催化裂化工藝課件

1、一、催化裂化簡介一、催化裂化簡介催化裂化工藝產(chǎn)生于催化裂化工藝產(chǎn)生于2020世紀(jì)世紀(jì)4040年代，是煉油廠提高原油加工年代，是煉油廠提高原油加工深度的一種重油輕質(zhì)化的工藝，是煉油生產(chǎn)的核心裝置。我深度的一種重油輕質(zhì)化的工藝，是煉油生產(chǎn)的核心裝置。我國國80%80%左右的汽油與左右的汽油與30%30%左右的柴油產(chǎn)自催化裂化裝置。左右的柴油產(chǎn)自催化裂化裝置。19651965年五朵金花之一的流化催化裂化在撫順石油二廠建成投年五朵金花之一的流化催化裂化在撫順石油二廠建成投產(chǎn)。五朵金花：催化裂化、催化重整、延遲焦化、尿素脫蠟、產(chǎn)。五朵金花：催化裂化、催化重整、延遲焦化、尿素脫蠟、微球催化劑與添加劑。微球

2、催化劑與添加劑。1974年我國建成投產(chǎn)了第一套提升管催化裂化工業(yè)裝置年我國建成投產(chǎn)了第一套提升管催化裂化工業(yè)裝置隨著催化劑和催化工藝的發(fā)展，其加工的原料逐步重質(zhì)化、隨著催化劑和催化工藝的發(fā)展，其加工的原料逐步重質(zhì)化、劣質(zhì)化。劣質(zhì)化。組成單元組成單元:反應(yīng)反應(yīng)-再生單元、分餾單元、吸收再生單元、分餾單元、吸收穩(wěn)定單元、能量回收單元穩(wěn)定單元、能量回收單元 。隨著低碳烯烴的生產(chǎn)需求和汽油質(zhì)量升級的需要，目前國隨著低碳烯烴的生產(chǎn)需求和汽油質(zhì)量升級的需要，目前國內(nèi)開發(fā)了一系列催化裂化家族工藝技術(shù)：內(nèi)開發(fā)了一系列催化裂化家族工藝技術(shù)：DCC：最大量生產(chǎn)丙烯，丙烯最大量生產(chǎn)丙烯，丙烯12-18%；丁烯；丁烯

3、11-14% ； MGG（ARGG）：）：最大量生產(chǎn)最大量生產(chǎn)LPG與和高辛烷值汽油。丙與和高辛烷值汽油。丙烯、丁烯烯、丁烯10-11%；汽油；汽油49-50%。 MGG以減壓餾分油摻煉渣以減壓餾分油摻煉渣油為原料，油為原料，ARGG以以AR為原料，使用的催化劑為重油轉(zhuǎn)化為原料，使用的催化劑為重油轉(zhuǎn)化能力突出的能力突出的RMG、RAG系列催化劑。系列催化劑。 MIO：最大量生產(chǎn)異丁烯、異戊烯與優(yōu)質(zhì)汽油最大量生產(chǎn)異丁烯、異戊烯與優(yōu)質(zhì)汽油(使用使用催化劑的工藝丙烯丁烯戊烯產(chǎn)率達(dá)到催化劑的工藝丙烯丁烯戊烯產(chǎn)率達(dá)到，其中異丁烯和異戊烯的產(chǎn)率達(dá)到其中異丁烯和異戊烯的產(chǎn)率達(dá)到. ),汽油汽油RON94。

4、CPP（Catalytic Pyrolysis Process ）：最大量生產(chǎn)乙烯、丙：最大量生產(chǎn)乙烯、丙烯，反應(yīng)溫度在烯，反應(yīng)溫度在620680 。 MGD（Maximizing Gas and Diesel ）、）、MIP、FDFCC(靈活靈活多效催化裂化，采用雙提升管多效催化裂化，采用雙提升管)：汽油降烯烴技術(shù)：汽油降烯烴技術(shù)反反應(yīng)應(yīng)器器分餾分餾系統(tǒng)系統(tǒng)穩(wěn)定穩(wěn)定系統(tǒng)系統(tǒng)取取熱熱器器液化氣液化氣汽油汽油柴油去加氫精制柴油去加氫精制油漿油漿( (焦化焦化) )原料原料主風(fēng)主風(fēng)煙機煙機再生器再生器干氣干氣催化裂化裝置的核心部分為反應(yīng)催化裂化裝置的核心部分為反應(yīng)-再生單元。再生單元。反應(yīng)部分由床

5、層反應(yīng)和提升管反應(yīng)兩種，反應(yīng)部分由床層反應(yīng)和提升管反應(yīng)兩種，隨著催化劑發(fā)展，目前提升管反應(yīng)已逐步隨著催化劑發(fā)展，目前提升管反應(yīng)已逐步取代了床層反應(yīng)。取代了床層反應(yīng)。從反應(yīng)器和再生器平面布置可分為高低并從反應(yīng)器和再生器平面布置可分為高低并列式和同軸式。列式和同軸式。反應(yīng)部分包括提升管反應(yīng)器和沉降器。反應(yīng)部分包括提升管反應(yīng)器和沉降器。再生工藝可分為完全再生和不完全再生，再生工藝可分為完全再生和不完全再生，一段和二段再生。一段和二段再生。原料的化學(xué)組成相近時，餾分越重,說明其化合物的組成沸點越高，分子量越大，容易被催化劑吸附，因而越易裂化。但沸點高到一定程度后就但沸點高到一定程度后就會因擴散慢、催化

6、劑表面積炭快、汽化不好等原會因擴散慢、催化劑表面積炭快、汽化不好等原因而導(dǎo)致不易裂化。因而導(dǎo)致不易裂化。 單靠餾分組成不能預(yù)測原料的裂化性能，因為在同沸點范圍內(nèi)，不同原料的化學(xué)組成可以相差很大。 鎳具有脫氫作用，液體產(chǎn)品或汽油產(chǎn)率和質(zhì)量下鎳具有脫氫作用，液體產(chǎn)品或汽油產(chǎn)率和質(zhì)量下降，氫氣和焦炭上升，當(dāng)原料含硫時鎳的影響更降，氫氣和焦炭上升，當(dāng)原料含硫時鎳的影響更大。大。 釩會破壞分子篩的晶體結(jié)構(gòu)，主要是釩會滲入到釩會破壞分子篩的晶體結(jié)構(gòu)，主要是釩會滲入到分子篩的結(jié)構(gòu)中，與分子篩生成熔點約為分子篩的結(jié)構(gòu)中，與分子篩生成熔點約為630的的共熔物，在再生時會因受到高溫而使分子篩結(jié)構(gòu)共熔物，在再生時會

7、因受到高溫而使分子篩結(jié)構(gòu)破壞，因此釩會降低催化劑的活性。破壞，因此釩會降低催化劑的活性。 堿金屬以離子態(tài)存在時，可以吸附在催化堿金屬以離子態(tài)存在時，可以吸附在催化劑表面的酸性中心上并使之中和，從而降劑表面的酸性中心上并使之中和，從而降低了催化劑的活性。這類金屬中鈉對催化低了催化劑的活性。這類金屬中鈉對催化劑的影響較大，鈉會與分子篩生成低熔點劑的影響較大，鈉會與分子篩生成低熔點共熔物，使之在再生溫度下發(fā)生熔化現(xiàn)象，共熔物，使之在再生溫度下發(fā)生熔化現(xiàn)象，把分子篩和基質(zhì)一同破壞，降低催化劑的把分子篩和基質(zhì)一同破壞，降低催化劑的表面積和活性。表面積和活性。200-160-120-80-40-0- 0.

8、2 0.4 0.6 0.8 1.0NiFeNaV金屬含量，（W）%表面積，m2/ g 釩、鈉破壞催化劑的結(jié)構(gòu)80-60-40- 0.25 0.50 0.75 1.00金屬在催化劑上的含量，（W）%汽油， （%） NiV過多的釩改變汽油產(chǎn)率800-600-400-200-0- 1000 2000 3000 4000 5000 6000 催化劑上的金屬含量，ppm氫， Nm3/ m3 NiV鎳的脫氫功能高于釩10.0- 9.0- 8.0-7.0-6.0-5.0-0- 1000 2000 3000 4000 5000 6000 催化劑上的金屬含量，ppm焦炭，%（重） NiV鎳會使焦炭產(chǎn)率增加2、流

9、化床形成過程：見示意圖 a b c d P采用較大的流化操作速度，實際上仍能維持流化采用較大的流化操作速度，實際上仍能維持流化操作，因為在流化床中催化劑顆粒并不是以單個操作，因為在流化床中催化劑顆粒并不是以單個顆粒進行運動，而是成團絮狀運動的。顆粒進行運動，而是成團絮狀運動的。G=mg氣流方向F1床層的壓力降F2五、催化裂化反應(yīng)五、催化裂化反應(yīng)催化裂化進料分解縮合 沉積在催化劑上催化劑活性下降再生催化劑恢復(fù)活性烴類在催化劑催化劑表面發(fā)生反應(yīng)循環(huán)使用循環(huán)使用平行平行- -順序反應(yīng)順序反應(yīng)重質(zhì)石油餾分重質(zhì)石油餾分中間餾分中間餾分汽汽 油油縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)焦焦 碳碳?xì)鈿?體體單體烴裂化反應(yīng)單體烴裂化反應(yīng)一、一、因為空速是以因為空速是以20時的液體流量計算的，時的液體流量計算的，它不等于在反應(yīng)條件下的真正體積流量，它不等于在反應(yīng)條件下的真正體積流量，而且，在反應(yīng)過程中由于組成發(fā)生變化，而且，在反應(yīng)過程中由于組成發(fā)生變化，通過反應(yīng)器各部分的反應(yīng)物體積流量也不通過反應(yīng)器各部分的反應(yīng)物體積流量也不斷地發(fā)生變化，因此空速的倒數(shù)只能相對斷地發(fā)生變化，因此空速的倒數(shù)只能相對地反映反應(yīng)時間的長短，而不可能