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催化裂化反应机理研究进展及其实践应用

催化裂化反应机理研究进展及其实践应用
作者:马吉
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第09期
摘要:石油被称作工业血液、液体黄金,在化工业生产工作中石油的重要性不言而喻。

石油是由多种类型油组成的混合物,并不能够直接进行使用,而是需要根据具体的使用要求进行进行处理,将重质油處理成为轻质油。

重质油的处理效果与处理速率也直接的影响了化工企业的生产速度与生产质量。

催化裂化反应是我国石油化工企业使用最为广泛的一种重质油处理方法,经过不断的研究完善已经在各个领域得到广泛应用,且使用效果较好。

本篇论文详细介绍了各个领域中催化裂化反应的时间与应用,希望可以为我国的催化裂化反应发展起到一定的帮助作用。

关键词:催化裂化;反应原理;实践应用
随着工业不断发展,人们对生态环境的重视程度进一步提升。

传统工业用来制备工业原材料所使用的技术不仅浪费严重、转化率低而且还会造成极大的污染。

为了有效的解决污染问题,提升化工原材料的生产率,不断的改进完善催化裂化技术已经成为了我国化工产业的主要任务,并且已经取得了一定的的成效,在诸多领域都有了成功的应用。

1 催化裂化反应技术在化工产业原料生产中的应用
1.1 催化裂化技术
催化裂化技术在我国的使用时间相当久远,从1960年开始已经有了将近六十年的历史。

在这六十年间里,催化裂化技术最重要还是被应用于生产轻质油,由于长时间的使用与完善,催化裂化技术的各个方面也在不断的改进,并且在其他的领域也取得了不小的应用。

经过科研人员的研究发现,重质油在进行催化裂化产生轻质油的过程中,还会产生一定的副产物,如乙烯和丙烯。

乙烯与丙烯都是现代化工产业生产所需要的重要的化工材料。

乙烯与丙烯可以经过处理形成烃分子有做化工生产原料,且制取的量十分巨大。

所生成的产物还可进行双分子裂化反应,结合正十六烷的生产裂化过程来看,反应的特征产物往往存在较大的差异,其中单分子的裂化反应产物主要为碳三碳四烯烃。

在采用双分子裂化反应后,可以显著降低干气的生成率,从而有效提升丙烯的产率。

以上的催化裂化反应是在原有催化裂化技术的基础之上进行优化的新型技术,新型技术不仅得到了科学道理的支持,另外进行试验后乙烯、丙烯的化工原料的生产率都有了明显的提高,最高的可以达到原来产量的110%。

1.2 选择性裂解技术
根据生产实践经验来看,在进行汽油的馏分二次裂解生产时可以看到随着反应时间的延长,一般来说丙烯产量都是先增加、后减少。

在丙烯经过一系列的反应后可以转化为乙烯、丙烷以及其他的硫分产物。

由此可见,丙烯不再是单纯的催化裂解反应产物,其更是成为了中间反应生成物,这个过程中大分子的裂解反应主要是经过裂化操作来实现的。

2 催化裂化反应技术在制备清洁能源中的应用
2.1 利用催化裂化技术生产清洁汽油
使用传统的催化裂化技术基本不可能完全清除汽油内部的污染物,为了得到清洁程度足够的清洁汽油,研究人员通过多个反应共同进行的方法来制取清洁能源。

首先,利用裂化反应,设置合理的反应温度,并保证反应物有足够的时间与催化剂接触发生反应,这样就可以得到大量的烯烃产物;接下来,利用得到的烯烃产物进行二次反应,得到更多的清洁汽油。

这种方法的生产效率极高,并且反应需要的加热温度与催化剂也都在合理的范围内。

2.2 使用催化裂化技术获得不同类型产物
利用催化裂化技术在制备轻质油的过程中,可以获得多种不同的产物,每种产物的价格也存在着很大的差异。

制备过程中,所产生的丙烯价格最高,汽油的价格要低于丙烯,所产生的干气则是价值最低的产物。

一般化工企业成产何种产物主要是看哪一种产物所创造的价值较大,而重点生产何种产物。

如果一段时间内丙烯的需求量与价格均有所上升,那么化工产业肯定会重点生产丙烯,这样就会影响到汽油的产量,这也是传统催化裂化技术的弊端所在。

科研人员针对这一情况对催化裂化技术做出了一定的修改,如可以降低干气产量来提升丙烯的产量,这样既不会影响到汽油的生产,又可以提升丙烯所创造的经济价值。

2.3 利用催化裂化技术有效降低燃料内部的碳含量
清洁能源主要是所产生的二氧化碳、二氧化硫等有毒气体较少,所以在生产清洁能源时降低能源内部的碳含量是重中之重,重质油催化裂化过程中主要的碳含量来自于干气(CH4的处理天然气)。

经过专业的科研人员对重质油催化裂化反应整个过程各个部分的重质油组成部分进行取样化验后发现,在重质油质子裂化的过程中所产生的干气量最大。

想要有效的控制燃料中的碳含量就要从质子裂化之一阶段进行处理。

首先,要看催化剂与反应物的接触情况,为了保证反应的发生速率应尽量加大反应物与催化剂的接触面积;另外,还要保证反应的温度、湿度、光照强度在一个合适的值,以保证清洁燃料的生产达标。

3 结语
催化裂化可以有效的提升重质油转化为汽油、柴油的速率。

利用催化裂化技术可以有效的提升我国各个工业企业的生产效率,保证工业生产速率,也可以有效的利用我国现阶段的重质
油资源。

随着催化裂化技术的不断发展与完善,催化裂化技术及其衍生技术已经接近于成熟,在重质油应用的各个领域中发挥了巨大的作用,使我国化工业获得了巨大的发展。

参考文献:
[1]王新.催化裂化化学反应原理及催化剂的选用[J].化学工程与装备,2016(05):231-232+241.
[2]王斌.催化裂化过程重油大分子预裂化作用研究[D].青岛:中国石油大学(华东),2016.。

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