3.1 催化裂化新工艺技术

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1、第3章催化裂化本章主要内容催化裂化概述催化裂化发展方向催化裂化工艺技术催化裂化工程技术催化裂化概述催化裂化概述催化裂化流化催化裂化：FluidCatalyticCracking－FCC是重质馏分油（或重质馏分油掺减压渣油）在高温（450~530℃）、低压（1~4atm）与催化剂接触的条件下，经裂化反应，生成气体、轻质油品、油浆及焦炭的工艺过程原料1-4atm,480-530℃有催化剂存在产品（干气、液化气、汽油、柴油、油浆、焦炭）一、催化裂化的原料类别原料来源特点馏分油FCC原料350～500℃，C20～C36减压馏分油（传统原料）含芳烃不多，

2、易裂化，轻油收率高，优质催化料焦化蜡油含芳烃较多，较难裂化，不单独使用溶剂精制抽出油含芳烃更多，更难裂化，只能掺炼一、催化裂化的原料类别原料来源特点重油FCC原料>350℃或>500℃C20～C36或>C36常压渣油减压渣油减压渣油的脱沥青油最重的部分，除了多环、稠环芳烃外，还有胶质与沥青质，必须使用专门的催化剂与相应的工艺设备与条件重油催化裂化一般是在减压馏分油中掺入重质原料，其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值对于一些金属含量很低的石蜡基原油的常压重油，可以直接用作催化裂化的原料二、催化裂化的产品馏分油重油干气液化气汽油柴油油浆焦炭

3、催化裂化二、催化裂化的产品产品产率与原料性质、反应条件及催化剂性能有关二、催化裂化的产品1、干气H2、C1~C2燃料、合成氨的原料、制取乙苯的原料、制氢的原料2、液化气LPG－liquefiedpetroleumgasC3~C4燃料、烷基化原料、醚化原料、烯烃二、催化裂化的产品3、汽油烯烃含量高辛烷值高，RON＝80～90安定性较好4、柴油芳香烃含量高十六烷值低安定性差二、催化裂化的产品5、油浆多环芳香烃含量高一般进行回炼也可作为燃料油的调和组分、焦化原料、生产碳材料的原料等6、焦炭缩合反应的产物H/C比很低，一般(0.3~1):1沉积在催化剂

4、表面，只能用空气烧去而不能作为产品三、催化裂化的地位催化裂化是重要的重质油轻质化过程之一，在汽油和柴油等轻质油品的生产中占有很重要的地位我国催化裂化汽油在商品汽油中的比例约为3/4，催化裂化柴油在商品柴油中的比例约为1/3在一些原油加工深度较大的国家，例如中国和美国，催化裂化的处理能力达原油加工能力的30%以上在我国，由于多数原油偏重，催化裂化过程，尤其是重油催化裂化过程的地位就显得更为重要四、催化裂化工艺流程概述催化裂化装置一般由三个部分组成，即：反应－再生系统、分馏系统、吸收－稳定系统此外还常有再生烟气的能量回收系统和产品脱硫精制系统四、催

5、化裂化工艺流程概述五、石油馏分的催化裂化反应特点石油馏分的催化裂化反应是一个气－固非均相反应，各类烃之间是存在着竞争吸附和对反应的阻滞作用石油馏分的催化裂化反应又是一个复杂的平行－顺序反应原料油气反应产物催化剂1、竞争吸附与相互阻滞催化裂化反应油气走势示意图1、竞争吸附与相互阻滞各种烃类被吸附快慢的顺序：稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷基链单环芳烃>环烷烃>烷烃各种烃类裂化反应速度快慢的顺序：烯烃>大分子单烷基单环芳烃>异构烷烃、烷基环烷烃>小分子单烷基单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃吸附与反应的快慢顺序有较大的差别，最突出的是稠环芳烃，吸附最快而

6、反应最慢2、平行－顺序反应（2）石油馏分的平行－顺序反应重质原料油中间馏分油汽油裂化气缩合产物焦炭2、平行－顺序反应平行－顺序反应的一个重要特点是反应深度对各产品产率有重要影响随着反应时间的延长，转化率提高，最终产物气体和焦炭的产率一直增大汽油和柴油的产率在开始一段时间内增大，但在经过一最高点后则下降，这是因为汽油和柴油是反应的中间产物，到一定的反应深度后，汽油和柴油的分解速率大于其生成速率2、平行－顺序反应二次反应：初次反应产物再继续进行的反应有利的二次反应烯烃异构化生成高辛烷值汽油组分异构烯烃和环烷烃氢转移生成稳定的异构烷烃和芳香烃不利的二

7、次反应烯烃进一步裂化为干气丙烯和丁烯通过氢转移反应而饱和烯烃及高分子芳烃缩合生成焦炭等六、重油的催化裂化反应特点1、H/C原子比低、残炭值和芳碳率大，轻质油收率低，生焦多渣油中的饱和分、芳香分、轻胶质、中胶质、重胶质在分别进行催化裂化反应时，其轻质油收率依次下降，而焦炭产率则依次增大，呈现良好的规律性渣油中的饱和分仍然是优质的催化裂化原料，轻胶质也有不低的轻质油收率轻质油收率与裂化原料的H/C原子比有良好的线性关系，而焦炭产率也与裂化原料的残炭值有良好的线性关系六、重油的催化裂化反应特点2、重油中含有高沸点组分，带来一些问题重油与催化剂接触时不

8、会全部气化，反应过程中有液相存在，是一个气－液－固三相催化反应液相中的反应主要是非催化的热反应，反应的选择性差未气化部分吸附着在催化剂外表面并被吸入微