我国催化裂化技术
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陈俊武:中国炼油催化裂化技术起步的故事作者:徐沛宇来源:《能源》 2016年第8期口述/中国科学院院士陈俊武文/本刊记者徐沛宇陈俊武被誉为我国催化裂化工程技术的奠基人,曾与炼油工业的多项“共和国第一”息息相关。
1948年7月,22岁的陈俊武从北京大学化工系毕业后,几经辗转,于1949年1 2月来到辽宁抚顺矿务局,参加了人造石油工厂修复的工作。
1961年冬天,石油工业部在北京香山召开了炼油科技工作会议,决定开展炼油新技术(即后来被誉为“五朵金花”的流化催化裂化等五项炼油新工艺)技术攻关。
34岁的陈俊武受命担任了我国第一套流化催化裂化装置设计师。
60年代初,古巴革命成功,将国外公司的炼油厂收归国有,陈俊武有机会赴古巴考察流化催化裂化技术,尽力收集了当时国外比较先进炼油技术资料,采用笔记加照相复制的方式,收集了大量资料。
回国后,石油部又组织了专人进一步整理和翻译,极大地提高了我国炼油工业的技术水平。
本期《能源》,记者专访了陈俊武院士,请他回忆了那段中国催化裂化的起步故事。
自主研发超步和国外技术考察60年代初,在前苏联老大哥帮助下建成的兰州炼油厂的催化裂化技术是移动床催化裂化,催化剂仍然是无定型硅铝小球,而西方国家已经有了流化催化裂化技术,催化剂已经是微球分子筛,无论轻油收率还是选择性均比苏联高出一大截。
我们发现,苏联的技术比西方技术落后二十年,相当于美国40年代的水平。
那时候苏联也拿不出更先进的技术,他们的技术还没有跳出美国四十年代的技术水平。
所以,如何赶上六十年代的国际先进技术,是当时国内炼油工业面临的一个大问题。
当时国外的一般技术可以卖给你,但战略性的先进技术绝不卖给我们。
美国对中国实施技术封锁,所以中国只能考虑自主开发,只能靠自己去摸索和创新,这就是石油部1961年12月在北京召开炼油新技术开发科技会议的初衷。
可是,我们在兰州炼油厂做的一些实验都不成功,催化剂的损失太大,非常期望能够到国外去考察先进催化裂化技术。
催化裂解技术(DCC)
DCC 技术 是中国石化石油化工科学研究院开发的重质原料油催化裂解技术,原料包括减压瓦斯油(VGO)、减压渣油(VTB)、脱沥青油(DAO)等,产品包括可作为化工原料的低碳烯烃、液化气(LPG)、汽油、中馏分油等。
其工艺流程与FCC 相似,包括反应-再生系统、分馏系统以及吸收稳定系统。
原料油经蒸汽雾化后送入提升管加流化床(DCC-I 型)或提升管(DCC-Ⅱ)反应器中,与热的再生催化剂接触,发生催化裂解反应。
反应产物经分馏/吸收系统,实现分离、回收。
沉积了焦炭的待生催化剂经蒸汽汽提后送入再生器中,用空气烧焦再生。
热的再生催化剂以适宜的循环速率返回反应器循环使用,并提供反应所需热量,实现反应-再生系统热平衡操作。
DCC 油生产低碳烯烃的装置,于[中国石化石油化工科学研究院技术支持与服务中心供稿]反应产物烟气原料
水蒸气主风再生器床层反应器主提升管
先进炼油化工技术。
催化裂化rtc工艺技术催化裂化是一种重要的炼油工艺,用于将原油中的重质烃类分解为较轻质的产品。
催化裂化工艺技术(RTC)是催化裂化的一种改进技术,能够提高裂化效率和产品质量。
催化裂化RTC工艺技术主要包括三个方面的改进:催化剂的优化、反应器的改进和生产过程的改进。
首先,催化剂的优化是提高催化裂化效率的关键。
采用高活性和高选择性的催化剂,能够促进裂化反应的进行,同时减少副反应的发生。
通过选择合适的催化剂组分和处理方法,能够提高催化剂的稳定性和寿命,延长其使用寿命。
其次,反应器的改进是提高裂化效率和产品质量的重要手段。
通过优化反应器的结构设计和工艺参数的控制,能够提高裂化反应的效率和产量。
例如,采用多级反应器系统,可以充分利用热量和物料的传递,提高产物的收率和产品质量。
此外,采用先进的控制技术和自动化设备,能够实现反应器系统的精确控制,提高产品的稳定性和一致性。
最后,生产过程的改进是提高催化裂化RTC工艺技术的关键。
通过优化原油的预处理和催化裂化的操作条件,可以提高裂化反应的效率和选择性。
例如,采用适当的预处理方法,如加氢处理和脱盐处理,能够去除原油中的杂质和重金属,减少催化剂中毒和磨损。
此外,通过优化操作参数,如温度、压力和进料比等,能够更好地控制反应的进行,提高产品的质量和产量。
催化裂化RTC工艺技术具有以下优势:一是能够提高炼油厂的利润和竞争力。
采用RTC技术,能够提高裂化产物的收率和产品质量,同时减少能耗和废水废气的排放,降低生产成本。
二是能够提高产品的附加值和市场竞争力。
通过优化裂化产物的组分和品质,能够提高产品的附加值,满足市场需求。
三是对环境保护具有积极作用。
采用RTC技术,能够减少能源消耗和废物排放,降低对环境的污染。
总之,催化裂化RTC工艺技术是一种重要的炼油工艺技术,能够提高裂化效率和产品质量。
通过催化剂的优化、反应器的改进和生产过程的改进,能够实现催化裂化过程的精确控制,提高产品的收率和附加值,同时降低能耗和环境污染。
1.0催化裂化催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下,在500℃左右、1×105~3×105Pa下发生裂解,生成轻质油、气体和焦炭的过程。
催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的重要手段。
催化裂化的石油炼制工艺目的:1)提高原油加工深度,得到更多数量的轻质油产品;2)增加品种,提高产品质量。
催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺,是重油轻质化和改质的重要手段之一,已成为当今石油炼制的核心工艺之一。
1.1催化裂化的发展概况催化裂化的发展经历了四个阶段:固定床、移动床、流化床和提升管。
见下图:固定床移动床流化床提升管(并列式) 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。
1。
2催化裂化的原料和产品1。
2.0原料催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。
馏分油主要是直馏减压馏分油(VGO),馏程350—500℃,也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等,以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。
渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等.渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工,其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值。
对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料.当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。
以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。
1。
2。
1产品催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。
1、气体在一般工业条件下,气体产率约为10%—20%,其中含干气和液化气。
2、液体产物1)汽油,汽油产率约为30%-60%;这类汽油安定性较好.2)柴油,柴油产率约为0-40%;因含较多芳烃,所有十六烷值较低,由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低,这类柴油需经加氢处理.3)重柴油(回炼油),可以返回到反应器内,已提高轻质油收率,不回炼时就以重柴油产品出装置,也可作为商品燃料油的调和组分。
4)油浆,油浆产率约为5%-10%,从催化裂化分馏塔底得到的渣油,含少量催化剂细粉,可以送回反应器回炼以回收催化剂.油浆经沉降出去催化剂粉末后称为澄清油,因多环芳烃的含量较大,所以是制造针焦的好原料,或作为商品燃料油的调和组分,也可作加氢裂化的原料。
催化催化裂化技术催化裂化技术是一种重要的炼油工艺,可以将重质石油馏分转化为高附加值的轻质产品。
本文将从催化裂化技术的原理、应用和发展前景等方面进行探讨,以期为读者提供对该技术的全面了解。
一、催化裂化技术的原理催化裂化技术是通过催化剂的作用将重质石油馏分分解为较轻的产品。
其主要原理是在高温和高压的条件下,将原料油与催化剂接触,使其发生裂化反应。
这种反应可以将长链烃分子裂解成短链烃分子,从而提高汽油和燃料油的产率。
催化裂化反应主要分为两个阶段:热裂化和催化裂化。
在热裂化阶段,原料油在高温下分解成烃气和液体烃。
然后,在催化剂的作用下,烃气和液体烃进一步反应,生成较轻的产品,如汽油、液化气和柴油等。
二、催化裂化技术的应用催化裂化技术在炼油行业中具有广泛的应用。
首先,它可以提高汽油的产率。
由于汽车的普及,对汽油的需求量不断增加。
催化裂化技术可以将重质石油馏分转化为轻质的汽油,从而满足市场需求。
催化裂化技术可以生产出高质量的柴油。
在催化裂化过程中,石油馏分中的硫、氮和金属等杂质可以得到有效去除,从而提高柴油的质量。
这对于减少柴油排放的污染物具有重要意义。
催化裂化技术还可以生产出液化气、石脑油和石化原料等产品。
这些产品在化工、冶金和化肥等行业中具有广泛的应用。
三、催化裂化技术的发展前景随着能源需求的增加和石油资源的日益枯竭,催化裂化技术在未来的发展前景十分广阔。
一方面,随着汽车工业的高速发展,对汽油的需求将持续增加,催化裂化技术将成为满足市场需求的重要手段。
另一方面,随着环境保护意识的提高,对燃料油质量的要求也越来越高。
催化裂化技术可以提高燃料油的质量,减少对环境的污染,因此在未来的发展中具有重要的作用。
随着科技的不断进步,催化剂的研发和改进也将推动催化裂化技术的发展。
新型的催化剂可以提高反应的选择性和活性,从而提高产品的产率和质量。
催化裂化技术作为一种重要的炼油工艺,在提高石油产品产率和质量方面具有重要的作用。
催化裂化工艺技术的改进催化裂化是一种重要的石油加工技术,主要用于将长链烷烃分子裂解为短链烯烃和芳烃。
以催化裂化技术为核心的石油炼制工艺已经发展了几十年,随着科学技术的不断进步,催化裂化技术也在不断改进和完善。
首先,研究人员通过改进催化剂的性能来提高催化裂化的效率。
催化剂是催化裂化技术的关键,可以促进原料油在裂化过程中的反应速率和选择性。
近年来,人们通过改变催化剂的组成、结构和物理化学性质,成功地实现了催化裂化反应的高效进行。
例如,研究人员发现,采用新型催化剂可以提高芳烃和短链烯烃的产率,同时降低副产物的生成率,从而提高产品的质量。
其次,研究人员改进了催化裂化反应器的结构和运行方式。
催化裂化反应器是催化裂化工艺的核心设备,直接影响到裂化产物的质量和产率。
为了提高催化裂化的效果,人们对反应器进行了各种改进。
例如,引入先进的内径梯度填料,可以增加反应器有效体积,提高催化剂与原料油的接触效率。
此外,还引入了多级反应器和中间分离回收装置,以优化反应条件,增加产品的收率,并减少催化剂的损失。
再次,研究人员改进了催化裂化过程中的催化剂再生技术。
催化剂的失活是催化裂化工艺中的一大难题,因为长期的高温、高压和有毒物质的作用会导致催化剂性能下降。
为了延长催化剂的使用寿命,人们引入了催化剂再生技术。
催化剂再生技术可以通过氧化、还原、酸洗和物理方法等手段,修复催化剂结构和活性,使其恢复到原来的状态,从而延长催化剂的使用寿命。
最后,研究人员还改进了催化裂化工艺中的产品分离和处理技术。
由于催化裂化反应产物的种类繁多、组成复杂,因此需要通过一系列的分离和处理工艺来得到目标产品。
为了提高产品的纯度和收率,人们引入了先进的分离技术,如闪蒸、吸附、蒸馏等。
此外,还研发了高效的处理技术,如催化裂化汽油加氢和重油深度加工等,以进一步提高产品的质量和降低环境污染。
综上所述,催化裂化工艺技术在不断改进和创新中不断提高着效率和产品质量。
通过改进催化剂的性能、反应器的结构、催化剂再生技术和产品分离处理技术,可以提高催化裂化的经济效益和社会效益,为石油加工行业的可持续发展做出贡献。
我国催化裂化技术发展现状及前景左丽华(石油化工科学研究院,北京,100083)概括论述了我国催化裂化发展现状和世界FCC技术的最新发展水平,分析和比较了我国FCC技术与世界先进水平的差距,初步提出我国催化裂化技术的发展前景。
关键词:催化裂化现状最新水平差距前景1 概况流化催化裂化(FCC)是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的一种重要方法。
据统计,截止到1999年1月1日,全球原油加工能力为 4 015.48 Mt/a,其中催化裂化装置的加工能力为668.37 Mt/a,约占一次加工能力的16.6%,居二次加工能力的首位。
美国原油加工能力为821.13 Mt/a,催化裂化能力为271 Mt/a,居界第一,催化裂化占一次加工能力的比例为33.0%。
我国催化裂化能力达66.08 Mt/a,约占一次加工能力的38.1%,居世界第二位。
我国石油资源中,原油大部分偏重,轻质油品含量低,这就决定了炼油工业必须走深加工的路线。
近十几年来,催化裂化掺炼渣油量在不断上升,已居世界领先地位。
催化剂的制备技术已取得了长足的进步,国产催化剂在渣油裂化能力和抗金属污染等方面均已达到或超过国外的水平。
在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术有了较大发展。
2 现代催化裂化技术发展特点及趋势影响FCC未来发展的重要因素将是:原油价格、满足环保要求、新燃料规格、石油化工原料需求和渣油加工。
环保法规已成为FCC技术发展的主要推动力。
FCC已从简单解决诸如汽油、柴油、液化气、抗金属等其中的一、二个问题转向要同时解决多个矛盾的组合。
80年代以来,催化裂化技术的进展主要体现在两个方面:① 开发成功掺炼渣油(常压渣油或减压渣油)的渣油催化裂化技术(称为渣油FCC,简写为RFCC);② 催化裂化家族技术,包括多产低碳烯烃的DCC技术,多产异构烯烃的MIO技术和最大量生产汽油、液化气的MGG技术。
渣油加氢处理-催化裂化双向组合(RICP)技术中国石化石油化工科学硏究院开发的渣油加氢-催化裂化双向组合(RICP)技术是将催化裂化装置中回炼的重循环油(HCO)掺入渣油加氢原料中,作为渣油加氢原料的稀释油,和渣油一起加氢后作为催化裂化原料。
RICP技术对渣油加氢和催化裂化两套装置均有改善效果:对渣油加氢装置,高芳香性的HCO促进了渣油加氢反应;对催化裂化装置,因HCO加氢后再作为催化裂化原料,轻油收率可提高1~3百分点,焦炭收率下降。
本技术已获授权专利13件。
♦RICP技术将传统工艺中RFCC装置原本自身回炼的HCO改为输送到渣油加氢装置,和渣油一起加氢后再作为RFCC原料。
高芳香性的HCO掺入到渣油加氢原料中,促进了渣油加氢反应并抑制了渣油加氢催化剂结焦;加氢后的HCO再回催化裂化装置作为原料,提高了催化裂化处理量和轻油收率。
♦通过改变HCO抽出位置并增设精密过滤器除去HCO中催化剂颗粒,避免了HCO中催化剂颗粒对渣油加氢装置的影响。
♦装置改造费用低,工业上易实施。
氢气减压渣油固定床渣油加氢>350°C加氢渣油渣油催化裂化―干气―液化气―汽油―柴油HCO▲RICP技术工艺流程示意4气体»石脑油»柴油4油浆主要技术指标:♦渣油加氢装置进料中可掺入5%〜30%的HCO作为稀释油,相应可顶替同样比例的直馏蜡油。
♦RICP技术与常规渣油加氢-重油催化裂化组合工艺相比,催化裂化装置处理能力可提高4%〜5%,轻质油收率增加1〜3百分点,油浆产率下降1〜3百分点,焦炭产率降低0.1〜0.5百分点。
▲中国石化齐鲁分公司1.5Mt/a年渣油加氢和0.8Mt/a催化裂化装置与传统的渣油加氢-催化裂化单向组合技术(现有技术)相比,RICP技术的轻油收率高1〜3百分点,催化裂化处理量和掺渣量也有所提高,因此具有更高的经济和社会效益。
RICP技术于2006年5月在中国石化齐鲁分公司1.5Mt/a渣油加氢装置和0.8Mt/a催化裂化装置进行了工业应用试验。
我国催化裂化技术发展现状及前景左丽华(石油化工科学研究院,北京,100083)概括论述了我国催化裂化发展现状和世界FCC技术的最新发展水平,分析和比较了我国FCC技术与世界先进水平的差距,初步提出我国催化裂化技术的发展前景。
关键词:催化裂化现状最新水平差距前景1 概况流化催化裂化(FCC)是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是炼厂获取经济效益的一种重要方法。
据统计,截止到1999年1月1日,全球原油加工能力为015.48 Mt/a,其中催化裂化装置的加工能力为668.37 Mt/a,约占一次加工能力的16.6%,居二次加工能力的首位。
美国原油加工能力为821.13 Mt/a,催化裂化能力为271 Mt/a,居界第一,催化裂化占一次加工能力的比例为33.0%。
我国催化裂化能力达66.08 Mt/a,约占一次加工能力的38.1%,居世界第二位。
我国石油资源中,原油大部分偏重,轻质油品含量低,这就决定了炼油工业必须走深加工的路线。
近十几年来,催化裂化掺炼渣油量在不断上升,已居世界领先地位。
催化剂的制备技术已取得了长足的进步,国产催化剂在渣油裂化能力和抗金属污染等方面均已达到或超过国外的水平。
在减少焦炭、取出多余热量、催化剂再生、能量回收等方面的技术有了较大发展。
2 现代催化裂化技术发展特点及趋势影响FCC未来发展的重要因素将是:原油价格、满足环保要求、新燃料规格、石油化工原料需求和渣油加工。
环保法规已成为FCC技术发展的主要推动力。
FCC已从简单解决诸如汽油、柴油、液化气、抗金属等其中的一、二个问题转向要同时解决多个矛盾的组合。
80年代以来,催化裂化技术的进展主要体现在两个方面:① 开发成功掺炼渣油(常压渣油或减压渣油)的渣油催化裂化技术(称为渣油FCC,简写为RFCC);② 催化裂化家族技术,包括多产低碳烯烃的DCC技术,多产异构烯烃的MIO技术和最大量生产汽油、液化气的MGG技术。
2.1 RFCC工艺技术1980年世界上专门设计用于RFCC的生产能力几乎为零,而到1996年其生产能力已达100.5 Mt/a,约占催化裂化总能力(约650 Mt/a)的16%,进入90年代,RFCC的势头有增无减,特别是亚太地区更显得强劲。
如1993-1995年计划进行新建和改建的装置就有42套,其中新建17套。
新建装置中RFCC占大多数,共有12套,除一套为Shell石油公司在美国路易斯安那州的Narco炼油厂外,其余的大都建在东亚地区的中国、日本、韩国、新加坡和泰国。
未来世界FCC装置的能力将继续以1%的速度增长,其中RFCC生产能力也将随之增长。
2.1.1 RFCC原料特征世界RFCC装置原料中渣油的平均量为15%~20%。
从国外各大公司对原料的要求来看,残炭与金属两个指标已分别达到8%和20 μg/g。
而国内渣油催化裂化原料的残炭一般达到6%,金属15 μg/g,与国外水平相比,尚有潜力。
中国石化集团公司FCC装置中约80%都掺炼不同比例的渣油,平均掺渣比约为26%,1989-1997年,掺炼重质油的比例从18.52%增至43.64%。
我国大庆石蜡基原油具有残炭低、金属含量低的特点,其减压渣油的残炭为8.95%,金属为7 μg/g,所以大庆减压渣油可以直接进行催化裂化。
前郭炼油厂已进行了大庆全减压渣油催化裂化的尝试,但未见国外全减压渣油催化裂化的报道。
2.1.2 RFCC工艺技术及硬件设备目前世界上RFCC的主要工艺有Kellogg公司的HOC、UOP公司的RCC、S&W公司的RFCC、Shell公司的RFCC、IFP/Total公司的R2R和Exxon公司的Flexicracking等。
各种工艺特点见表1。
这些工艺虽各有特点,但在解决RFCC问题的技术措施上却大致相近。
总体而言,重油FCC关键设备和工艺的主要改进情况列于表2。
表1 国外几家公司RFCC技术特征表2 重油FCC关键设备和工艺的改进新开发的RFCC技术和装置包括:两段渣油改质技术-移动床+流化床、毫秒催化裂化(MSCC)工艺、下流式反应器与上流式再生器组合构型和NEXCC新型催化裂化装置、双提升管加工高康氏残炭的重量油FCC和FCC短接触时间的改进。
FCC与加氢技术相结合也是一种发展方向。
渣油两段改质技术,用于多产汽油、柴油和喷气燃料。
其优点是液体产物增加,而气体和/或焦炭产率减少。
第一段降低渣油的康氏残炭和金属含量,第二段进行FCC反应。
移动床的改质是在气相短时间的热转化条件下进行。
MSCC反应器的进料垂直注射于由催化剂向下流动所形成的帘子,实现了毫秒接触,反应产物与催化剂水平沿着反应区穿过,实现剂气快速分离。
快速的剂气分离和小空间的反应区,减少了非理想的二次反应,提高目的产物的选择性,汽油和烯烃产率增加、焦炭产率减少,能更好地加工重质原料,Ni和V对催化剂的影响减轻,投资费用较低。
目前MSCC的应用情况:150 kt/a验证装置于1993年运行。
第一套工业装置(2800 kt/a),位于美国新泽西州,将Coast Eagle Point Oil Co(ECPOC)传统的FCC装置改造成MSCC设计。
1994年11月开始运转,到1998年1月已运转37个月,开工率达98.2%。
第二套工业装置(设计能力5000 kt/a)建在路易斯安那州的Trans American公司的炼油厂中,1999年开工。
国外在80年代初就有下流式反应器的专利及设计构思,如美国Mobil公司在1983年5月31日发布的专利-带有下流式反应器提升管的FCC反应器;美国Texaco公司1985年4月30日通过公告的专利-催化裂化系统(即下流式弹射反应器和分散相提升管再生器);Kellogg 公司催化裂化专家撰文中设想的未来型FCC/HOC装置。
UOP公司发表的最新专利,提出了下流式反应器与上流式再生器的组合构型。
下流式反应器与常规上流式反应器相比的优点是:由于催化剂在反应器内依靠重力下行,没有催化剂最小提升速度的问题,因而无返混、无偏流,油剂接触均匀、混合迅速、易于实现高温、短接触时间裂化以改善产品分布。
原料适应性强,操作上有更大灵活性。
在采用多个小直径下流式反应器时,不仅能保证固体催化剂分布好,也能对不同质量的进料分别进行裂化。
由于避免了催化剂返混,减少了油气的再裂化,因而能减轻催化剂受金属中毒的不良影响。
可提高装置中催化剂的利用率,从而增加汽油选种性,提高汽油辛烷值并使催化剂系统藏量减少1/5~1/10。
由于不用高速气化喷嘴,可显著减少对催化剂和设备的磨耗和磨损。
可改进装置中催化焦的选种性,从而相对降低焦炭的生成量。
能使催化剂迅速从下流式反应器中完成反应的油料中分离出来,并用最少的汽提量完全脱除可汽提烃。
该专利发明的优势在于:FCC反应将重质烃在催化剂存在下裂化成低沸点产物;FCC反应器--再生器构型安排合理,减少了大型反应器和再生器;改善了进料和催化剂的接触,也改善了产物与催化剂的分离。
NEXCC被称为下一代的催化裂化装置,将由位于芬兰Porvoo的Neste OY公司实现工业化。
与常规FCC装置相比,具有费用低、性能优良的特点。
而且汽油加轻质烯烃的转化率可达85%~90%(常规FCC装置转化率只有70%~75%)。
NEXCC工艺采用两台组合在一起的循环裂化床反应器,其中一台为反应器,另一台为催化剂再生器。
在同一受压壳体内,反应器在再生器内。
此外采用多入口旋风分离器取代了常规的旋风分离器。
进料油、催化剂和输送气体从NEXCC装置的下部进入裂化反应器。
在环形反应器中,催化剂裂化油料。
待生剂送到装置的下部进再生器,待生剂烧焦再生,同时使催化剂升温,并借助燃烧用的空气将催化剂提升到再生器的顶部。
据称,该新装置操作较容易、灵活,也易改换催化剂和原料油。
NEXCC采用较苛刻的条件,以超过常规FCC的产物产率。
如催化剂循环量比常规FCC 多2~3 倍、反应温度600~650℃(常规FCC为530~550℃)、剂油接触时间只有1~2 s (常规5~7 s)。
在这样的条件下操作才能允许有利的反应进行。
在催化裂化装置部分结构的革新方面涉及:多点进料改进产品性质,再生剂与待生剂预混合系统,用下流式反应器加工高碱原料,侧向安装的FCC二段汽提器,FCC待生催化剂分布管。
2.2 催化裂化家族技术80年代末我国进行了多种低碳烯烃技术的开发,目前开发成功并实现工业应用的技术有:DCC、MGG、MIO技术。
这些新工艺的出现为炼油和石化相结合以及生产清洁燃料开辟了经济可行的途径。
DCC技术以重质烃为原料,如VGO、VGO掺脱沥青、VGO掺焦化蜡油及VGO掺渣油等。
以流化催化裂化为基础进行延伸,在工艺、工程和催化剂配方上进行革新,以多产丙烯为目的的DCC-Ⅰ型,采用石蜡基原料时,丙烯产率可达23%;而以多产异构烯烃为目的的DCC-Ⅱ型,在用石蜡基原料时,异丁烯加异戊烯产率接近13%,同时得到14%丙烯。
目前已有多套工业装置在中国国内投产,国内尚有几套FCC装置正准备改造为DCC装置。
泰国也已建成700 kt/a催化裂化装置,并顺利投产。
MGG是以减压渣油、掺渣油和常压渣油等为原料的最大量生产富含烯烃的液态烃,同时最大生产高辛烷值汽油的工艺技术,与其他同类工艺的差别在于它在多产液态烃下还能有较高的汽油产率,并且可以用重油作原料(包括常压渣油)。
反应温度在510~540℃时,液化气产率可达25%~35%(摩尔比),汽油产率40%~55%(摩尔比)。
液化气加汽油产率为70%~80%。
汽油RON一般为91~94,诱导期为500~900 min。
这一技术是以液化气富含烯烃、汽油辛烷值高和安定性好为特点的,现已有多套装置应用。
MIO技术是以掺渣油为原料,较大量地生产异构烯烃和汽油为目的产物的工艺技术。
1995年3-6月在中国兰州炼化总厂实现了工业化。
以石蜡基为原料时,缩短反应时间和采取新的反应系统,异构烯烃的产率高达15%(摩尔比)。
催化裂化家族技术的发展与建设将为下游化工装置提供宝贵的化工原料。
近来,国外在这一领域的研究也相当活跃,预计在21世纪这类技术会得到广泛应用。
2.3现代FCC催化剂技术水平及发展趋势FCC催化剂的技术进步转向开发新沸石及沸石的改性、特定性质的基质及新的制备技术。
FCC催化剂的活性组分已由单组元转向双多沸石复合组元,FCC催化剂技术已从传统的化学制备转变为现代的多种功能组件的物理组装。
由于原油的日益重质化和劣质化,金属污染物、高分子的沥青和胶质以及硫、氮等杂原子化合物的总量有明显增加的趋势,给渣油裂化带来了一系列困难,特别是对裂化催化剂性能的要求越来越高。
因此加快改进和研制开发更高性能的渣油裂化催化剂是摆在炼油界面前的重大课题之一。