《催化裂化简化》PPT课件

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1、第九章催化裂化小结催化裂化原料和产品各类烃的催化裂化反应石油馏分的催化裂化反应影响催化裂化反应的主要因素催化裂化催化剂种类催化裂化催化剂的使用性能分子筛催化剂催化裂化催化剂的失活与再生催化裂化装置的三大系统提升管催化裂化装置类型催化裂化装置的主要设备第一节概述燃料生产中一个重要的问题如何将原油中的重质馏分油甚至渣油转化成轻质燃料产品重质油轻质化从大分子分解为较小的分子主要依靠分解反应（热反应和催化反应）从低H/C的组成转化成较高H/C的组成脱碳（溶剂脱沥青、催化裂化、焦炭化等）加氢（加氢裂化）催

2、化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程，也是重油轻质化的核心工艺，是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。催化裂化原料：重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油)、常压重油、减渣(掺一部分馏分油)、脱沥青油。一、催化裂化的原料和产品主要控制指标：金属含量和残碳值反应条件：460～530℃，2～4atm，催化剂。产品分布及特点：气体:10～20%，气体中主要是C3、C4，烯烃含量很高汽油:产率在30～60%之间，ON高，RON可达90左右柴油:产率在0～40%，CN较低，需调和或精制油浆：

3、产率在0～10%焦炭:产率在5%～10%，C:H=1:0.3～1二、催化裂化的发展过程催化裂化反应：吸热过程再生：放热过程催化裂化反应分解等反应生成气体、汽油等小分子产物缩合反应生成焦炭技术发展：反应-再生型式（工艺）和催化剂性能催化裂化的发展可以分成以下几个阶段：1．天然白土和固定床催化裂化2．合成硅铝催化剂和移动床催化裂化①移动床催化裂化②流化床催化裂化3．分子筛催化剂和提升管催化裂化第二节石油烃类的催化裂化反应一、单体烃的催化裂化反应原料中间物产物烷烃&异构烷烃烷烃裂化环烷烃烯烃芳香烃烯烃

4、异构烯烃芳香烃焦炭裂化缩合聚合芳构化异构化裂化各种烃类催化裂化反应网络示意图H-转移裂化说明三点：氢转移反应特征反应，反应速度不快，较低温度有利。氢转移反应的结果是使生成物中的一部分烯烃饱和，这是FCC产品饱和度较高的根本原因。裂化反应最主要、最重要的反应，对整个反应的热力学和动力学起决定作用，催化裂化由此得名。芳构化反应反应能力较弱，汽油ON的提高主要靠裂化和异构化反应。辛烷值大小顺序：芳烃、异构烯烃>异构烷烃、烯烃>环烷烃>正构烷烃二、石油馏分的催化裂化气-固非均相催化反应过程外扩散原料分子

5、由主气流扩散到催化剂外表面内扩散原料分子由催化剂外表面扩散到内表面吸附原料分子在催化剂内表面吸附反应原料分子反应生成产物脱附产物分子从催化剂内表面脱附内扩散产物分子从催化剂内表面扩散到外表面外扩散产物分子由催化剂外表面扩散到主气流构成表面化学反应FCC反应的控制步骤反应先决条件1．各类烃的竞争吸附和对反应的阻滞作用烃类反应的先决条件是：原料必须被吸附在催化剂表面上各种烃类在催化剂表面上的吸附能力：稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>带烷基侧链的单环芳烃>环烷烃>烷烃各种烃类在催化剂表面上的化学反应速度大

6、小：烯烃>大分子单烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃及环烷烃>小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃认识这个特点对指导生产有实际意义：选择合适的催化原料对芳香基原料或催化裂化油浆则应选择合适的反应条件或者先通过预处理来减少其中的稠环芳烃而使其成为优质的裂化原料，如循环油可作如下处理：加氢→含环烷烃较多→优质裂化原料溶剂抽提分离出芳烃(化工原料)→裂化2．复杂的平行—顺序反应平行-顺序反应的重要特征：反应深度对产品产率分布有重要影响。三、烃类裂化反应的热效应反应热强吸热反应：分解、脱氢反应，热效

7、应很大；放热反应：氢转移、缩合、异构化是放热反应，但其热效应小；催化裂化反应总体表现为吸热反应。随着反应深度的增加，各种反应所占的比例有变化，其中放热反应所占的比例上升，故总的热效应有所降低。四、影响催化裂化反应的主要因素1．几个基本概念①转化率：表示催化裂化反应中的反应深度，若以原料量为100，则：单程转化率：指总进料(包括新鲜原料、回炼油、回炼油浆)一次通过反应器的转化率总转化率：以新鲜原料为基准不考虑回炼油和回炼油浆反映了反应条件的苛刻程度反映了新鲜原料最终转化程度回炼比：回炼油量（包括回

8、炼油和回炼油浆等）比新鲜原料处理量。（0～2）②空速和反应时间藏量：再生器、反应器中经常保持一定的催化剂量叫藏量。空速：每小时进入反应器的进料量与反应器催化剂藏量的比值叫空速，h-1。重量空速：进料量和催化剂藏量都以重量单位计，总进料量/藏量体积空速：进料量和催化剂藏量都以体积单位计，总进料量/藏量计算体积空速时，进料量的体积是按20℃的液体体积计假反应时间空速倒数不是真正的反应时间，只是相对的反映反应时间的长短，故称为假反应时间。假反应时间越长，则反应时间越长。提升管反应器（停留时间）：2～4