炭的數量。但對于重油催化裂化,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區尚沒有反應完全,那么汽提段內發生的將不光是蒸汽汽提的物理過程,而是必有一部分化學反應。提升管的設計趨勢是盡量縮短反應時間。因此,這些在提升管內沒有反應完全的液相部分,*后的反應機會就是沉降器和汽提段。否則將以焦炭形式被送到再生器內被燒掉。這樣從減小燒焦強度、降低裝置能耗來說是不利的。所以,通過結構改進或改變汽提條件而盡量使這部分液相反應完全是完全必要的。具體的講,催化劑顆粒間和顆粒孔隙內的液相分在汽提段的停留時間長達1min以上,催化裂化二次反應和熱裂化反應將持續進行,生成富含氫和甲烷的氣體,同時產生焦炭。而熱裂化反應總的看是沿著兩個方向進行的,一個方向是裂解成分子量較小的分子,另一個方向是縮合成分子量更大的分子。所以熱裂化會生成較重的產物,甚至是焦炭。
