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摘 要：文章应用自行研发的工业提升管在线取样系统对某石油化工企业 重油催化裂化装置提升管进行在线取样分析，在对取样结果进行处理分析之后得到了 重油催化裂化装置提升管中下部液体产品分布情况和一些物质的变化规律，总结出重油催化裂化装置提升管反应主要集中在提升管的中下部的结论，旨在为提升重油催化裂化装置管内反应的工艺技术提供重要支持。

关键词：重油催化裂化装置；管内反应；历程；提升

管内反应是重油催化裂化装置的重要组成，且关乎重油催化裂化装置产品分布和产品质量情况。从发展实际情况来看，重油催化裂化装置新技术、新工艺的开放利用始终围绕提升管及逆行，比如密闭旋分、出口快分等。但是从应用情况来看，重油催化裂化装置提升管内反应变化规律研究处于一种基础阶段，在具体研究中所应用的技术较少，缺乏对重油催化裂化装置提升管内反应历程的详细研究。为此，文章结合实际就重油催化裂化装置提升管内反应历程问题展开探究。

一、重油催化裂化过程的物理化学模型

重油催化裂化反应过程复杂，相关学者理论联系实际打造了重油催化裂化过程的物理化学模型。模型的获得是学者对某石油厂常压渣油催化裂化过程进行详尽考察得到的。通过重油催化裂化过程的物理化学模型发现，重油进料 时候拥有较大比例的重组分存在，这些重组分在喷嘴出口上不能够全部得到汽化，会有一部分比例的未汽化组分存在。对已经汽化的部分进行常规催化裂反应，没有被汽化的部分分为两个部分，一个是在混合区内通过吸收周围的热量来发生汽化反应，在汽化反应的作用下发生常规催化裂化。没有得到汽化的部分进入到催化剂的内部，之后发生催化裂化反应。从重油催化裂化过程的物理化学模型的应用实际情况来看，将重油中重组分热裂化分为常规形式和重组分热裂化和催化裂化两种，模型操作较为简单，方便人們的操作和理解。

二、重油催化裂化装置提升管内反应实验方案和实验方法

（一）取样系统和过程

重油催化裂化装置提升管内反应最高温度在500摄氏度到700摄氏度之间，之后结合催化剂和油接触反应速度快点特点设计了重油催化裂化装置提升管在线取样系统，根据某石油化工厂重油催化裂化装置提升管的实际情况、取样点数量和分布情况得到提升管的取样示意图如图一所示。

（二）实验方法

考虑到重油催化裂化装置提升管中的液体样品包含大量催化剂粉末，为此在取样操作的时候需要对液体样品进行过滤操作，通过过滤去除掉其中的催化剂粉末，将得到的过滤液体样品进行元素分析和模拟蒸馏，由此得到重油催化裂化装置提升管不同高度的不同液体组成信息。实验操作中最终获取的结焦催化剂样品中包含大量的油气元素，为此，在实验操作的时候需要对结焦催化剂进行水蒸气提处理。在汽提之后的油样进行模拟蒸馏操作和元素分析操作，最终得到由未汽化组分及吸附油气组成的催化剂。

三、重油催化裂化装置提升管内反应实验结果和结论

（一）提升管不同位置液体油样元素分析和基本模拟结果

从某石油厂管理局的石化总厂催化裂化提升管不同位置现场取样分析发现，所获得的油样经过过滤处理和气相色谱仪模拟蒸馏操作之后能够了解到油样中的各个元素含量，具体测定结果如表一所示。根据表一发现在提升管喷管区域中的油剂混合汽化原料中有46%的成本能够转化为汽油和柴油，且反应速度较快，特别是反应到1s的时候，有70%的原料能够转变为气体，由此可以认定为在重油催化裂化装置提升管中的中下部是催化裂化的主要反应区域。

（二）催化剂中汽提油样元素分析和模拟蒸馏结果

催化剂中汽提油样元素分析和模拟蒸馏结果分析情况如表二所示，在将催化剂中汽提油样元素分析和模拟蒸馏结果和同一个层面的液体油样分析结果比较分析发现，催化剂中的吸附油气碳元素含量比提升管同一位置上的液体油样多，但是氢气的含量要比同一位置上的液体油样少，由此判断催化剂中的液体油样HC质量要比反应油气中的液体油样低。

催化剂的使用不仅能够吸附一部分的反映油气，而且还能够将没有汽化的液相组分送入到催化剂的孔内，这部分未汽化的液相组分在上升过程逐渐脱氢缩合，最后产生液焦。

（三）沿提升管高度催化剂活性变化规律

沿提升管高度催化剂活性变化规律如图二所示，根据图二发现，渣油催化裂化过程找你受一些高沸点液相的影响，组分操作比汽化难，催化剂的活性变化也和蜡油催化裂化反应存在较大的差异。沿提升管高度催化剂活性变化规律可以从渣油没有汽化的组分在催化剂上的吸附得到解释，从而实现对催化剂和原料油接触中催化剂暂时失活现象的有效缓解。另外，从图二中还可以发现，重油催化裂化装置催化剂的活性一直处在较低的水平，在一定程度上限制了催化剂裂化性能的发挥。为此，在渣油催化裂化反应过程中，需要相关人员应用先进科学技术和合理的操作方式来提升管进料段的雾化效果和汽化率。

结束语

综上所述，提升管反应器是重油催化裂化装置的关键，对合理分布催化裂化反应产品、提升管反应器的操作情况起着十分重要的作用。结合现有技术情况，对某石化厂重油催化裂化装置的提升管反应器进行取样操作，得到提升管在不同位置上的液化样品和催化样品，在对这些样品进行研究的情况下得到工业提升管反应器内催化剂性能变化规律和原料油裂化规律，旨在为重油催化裂化装置提升管反应器的实施效率提供重要支持。

参考文献

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[2]付国庆，郑俊生，钮根林，杜峰，杨朝合.重油催化裂化反应历程研究进展[J].炼油技术与工程，2006（01）：7-11.

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[4]钮根林，杨朝合，徐春明，山红红，张建芳.重油催化裂化装置提升管内反应历程研究[J].燃料化学学报，2002（03）：249-253.

（作者单位：中国石油抚顺石化分公司乙烯化工厂技术发展部）