河北JBO化工科技有限公司

 
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    河北JBO化工科技有限公司

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    延迟焦化抗焦增收剂

    时间:2011-02-12 14:18:32

    延迟焦化抗焦增收剂 LT ( JZY ) - Ⅲ 
          延 迟焦化是将渣油经深度热裂化转化为气体,轻中质馏分油及焦炭的加工过程,是炼油厂提高 轻质油收率和生产石油焦的主要手段。在原料渣油中加入防焦增收剂可减少焦碳和干气的生 成,增加液体产物收率,是提高延迟焦化装置经济效益的最佳方案。 
    一、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收剂的质量指标 
    执行企业标准 Q/LTJ02-2006

    项目

    质量指标

    实验方法

    外观

    黄棕色液体

    目测

    密度 ( 20 ℃ ), g/cm 3

    0.93 ~ 1.10

    GB/T1884

    闪点 ( 开口 ), ℃ ≥

    50

    GB/T267

    凝固点 , ℃ ≤

    -15

    GB/T510

    机械杂质 % ≤

    0.01

    GB/T511

    水分 % ≤

    0.1

    GB/T260

    二、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收剂的产品特点 
    1 、油溶性好,能与原料油快速互溶; 
    2 、加注方便,不影响装置的 正常生产; 
    3 、能减少干气和焦炭的生成,增加轻质油收率,防止系统 结焦积垢; 
    4 、热稳定性高,在高温下不挥发、不分解; 
    5 、不易燃、易爆,无腐蚀,对后续工序无副作用。 
    三、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收剂的使用范围 
    适用于以石蜡基、中间基、环烷基渣油为原料的延迟焦化装置。抑制自由基链反应减少干气 生成,防止芳烃缩合减少焦炭生成,提高热裂解反应活性,改善延迟焦化反应的选择性,提 高汽油和柴油的收率。 
    四、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收剂的使 用方法 
    1 、 增收剂用齿轮计量泵注入原料渣油中。 
    2 、加入量为 100-300ppm 。 
    3 、加入位置为 渣油离 开分馏塔底之后、进入加热炉辐射段之前 。 
    4 、对不同性质的原料渣油, 应适当调整延迟焦化装置的工艺操作条件。 LT ( JZY ) - Ⅲ防焦增收剂加入量在 100-300ppm 时可增加 液收 1-3 个百分点。 
    五、 LT ( JZY ) - Ⅲ 防焦增收剂的作 用机理 
    (一)增收机理 
    1 、 促进自由基均裂反应 

    渣油进行延迟焦化时,发生如下复杂 的平行—连串反应网络:

    渣油  中间馏分 汽油  裂化气

     
              &nb sp;          & nbsp;         &nbs p;    焦炭 
    上述热裂解反应可以用自由基 链反应机理进行描述: 
    •  链的引发 
    烃类 分子在受热条件下首先均裂生成自由基 : 
    R 1 H R 2 · R 3 · 
    •  链的发展 
    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 基能分解生成烯烃分子和新的自由基,这种分解作用发生在具有未成对电子的那个碳原子的 β 键位置上,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 
    故热裂化产物中,干气( C 1 C 2 )产率比催 化裂化多。 
    •  链终止 

    加入延迟焦化抗焦增收促进剂 , 活泼原子上的未成对电子与自由基相互作用 , 抑制自由基的 β 键断裂, 促进自由基发生均裂反应 , 从而减少裂解气体的生成。 
    2 、破坏渣油超分子结构 
    渣油是由成千上万种化 合物组成的复杂体系,尤其是对于沸点较高的渣油而言,不是一般简单的溶液体系。有人提 出了渣油是由复杂的单元组成,而复杂结构单元包括超分子结构核和溶剂化层。超分子结构 核可以吸附或溶解一部分相对分子质量较小、等均化程度较低的烃类,使它们在进行常减压 蒸馏时不能被蒸发出来。通过加入 延迟焦化 抗焦增收剂,使复杂结构单元半径和渣油缔合 度的数值最小,从而使渣油中较轻的馏分油在延迟焦油塔中气化出来,达到增加液收的目 的。   
    3 、抑制焦 炭生成 
    焦炭的生成是热分解反应和缩合反应的综合,其机理 为: 
    ( 1 )链开始 

    ( 2 )链发展  
    在微量氧及过渡金属催化作用下: 


    ( 3 )沥青质、焦碳形成 
    芳烃 芳基 
    + 烷基 饱和 烷烃 + 
    沥青 沥青基 

    延迟焦化 抗焦增 收剂还能与过氧化物( ROOH )反应,使链反应中止,从而减少焦炭生成。 
    4 、延迟焦化过程中碳氢元素平衡 
    渣油 在热裂解转化中,原料和最终产品在收率和组成上要符合总的物料平衡和和碳氢元素平衡。 在正常情况下,渣油热裂解的物料平衡和碳氢元素平衡如表 1 。

    总物料和元素平衡

    原料成品名称

    产率( m% )

    以碳为基准的碳氢组成

    碳元素平衡

    氢元素平衡

    碳氢原子比

    原料:渣油

    100

    CH 1.69

    100

    169

    0.59

    产品

    干气

    9.2

    CH 3.75

    8

    30

    0.27

    液化气

    2.1

    CH 2.4

    2

    4.8

    0.42

    汽油

    14.4

    CH 2.05

    14

    28.7

    0.49

    柴油

    25.3

    CH 1.84

    25

    46

    0.54

    蜡油

    29.1

    CH 1.75

    29

    50.7

    0.07

    焦炭

    17.9

    CH 0.4

    22

    8.8

    2.5

    上表 可见,渣油在热裂解过程中,产品的碳氢比发生了两极分化,在提高碳氢比的同时,把多余 的氢留给了低碳氢比的液体或气体产品。从碳氢元素平衡角度考虑,减少了碳氢原子比高的 焦炭和碳氢原子比低的气体生成,从而增加液体产品(汽油、柴油、蜡油)收率是可能的。    
    (二) 抗垢机理  
    1 、抗垢作用 
    延迟 焦化渣油在高温下易形成积垢,使加热炉管、管线等发生堵塞。根据对结垢物的化学分析, 表明结垢物主要由有机物组成。在有机结垢物中,反映焦炭前驱体含量的甲苯不溶物很高, 表明有机结垢物主要为聚合物或缩合物。聚合物是由渣油中的烃类在溶解的微量氧引发下, 发生氧化链反应生成聚合物或缩合物,渣油中溶解的微量金属离子能加速链反应,生成的聚 合物会粘附在一起,沉积在金属表面上形成结垢。另一方面,生成的聚合物在过渡金属的催 化作用下,发生脱氢缩合反应生成焦炭,粘积在设备上形成结垢。由溶解的微量氧引发的自 由基链反应和过渡金属离子引发的链反应历程如下: 
    ( 1 )链开始  
    RH R · H · 
    ( 2 )链传布 
    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 )链开始 
    a Me RH Me R · H 
    b Me ROOH Me ROO · H 
    ( 4 )链终止 
    a R · R ˊ· R- R ˊ 
    b R · ROO · R-O-O-R 
    从宏观上讲,渣油高温下的结垢行为可看作是一 个复杂的平行-连串反应:   
    渣油 聚合物 (甲苯不溶物) 焦碳(喹啉不溶物) 
    延迟焦化 防焦增收剂中含有抗氧剂 和金属钝化剂分别能抑制 微量氧引发的自由基链反应和过渡金属离子引发的链反应,从而 抑制 结垢物生成。 
    2 、高温分散作用 
    延迟焦化防焦增收剂具有耐高温分散作用 , 在高温操作条件下能将生成的高聚物分散 溶解在液体油品中 , 使其不能沉积在设备的表面上形成积垢。可以将已经吸附在设备上的漆 膜和积碳洗涤下来,分散在油中,使金属表面保持清洁。