《催化裂化原理》ppt课件

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1、第四章催化裂化Chapter4CatalyticCracking辽宁石油化工大学石油化工学院赵德智1本章主要内容概述催化裂化工艺流程烃类的催化裂化反应催化裂化的原料和产品催化剂的失活与再生流态化基本原理和流化输送催化裂化主要设备反应-再生系统及工艺计算24.1概述原油一次加工常减压蒸馏：只可得10～40%的汽油、煤油、柴油等轻质油品，其余为重质馏分和渣油。原油二次加工催化裂化：重质油轻质化的过程。催化重整：生产高辛烷值汽油及轻芳烃。催化加氢：石油馏分在氢气存在下催化加工的过程。产品精制：提高产品质量，满足产品规格要求

2、。34.1概述一、催化裂化在炼油过程中的地位催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质馏分和渣油的核心技术。我国车用汽油70--80%是来自催化裂化汽油；柴油产量的30％以上来自催化裂化；炼油企业中一半以上的效益依靠催化裂化。44.1概述二、催化裂化的发展历程催化裂化自1936年实现工业化至今经历了四个阶段：固定床、移动床、流化床和提升管。FixedBedMovingBed54.1概述在全世界催化裂化装置的总加工能力中，提升管催化裂化已占绝大多数。FluidBedLiftPipe64.1概述三、催化裂化主要发展方向1、加工重

3、质原料如常压渣油、脱沥青残渣油等，以提高经济效益。2、尽量提高汽油辛烷值改善原料质量、重整催化汽油中间馏分、优化操作条件、使用高辛烷值催化剂。3、降低能耗降低焦炭产率、充分利用再生烟气中CO的燃烧热、发展再生烟气热能利用技术。74.1概述4、减少环境污染再生烟气中的粉尘、CO、SO2和NOx；含硫污水、产品精制时产生的碱渣；再生烟气放空、机械设备产生的噪音。5、过程模拟和计算机应用建立合理的数学模型，用于设计、预测以及计算机优化控制。6、适应多种生产需要的Cat.和工艺多产柴油、多产丙烯、丁烯等的新Cat.和工艺技术

4、。84.2催化裂化工艺流程催化裂化装置一般由3个部分组成：反应－再生系统由提升管反应器和再生器构成：提升管内发生催化裂化反应；再生器内进行Cat.再生。分馏系统完成反应产物油气的分离：粗汽油、轻柴油、富气、重柴油等。吸收－稳定系统吸收塔、解吸塔、稳定塔。催化裂化工艺94.2催化裂化工艺流程104.2催化裂化工艺流程11流程图画面124.3烃类的催化裂化反应产品数量和质量决定于烃类在Cat.上的化学反应。一、催化裂化的化学反应(chemicalreaction)1、分解反应(decompositionreaction)

5、(1)烷烃(alkane)规律：分子越大越易断裂；C原子数相同时，异构烃比正构烃容易分解。134.3烃类的催化裂化反应(2)烯烃(olefin)烯烃分解反应规律与烷烃相似，分解速度比烷烃快。(3)环烷烃(cyclane)开环生成异构烯烃；带侧链时，可能断侧链反应。(4)芳烃(aromatics)烷基芳烃容易断侧链，生成较小的芳烃和烯烃。144.3烃类的催化裂化反应规律：至少3个C的侧链才易脱落，脱乙基较困难；侧链越长、异构程度越大，越容易脱落。2、异构化反应(isomerizationreaction)分子量不变只改

6、变分子结构的反应。(1)骨架异构154.3烃类的催化裂化反应(2)双键位置异构(3)几何异构3、氢转移反应(hydrogentransferreaction)某烃分子上的氢脱下来加到另一烯烃分子上使之饱和的反应。氢转移是催化裂化特有的反应。164.3烃类的催化裂化反应特点：二烯烃最易接受氢转化为单烯烃，故产品中二烯烃很少。4、芳构化反应(aromatizationreaction)所有能生成芳烃的反应。也是催化裂化的主要反应。174.3烃类的催化裂化反应5、叠合反应(condensationreaction)烯烃与烯

7、烃合成大分子烯烃的反应。随叠合深度不断加深，最终将生成焦炭。与叠合相反的分解反应占优势，故催化裂化过程叠合反应不显著。6、烷基化反应(alkylationreaction)烯烃与芳烃或烷烃的加合反应。184.3烃类的催化裂化反应二、反应机理(ReactionMechanism)正碳离子(carboniumion)机理。1、正碳离子烃分子中有一个碳原子的外围缺少一对电子，而形成带正电的离子，如：特点：不能在溶液中离解出来自由存在；只能吸附在催化剂表面上参加化学反应。194.3烃类的催化裂化反应正碳离子形成：烯烃的双键中

8、一个键断开，并在含H多的C上加上一个H＋，使含H少的另一个C缺少一对电子。2、形成碳离子条件(1)存在烯烃来源：原料本身、热反应产生。(2)存在质子H+来源：由催化剂的酸性中心提供。H+不称氢离子，存在于Cat.的活性中心，不能离开Cat.表面。204.3烃类的催化裂化反应2、正碳离子机理以正n-C16H32来说明。(1)生成正碳离子正n-C1