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炼油工艺发展史话之催化裂化技术的诞生 !

北极星大气网  来源:中国石油和石化工程研究会    2020/2/17 12:36:35  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:催化裂化 催化装置 炼油厂

北极星大气网讯:催化裂化工艺的发明

催化裂化工艺的诞生是炼油工艺技术的非常重要的成就。所谓催化裂化,就是在催化剂作用下进行的裂化反应,同热裂化相比,轻质油的产率更高,汽油的辛烷值更高,柴油的安定性也比较好,并且同时产生大量富含烯烃的液化气,是很好的有机化工原料。直到现在,催化裂化仍然是几乎所有炼油厂主要的二次加工 工艺。

催化裂化工艺的发明人是法国工程师兼工业家尤金·胡德利(EugeneHoudry)。

胡德利出生在法国的多蒙特。他父亲是很有钱的钢铁制造商。尤金在巴黎的艺术与职业学院攻读机械工程,毕业后,先在父亲的公司里工作,后来参了军,第一次世界大战中成为法国坦克师团的中尉军官,并且在战争中受了伤。战后,他专心于催化技术的研究,致力于用煤生产汽油。

有一次,那是1922年,一位名叫普鲁多姆的同事向他出示了一种催化装置,可以用低级褐煤生产高质量汽油。胡德利很受启发,于1927年在实验里取得了突自破,发明了对重质原油进行催化裂化的新工艺,可以比热裂化得到更高的汽油收率。真空石油公司欧洲公司的负责人答应提供10万美元给他作为研究 经费.并且把他和他的实验室迁到美国新泽西州的伯尔斯波罗。胡德利和他的助手们同真空石油公司合作,组成胡德利工艺公司,要把实验室的研究成果转化为实用的生产工艺。

1928年,真空石油公司与纽约标准石油公司合并为索科尼一真空石油公司。新公司放松了对胡德利的支持。

不久,胡德利得到了新的强有力的支持。太阳石油公司的创办者皮尤家族的主要成员、太阳公司负责炼制工作的副总裁阿瑟·皮尤(ArthurPew)非常感兴趣,把胡德利连同实验装备搬到太阳石油公司在宾夕法尼亚的马库斯一胡克炼油厂,并且出资建起了中试装置。事实证明,催化裂化工艺是成功 的。

于是,胡德利与索科尼一真空以及太阳石油三家共同经营胡德利工艺公司。经过一段时间的努力,找到了一种硅酸铝催化剂。催化裂化的商业化的关键问题解决了。索科尼一真空石油公司首先建设一座小型的催化裂化装置。1936年6月6日,世界第一座半商业化的催化裂化装置在伯尔斯波罗投产了。

太阳石油公司马上决定建一座规模更大的装置。1937年3月15日,在它的马库斯一胡克炼油厂诞生了完全商业化的胡德利催化裂化装置,日处理能力是12000桶(约60万吨/年)。

在1938年美国石油学会的年会上,阿瑟·皮尤宣布了这一崭新的工艺的成功。各家石油公司纷纷要求转让技术。

催化裂化工艺的发展

第一代催化裂化工艺是固定床催化裂化。胡德利公司乘胜前进,经过三年努力,进一步开发出了移动床催化裂化技术。第一座半商业化的移动床催化裂化装置于1941年1月进料投产。接着,1943年10月,两座大型商业化的移动床催化裂化装置同时建成投产。单套装置的加工能力为每天10000桶(约 50万吨/年)。

印第安纳标准石油公司组织了以副总裁兼炼制部主任保罗斯为首的班子,经过论证,认为技术转让费太贵,引进技术不如自己另外研究。其他几家也有同样意见。1938年10月,组成了合作研究机构——催化研究协会。参加者有:印第安纳标准石油公司,新泽西标准石油公司、德国的法本工业公司、凯洛格公司 (注:这是一家专业化的石油工程建设公司)。不久,英波石油公司、皇家荷兰壳牌集团、得克萨斯公司、环球油品公司(UOP)也参加进来。这个集团合作研究开发的是流化催化裂化技木。

流化床的概念是新泽西标准石油公司的威廉姆·奥代尔提出来的,1936年申报了专利。由于对催化剂再生和积炭燃烧的控制了解甚少,流化床的问题被暂时搁置起来。美国油气杂志刊登的胡德利催化裂化的论文,启发了科技人员研究流化催化裂化的热情。新泽西标准石油公司的研究人员突破了“上流式”催化裂 化的关键问题,使催化剂同原料油、产品、烟气分别在反应器、再生器内向上流动,从顶部排出再分离。

1941年2月11日,新泽西标准石油公司宣布,催化研究协会开发成功了流化催化裂化工艺。三座处理量为每天12000桶(约60万吨/年)的流化催化裂化装置相继建成。其中第一套是凯洛格公司设计、建造在巴吞鲁日炼油厂的那一套。投产日期是1942年5月25日。

这种新工艺发展很快。第一代的“上流式”不久就被第二代的“下流式”所取代。上述上流式的第1套装置尚未投产,第二代下流式的10套装置已经开工建设。1947年,这个集团又开发出第三代,1951年开发出第四代流化催化裂化技术。由于这个合作研究协会以新泽西标准石油公司为核心,这些技术统称 埃索(ESSO)流化催化裂化工艺。

至于尤金·胡德利本人,他在第二次世界大战期间又做出了重大贡献——他发明了一步法乙烷脱氢工艺,解决了合成橡胶生产的一个重要问题。

第二次世界大战后,胡德利成立了含氧催化剂公司,把注意力转向如何减少汽车及其他工业排放物对人类健康的危害。他的又一项发明——汽车用催化消声器于1962年获得专利权。

这位大发明家于1962年去世,享年70岁,一生得到的专利权超过100项。

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