我國重油催化裝置的發展與進料噴嘴的改進

  我國是世界能源生產和消費大國，又是一個人均能源資源相對匾乏的國家。全國總人口數占世界總人口的20%，已探明的煤炭儲量占世界儲量的11%，原油占2.4%，天然氣僅占1.2%，人均煤炭資源為世界平均值的42.5%，人均石油資源為世界平均值的17.1%,人均天然氣資源為世界平均值的”.20%Hl1。目前，能源匾乏已成為中國經濟發展的瓶頸、能源安全也引政界及業內人士的廣泛重視，節能環保在全社會達成共識。
煉油工業是能源加工工業，在生產過程中又要消耗大量的能源，主要是水、電、汽
和燃料。煉油工業節能可以增加石油產品，降低成本，直接關系到石油資源的合理利用、
環境保護和企業的經濟效益。
進入上世紀八十年代，全球范圍內原油劣質化傾向日趨嚴重。特別是近幾年來，我國原油短缺，進口依賴度已超過400/612).隨著重質油的開采和產品需求結構的變化，原油深度加工技術成為當今世界煉油工業開發的重點。一個國家的煉油企業的平均輕質油收率從某種程度上體現了這個國家煉油企業重油加工的深度和水平。目前，美國煉油廠的平均輕質油收率達80%以上，而我國平均約為600/a，說明我國煉油企業的重油加工深度普遍偏低，與國際先進水平相比差距較大131.
石化廠重油催化裂化裝置原料來源緊張，渣油摻入比例增加，原料性質逐年重質化、劣質化，原料中殘碳含量高，有時達到8.3%(常規催化裂化原料中的殘碳值一般在6%左右)，在重油催化裝置所加工的原料中其性質是*差的ff。因此，原料餾分很重、粘度很大，同時還含有大量一次加工后殘存的金屬及硫、氮等雜質，從而決定了重油在反應過程中難于裂化、液收降低及生焦量高等特點，甚至出現設備嚴重結焦，影響裝置正常生產的情況。
重油催化裂化技術水平的高低應主要從以下四個方面進行論證:(1)重油的劣質化程度:(2)產率分布水平:(3)催化劑品種的開發:(4)硬件設備的開發應用。資料[4J表明，經過多年的努力，我國重油催化裂化的各項工藝技術得到了發展，如高選擇性、低生焦、抗金屬污染的各種REY, REHY和超穩Y催化劑，高效霧化進料噴嘴，催化劑取熱器，催化劑與油氣的快速分離，催化劑高效再生，金屬鈍化劑，Co助嫩劑等，這一系列技術均已接近世界先進水平。但從綜合水平來看，如能耗、劑耗、開工周 期、人均加工量等與國外還有一定差距;在改進提升管氣固接觸、提高油劑快分效率、改善待生催化劑汽提效果、開發新型催化劑和各種助劑等方面，還有待進一步提高.
進料噴嘴的任務就是將原料油霧化，向提升管內均勻噴油，經過霧化的原料油進入提升管反應器后很快就會全部汽化，并且迅速地在催化劑上發生裂解反應，完成工藝過程。催化裂化進料噴嘴，特別是重油催化裂化進料噴嘴，是催化裂化關鍵設備之一。中國石化在2005年4月下旬召開的“煉化企業長周期運行經驗交流會”上明確提出:近幾年內主要裝置要實現的長周期運行目標中，催化裂化要達到兩年以上，這就對噴嘴結構及其霧化效果提出了更高的要求。
另外，我國引進的Total噴嘴，其特點是用高的油壓(大于I.4MPa)，將油噴在硬質靶材上撞碎成細滴，然后用高速氣流將破碎的微細油滴吸入提升管。由于需要高的油壓，在役煉廠采用有困難，這說明國外進口的一些噴嘴在中國市場上不太適用，有霧化效果不好，易堵塞、結焦、壽命短等缺點。