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延迟焦化抗焦增收剂
发布时间:2017-06-20 09:29:06


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**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**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**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。


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