两段提升管催化裂解多产丙烯工艺技术研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。⋯一虢徐占面一期：加。脾6月夕日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解．．鑫鲞蠢堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫洼盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国

2、家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：穗彦爿。签字日期．功。寥等6月夕日刖茜．_▲‘-_JL刖吾随着石油资源的日渐减少，劣质化、重质化的趋势日益严重，以及市场对乙烯、丙烯需求的大幅增加，尤其是丙烯，近年来全球丙烯需求快速增长，传统的乙烯联产和炼油副产的产量难以满足需求，烃类，尤其是重油的催化裂化或裂解生产低碳烯烃受到了空前的重视，国内外各大石油公司或研究机构纷纷开发自己的技术，取得了非常可喜的研究成果，而且得到了广泛的应用。我国已有DCC．1、DCC．II和CPP等技术已经实现了工业化。DCC工艺流

3、程类似于传统的FCC，原料可以是VGO，也可以掺炼脱沥青油、焦化蜡油或渣油，但在催化剂、工艺参数和反应深度等方面与FCC有显著的差别。DCC．I型采用的是提升管加床层式反应器，在较苛刻的条件下操作，可以多产丙烯：DCC．II采用的是提升管反应器，反应条件较为缓和，可以多产异丁烯和异戊烯，同时兼顾丙烯和优质汽油的生产。第一套DCC．I工业装置于1990年在中石化济南炼油厂建成投产。以石蜡基减压馏分油掺渣油为原料，在最大量生产丙烯的操作条件下，乙烯收率3．59％，丙烯收率22．91％。在DCC技术的基础上，通过对工艺参数、催化剂以及装置构型的改进，开发出了CPP

4、工艺技术。该工艺是一个催化反应和热反应共存的过程，原料在提升管反应器中进行催化裂解及高温热解，实现最大限度生产乙烯和丙烯。另外，烯烃生产原料多元化的趋势也一直在发展，在重质原料生产低碳烯烃受到重视的同时，乙烷、丙烷、丁烷等廉价原料催化脱氢生产乙烯和丙烯也受到了广泛的关注，出现了许多成熟的工艺技术。低碳烯烃的生产，不断地向着寻找低成本的原料、通过改变反应的过程来降低能耗和提高目的产物的收率，以及降低生产成本的方向发展。催化裂化是生产丙烯的最重要最经济途径之一，先前的常规提升管催化裂化多产丙烯虽保证了重油的转化，为汽油馏分的烯烃转化成丙烯创造了有利条件，但重油催

5、化裂化多产丙烯反应条件苛刻(温度高、剂油比大、停留时间长)，存在着干气收率高、难以保证柴油收率及柴油质量差等缺点。TMP技术的组合进料、低温大剂油比和适宜的停留时间等多产丙烯的新理念，得到了实验室研究和工业试验的充分验证。两段提升管催化裂解是多产丙烯非常有效的途径。两段提升管技术是在理论分析计算和实际提升管采样分析的基础上，经过大量的实验室实验开发的新型催化裂化工艺技术。该技术的核心思想是分段反应、催化剂接力、短反应时间和大剂油比：一段进新鲜原料，二段进回炼油和回炼油浆，重质原料实现分段反应。每段反应都要严格控制反应时间，在目的产物收率最大时，适时终止反应，

6、因而每段提升管的反应时间大为缩短。由于两段提升管每段进料都与高活性的再生剂接触并反应，且前言催化剂两路循环，从而实现了催化剂接力和剂油比的提高。与常规提升管催化裂化多产丙烯相比较，两段提升管催化裂化多产丙烯有如下优势：分段反应可以根据不同的原料特点选择不同的操作条件；催化剂接力和大剂油比的特点强化了催化反应，降低了反应温度，且抑制了热反应即抑制干气和甲烷的生成；短接触时间有利于在多产丙烯的同时，保证柴油的质量。通过一、二段的轻重组合进料、高催化剂流化密度等方式为C4+烯烃高选择性转化成丙烯也创造有利条件。但从工业装置运行结果看，两段提升管催化裂化多产丙烯技术

7、仍然存在一些问题有待解决。本文第一章简要综述我国丙烯市场需求和世界范围内多产丙烯研究状况及进展，并在此基础上提出本文主要研究内容；第二章在一定的假设前提下建立重油催化转化制丙烯反应动力学理论基础；第三章叙述汽油催化裂解多产丙烯反应规律及动力学；第四章研究C4转化制丙烯的反应规律；第五和第六章分别对两段提升管催化裂解多产丙烯技术的中试实验结果和工业装置运行结果进行分析和总结，为后来改造提供依据；第七章对反应器流体力学进行了模拟研究，并提出改造方案。第一章文献综述1清洁汽油生产背景随着人口密度和汽车保有量的不断增加，汽车尾气对环境日益严重的污染问题已经引起世界各

8、国政府和人民的高度重视。世界上许多发达国家和地区都相