1、一、催化裂化简介一、催化裂化简介催化裂化工艺产生于催化裂化工艺产生于2020世纪世纪4040年代，是炼油厂提高原油加工年代，是炼油厂提高原油加工深度的一种重油轻质化的工艺，是炼油生产的核心装置。我深度的一种重油轻质化的工艺，是炼油生产的核心装置。我国国80%80%左右的汽油与左右的汽油与30%30%左右的柴油产自催化裂化装置。左右的柴油产自催化裂化装置。19651965年五朵金花之一的流化催化裂化在抚顺石油二厂建成投年五朵金花之一的流化催化裂化在抚顺石油二厂建成投产。五朵金花：催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、产。五朵金花：催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、微球催化剂与添加剂。微球
2、催化剂与添加剂。1974年我国建成投产了第一套提升管催化裂化工业装置年我国建成投产了第一套提升管催化裂化工业装置随着催化剂和催化工艺的发展，其加工的原料逐步重质化、随着催化剂和催化工艺的发展，其加工的原料逐步重质化、劣质化。劣质化。组成单元组成单元:反应反应-再生单元、分馏单元、吸收再生单元、分馏单元、吸收稳定单元、能量回收单元稳定单元、能量回收单元 。随着低碳烯烃的生产需求和汽油质量升级的需要，目前国随着低碳烯烃的生产需求和汽油质量升级的需要，目前国内开发了一系列催化裂化家族工艺技术：内开发了一系列催化裂化家族工艺技术：DCC：最大量生产丙烯，丙烯最大量生产丙烯，丙烯12-18%；丁烯；丁烯
3、11-14% ； MGG（ARGG）：）：最大量生产最大量生产LPG与和高辛烷值汽油。丙与和高辛烷值汽油。丙烯、丁烯烯、丁烯10-11%；汽油；汽油49-50%。 MGG以减压馏分油掺炼渣以减压馏分油掺炼渣油为原料，油为原料，ARGG以以AR为原料，使用的催化剂为重油转化为原料，使用的催化剂为重油转化能力突出的能力突出的RMG、RAG系列催化剂。系列催化剂。 MIO：最大量生产异丁烯、异戊烯与优质汽油最大量生产异丁烯、异戊烯与优质汽油(使用使用催化剂的工艺丙烯丁烯戊烯产率达到催化剂的工艺丙烯丁烯戊烯产率达到，其中异丁烯和异戊烯的产率达到其中异丁烯和异戊烯的产率达到. ),汽油汽油RON94。
4、CPP（Catalytic Pyrolysis Process ）：最大量生产乙烯、丙：最大量生产乙烯、丙烯，反应温度在烯，反应温度在620680 。 MGD（Maximizing Gas and Diesel ）、）、MIP、FDFCC(灵活灵活多效催化裂化，采用双提升管多效催化裂化，采用双提升管)：汽油降烯烃技术：汽油降烯烃技术反反应应器器分馏分馏系统系统稳定稳定系统系统取取热热器器液化气液化气汽油汽油柴油去加氢精制柴油去加氢精制油浆油浆( (焦化焦化) )原料原料主风主风烟机烟机再生器再生器干气干气催化裂化装置的核心部分为反应催化裂化装置的核心部分为反应-再生单元。再生单元。反应部分由床
5、层反应和提升管反应两种，反应部分由床层反应和提升管反应两种，随着催化剂发展，目前提升管反应已逐步随着催化剂发展，目前提升管反应已逐步取代了床层反应。取代了床层反应。从反应器和再生器平面布置可分为高低并从反应器和再生器平面布置可分为高低并列式和同轴式。列式和同轴式。反应部分包括提升管反应器和沉降器。反应部分包括提升管反应器和沉降器。再生工艺可分为完全再生和不完全再生，再生工艺可分为完全再生和不完全再生，一段和二段再生。一段和二段再生。原料的化学组成相近时，馏分越重,说明其化合物的组成沸点越高，分子量越大，容易被催化剂吸附，因而越易裂化。但沸点高到一定程度后就但沸点高到一定程度后就会因扩散慢、催化
6、剂表面积炭快、汽化不好等原会因扩散慢、催化剂表面积炭快、汽化不好等原因而导致不易裂化。因而导致不易裂化。 单靠馏分组成不能预测原料的裂化性能，因为在同沸点范围内，不同原料的化学组成可以相差很大。 镍具有脱氢作用，液体产品或汽油产率和质量下镍具有脱氢作用，液体产品或汽油产率和质量下降，氢气和焦炭上升，当原料含硫时镍的影响更降，氢气和焦炭上升，当原料含硫时镍的影响更大。大。 钒会破坏分子筛的晶体结构，主要是钒会渗入到钒会破坏分子筛的晶体结构，主要是钒会渗入到分子筛的结构中，与分子筛生成熔点约为分子筛的结构中，与分子筛生成熔点约为630的的共熔物，在再生时会因受到高温而使分子筛结构共熔物，在再生时会
7、因受到高温而使分子筛结构破坏，因此钒会降低催化剂的活性。破坏，因此钒会降低催化剂的活性。 碱金属以离子态存在时，可以吸附在催化碱金属以离子态存在时，可以吸附在催化剂表面的酸性中心上并使之中和，从而降剂表面的酸性中心上并使之中和，从而降低了催化剂的活性。这类金属中钠对催化低了催化剂的活性。这类金属中钠对催化剂的影响较大，钠会与分子筛生成低熔点剂的影响较大，钠会与分子筛生成低熔点共熔物，使之在再生温度下发生熔化现象，共熔物，使之在再生温度下发生熔化现象，把分子筛和基质一同破坏，降低催化剂的把分子筛和基质一同破坏，降低催化剂的表面积和活性。表面积和活性。200-160-120-80-40-0- 0.
8、2 0.4 0.6 0.8 1.0NiFeNaV金属含量，（W）%表面积，m2/ g 钒、钠破坏催化剂的结构80-60-40- 0.25 0.50 0.75 1.00金属在催化剂上的含量，（W）%汽油， （%） NiV过多的钒改变汽油产率800-600-400-200-0- 1000 2000 3000 4000 5000 6000 催化剂上的金属含量，ppm氢， Nm3/ m3 NiV镍的脱氢功能高于钒10.0- 9.0- 8.0-7.0-6.0-5.0-0- 1000 2000 3000 4000 5000 6000 催化剂上的金属含量，ppm焦炭，%（重） NiV镍会使焦炭产率增加2、流
9、化床形成过程：见示意图 a b c d P采用较大的流化操作速度，实际上仍能维持流化采用较大的流化操作速度，实际上仍能维持流化操作，因为在流化床中催化剂颗粒并不是以单个操作，因为在流化床中催化剂颗粒并不是以单个颗粒进行运动，而是成团絮状运动的。颗粒进行运动，而是成团絮状运动的。G=mg气流方向F1床层的压力降F2五、催化裂化反应五、催化裂化反应催化裂化进料分解缩合 沉积在催化剂上催化剂活性下降再生催化剂恢复活性烃类在催化剂催化剂表面发生反应循环使用循环使用平行平行- -顺序反应顺序反应重质石油馏分重质石油馏分中间馏分中间馏分汽汽 油油缩合反应缩合反应焦焦 碳碳气气 体体单体烃裂化反应单体烃裂化
10、反应一、一、因为空速是以因为空速是以20时的液体流量计算的，时的液体流量计算的，它不等于在反应条件下的真正体积流量，它不等于在反应条件下的真正体积流量，而且，在反应过程中由于组成发生变化，而且，在反应过程中由于组成发生变化，通过反应器各部分的反应物体积流量也不通过反应器各部分的反应物体积流量也不断地发生变化，因此空速的倒数只能相对断地发生变化，因此空速的倒数只能相对地反映反应时间的长短，而不可能是真正地反映反应时间的长短，而不可能是真正的反应时间，所以称为假反应时间。的反应时间，所以称为假反应时间。空速的单位为时空速的单位为时-1,空速越高空速越高,表明催化剂与表明催化剂与油接触时间越短油接触时间越短,装置处理能力越大。装置处理能力越大。是：环烷烃是：环烷烃既有一定的反应能力又有一定的吸附能力
