炼油催化裂化理论知识

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1、第二部分基础理论知识第二章炼油催化裂化理论知识2.1概述2.1.1催化裂化发展过程1938年4月6日年世界上第一套固定床催化裂化工业化装置问世，这是炼油工艺的重大发展，然而它存在一系列无法克服的缺点：设备结构复杂，操作繁琐，控制困难。要克服固定床的缺点，需要两项革新，即催化剂在反应和再生操作之间循环和减小催化剂的粒径。第一项革新结果出现了移动床，两项革新的结合得到了流化床。本世纪40年代相继出现了移动床催化裂化和流化床催化裂化装置。60年代中期出现的分子筛型催化剂带来了重大突破，成为催化技术发展的里程碑。我国第一套移动床催化裂化装置是由前苏联设计

2、并于1958年投产的。1964年建成第二套，以后我国自己开发了流化催化裂化装置，故以后移动床催化裂化装置就不再建设了，这两套移动床催化裂化装置也于80年代改为流化催化裂化装置。我国流化催化裂化的发展始于60年代，1965年5月5日，我国第一套0.6Mt／a同高并列式流化催化裂化装置在抚顺石油二厂建成投产，标志着我国炼油工业进入一个新阶段。30多年来，我国流化催化裂化在炼油工业中一直处于重要地位，目前仍在发展。到1993年底统计我国催化裂化装置的能力为5000余万吨／年，仅次于美国，位居世界第二。随着石油资源的短缺和原油日趋变重，流化催化裂化在加工

3、重质原料方面也取得了进展。催化裂化掺炼渣油，提高轻质油收率最为显著，我国经过“六五”重大技术攻关，攻克了再生器的内外取热设施，渣油雾化技术，提升管出口快速分离技术，抗重金属污染催化剂等一系列技术难关。目前，我国渣油催化裂化技术已发展成多种形式，有带内外取热的单段再生，不带取热的两段再生，带外取热的两段再生等。到1993年底，石化总公司50套催化裂化装置，已有33套掺炼了渣油，掺炼量达到919万吨，渣油掺炼比达到了24.38％，已成为我国重要的渣油转化装置对提高轻质油收率，增加经济效益，起到非常重要的作用。尽管催化裂化装置具有漫长的历史，但他远非一

4、个完整的技术。催化裂化技术、催化剂、设备及工艺将在技术更新、安全可靠以及经济效益等方面仍将走在石油炼制技术的最前列。2.1.2催化裂化装置在炼油工艺中的地位和作用催化裂化在炼油工艺中的重要性，首先要涉及它的主要产品在炼油厂商品中所处的地位，其次要涉及如何从原油中去的催化裂化的原料，以上都要延伸到上游和下游的加工工艺和有关工艺装置的评述。2.1.2.1主要产品的地位催化裂化提供的产品有汽油组分，轻循环油和液化石油气等。在我国原油中轻馏分很少，催化重整能够提供的汽油数量有限，因而催化裂化汽油所占份额高达70％（重）以上，见表2-1。今后随着高辛烷值汽

5、油需求比例的增加，催化裂化汽油所占比重还将上升。表2-1我国汽油的组分构成（1991年）组份，％（重）全部汽油70号（MON）90号（RON）95号（RON）直馏石脑油16.929.51.1／催化裂化汽油71.157.789.266.7催化重整汽油4.42.37.19.8烷基化汽油1.00.031.013.9加氢汽油4.37.8／／热裂化汽油0.61.0／／芳烃0.3／0.7／醚类等1.41.71.09.6无铅汽油百分比54.261.842.278.8我国催化裂化轻循环油在商品柴油中约占1／3的份额，而且柴油的十六烷值较低（30左右），掺炼渣油的

6、装置甚至低到20左右。催化裂化的液化气是生产高辛烷值汽油组分的重要原料，以及化工产品的重要原料。2.1.2.2催化裂化的上游工艺催化裂化装置是炼油厂中使重油转化为轻质油的核心装置。早期的催化裂化以减压馏分油（VGO）为主要原料，也可掺入焦化馏分油（CGO）。直馏VGO的干点可以切割到530℃以上，只要其他性质满足要求，就可以直接用作催化裂化的原料。但是有些原有的VGO含硫高，含氢少或特性因数（K值）低，不适合直接作为催化裂化原料，一般要在炼油厂内进行预处理。80年代以来由于原油价格的上升，炼油界开始重视重油中佛点高于500～550℃的渣油馏分的转

7、化，除了传统的热转化----焦化工艺之外又开发了多种转化工艺和分离工艺，用以脱除渣油中不能用作催化裂化原料的沥青质和重胶质（含硫、氮和重金属过高，H/C比低，残炭值高），得到较高收率的合格催化裂化原料油。采用上述工艺的各种装置都是催化裂化装置的上游装置。他们和催化裂化装置一起构成了炼油厂内重油加工的重要环节。对于炼制重质原油的炼油厂，这个生产环节是尤其重要的。1）溶剂脱沥青工艺（SDA）重油催化裂化要求正庚烷不溶物<0.05％，在此条件下可以尽可能多地增加脱沥青油以作为催化裂化原料，现在脱沥青工艺是以C4、C5为溶剂，在超临界情况下进行抽提。催化

8、裂化油浆也可以去脱沥青，然后返回催化裂化作原料。2）轻度和中度热解减压渣油的轻度热裂化可以破坏胶质和沥青质的大分子结构，最先使用的是减粘