非化石燃料汽车产业的发展显著冲击着成品油市场，炼油产业面临产能过剩、装置开工率低、成品油消费增速放缓等严峻挑战，同时乙烯、丙烯等基础化学品市场需求不断增长，炼油企业的结构调整与转型升级迫在眉睫。原油直接裂解多产烯烃、芳烃等化学品成为石化行业的下一个发展方向。

目前企业催化裂化/裂解反应中大多沿用气固两相并流向上快速循环流化床体系，反应时油气原料和催化剂从反应器的底端向顶端逆重力场方向运动。在此过程中，因重力作用催化剂易向下滑落，造成其与油气原料的气固返混，导致催化剂密度轴向分布不均，部分催化剂在反应器中反应时间过长，不利于化学品产物的生成。

清华大学魏飞教授结合下行床反应器的技术特点，提出了多级逆流下行原油直接裂解制化学品的理念。通过冷态、热态模拟研究发现，下行床的顺重力场流动方式，使催化剂与原料油的接触时间更短，同时展现出平推流的流动效果，气固速度及浓度径向分布更为均匀，大大减少了轴向返混的发生。多级逆流下行床相较于单级下行床反应器，可有效增大物料传递的推动力，级内保持气固平推流，反应氛围的调变也更加灵活。目前该项技术完成了10千克/小时全流程试验，乙烯、丙烯和BTX等化学品单程收率可以达到58%，若将油品回炼，将进一步提高化学品收率。

 多级逆流下行床原油裂解示意图

（图片来源：国家发明专利CN108753356B）

多级逆流下行催化裂解反应及物料停留时间极短，在很大程度上避免了高温自由基反应与脱氢、芳烃缩合反应，大幅提高了烯烃、芳烃收率，降低了结焦率，该项技术提供了一种适用于原油直接裂解多产化学品新的策略。
来源于中国化工信息周刊