石油催化裂化工艺
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石油化工催化裂化工艺简介一般原油经过常减压蒸馏后可得到的汽油,煤油及柴油等轻质油品仅有10~40%,其余的是重质馏分油和残渣油。
如果想得到更多轻质油品,就必须对重质馏分和残渣油进行二次加工。
催化裂化是最常用的生产汽油、柴油生产工序,汽油柴油主要是通过该工艺生产出来。
这也是一般石油炼化企业最重要的生产的环节。
1、原料渣油和蜡油70%左右,催化裂化一般是以减压馏分油和焦化蜡油为原料,但是随着原油日益加重以及对轻质油越来越高的需求,大部分石炼化企业开始在原料中搀加减压渣油,甚至直接以常压渣油作为原料进行炼制。
2、产品汽油、柴油、油浆(重质馏分油)、液体丙烯、液化气;各自占比汽油占42%,柴油占21.5%,丙烯占5.8%,液化气占8%,油浆占12%。
3、基本概念催化裂化是在有催化剂存在的条件下,将重质油(例如渣油)加工成轻质油(汽油、煤油、柴油)的主要工艺,是炼油过程主要的二次加工手段。
属于化学加工过程。
4、生产工艺常渣和腊油经过原料油缓冲罐进入提升管、沉降器、再生器形成油气,进入分馏塔。
一部分油气进入粗汽油塔、吸收塔、空压机进入凝缩油罐,经过再吸收塔、稳定塔、最后进行汽油精制,生产出汽油。
一部分油气经过分馏塔进入柴油汽提塔,然后进行柴油精制,生产出柴油。
一部分油气经过分馏塔进入油浆循环,最后生产出油浆。
一部分油气经分馏塔进入液态烃缓冲罐,经过脱硫吸附罐、砂滤塔、水洗罐、脱硫醇抽提塔、预碱洗罐、胺液回收器、脱硫抽提塔、缓冲塔,最后进入液态烃罐,形成液化气。
一部分油气经过液态烃缓冲罐进入脱丙烷塔、回流塔、脱乙烷塔、精丙稀塔、回流罐,最后进入丙稀区球罐,形成液体丙稀。
液体丙稀再经过聚丙稀车间的进一步加工生产出聚丙稀。
催化裂化工艺流程
催化裂化是一种重要的石油加工工艺,广泛应用于炼油厂中。
该工艺通过使用催化剂来降低石油馏分的沸点,从而将重质油转化为轻质石油产品,例如汽油和液化石油气。
下面是一个简要的催化裂化工艺流程的描述。
首先,原料石油会经过预处理装置的处理,去除其中的杂质和硫化物等。
然后,经过加热装置对石油进行加热至适宜的反应温度,通常在480℃到540℃之间。
接下来,加热后的石油会进入裂化装置。
裂化装置通常由裂化炉和分馏塔组成。
在裂化炉中,石油会与催化剂接触反应,催化剂可以是一种活性酸或酸式酸催化剂,其主要成分通常是硅酸铝。
在裂化反应过程中,重质分子会被断裂成较轻的分子,形成较多的石油气和汽油。
随后,裂化产物会进入分馏塔进行分馏。
在分馏塔中,石油通过不同的温度区间进行分离。
由于不同馏分的沸点不同,它们会在不同高度的分馏柱中分离出来。
较重的产品,例如重油和渣油,会较低地冷凝并收集。
而较轻的产品,例如液化石油气和汽油,则会升至较高位置冷凝后收集。
最后,冷凝后的液态产品会经过进一步的处理,例如脱硫、氢气处理等,以提高产品的质量和纯度。
处理后的产品可以直接用作燃料,也可以作为生产化工产品的原料。
总结起来,催化裂化工艺是一种将重质石油转化为轻质石油产
品的重要工艺。
通过预处理、加热、裂化和分馏等步骤,石油馏分可以被高温下的催化剂断裂成较轻的分子,形成更多的石油气和汽油。
这种工艺为石油加工厂提供了一种有效的途径,可以生产出更多的高附加值产品,同时也减少了对环境的影响。
石油加工中的催化裂化工艺技术石油加工是将原油转化为各种石油产品的过程,其中催化裂化是一种重要的加工工艺技术。
本文将对石油加工中的催化裂化工艺技术进行介绍,旨在帮助读者更好地了解该过程的原理和应用。
一、催化裂化的概述催化裂化是将长链烃分子在催化剂的作用下裂解为短链烃分子的过程。
它通过破坏长链分子的结构,使原油中的重质烃分子转化为轻质烃分子,从而提高汽油产量。
催化裂化工艺技术在炼油行业中有着广泛的应用,并成为提高汽油产量和改善燃料质量的重要手段。
二、催化裂化的原理催化裂化过程中,催化剂起到了关键的作用。
一般采用酸性固体催化剂,如二氧化硅、氧化铝和硼砂等。
这些催化剂表面具有一定的酸性,能够吸附原油中的长链分子并发生脱氢和脱碳反应,从而裂解为短链烃分子。
此外,催化剂还能够催化裂解产物的再重组反应,生成较高辛烷值的汽油。
三、催化裂化过程催化裂化过程主要包括以下几个步骤:料油预热、加热和蒸汽气化;进料油在催化剂床层中与催化剂接触发生裂化反应;裂解产物经过分离和处理,得到目标产品;再生催化剂,使其恢复活性。
整个过程需要严格控制反应温度、压力和催化剂的质量和活性。
四、催化裂化的应用催化裂化工艺技术在炼油工业中有着广泛的应用。
通过调整反应条件和催化剂的配方,可以实现不同的生产目标,如提高汽油产量、改善燃料质量、减少环境污染等。
此外,催化裂化还可以生产出其他石化产品,如乙烯和丙烯等。
五、催化裂化的发展趋势催化裂化工艺技术在过去几十年取得了较大的进展,但仍存在一些问题和挑战。
例如,催化剂的寿命较短,需要经常更换和再生;催化裂化过程中产生的废热和废气对环境造成污染。
为了解决这些问题,近年来研发了一系列新型催化剂和工艺技术,如热解裂化和催化裂解结合等,以提高催化裂化的效率和环境友好性。
六、结论石油加工中的催化裂化工艺技术是一项重要的炼油工艺,能够将原油转化为汽油等石化产品。
催化裂化过程中,催化剂起到了关键的作用,通过裂解和重组反应实现原油的转化。
催化裂化工艺流程
催化裂化是石油炼制中常用的一种重要工艺,它通过在高温和
催化剂的作用下,将重质石油馏分分解成较轻质的产品,如汽油、
柴油等。
催化裂化工艺流程主要包括预热、裂化反应、分馏和再生
四个步骤。
首先是预热步骤,原油首先经过加热器预热至裂化温度,以保
证在裂化反应器中能够达到所需的反应温度。
预热的目的是提高原
油的流动性,使其更容易进入反应器进行裂化反应。
接下来是裂化反应步骤,预热后的原油进入裂化反应器,在催
化剂的作用下,重质烃分子发生裂化反应,生成较轻质的烃类产物。
裂化反应是在高温高压下进行的,催化剂的选择和反应条件的控制
对产品分布和质量有着重要影响。
然后是分馏步骤,裂化反应产生的混合物经过分馏塔进行分馏,将不同碳数的烃类分离出来,得到所需的汽油、柴油等产品。
分馏
过程中,需要根据产品的要求对温度和压力进行精确控制,以保证
产品的质量和收率。
最后是再生步骤,裂化反应产生的催化剂在经过一段时间的使
用后会失活,需要进行再生。
再生过程包括焙烧和再生氢化两个步骤,通过高温气体的通入和催化剂的洗涤,使催化剂重新获得活性,可以继续用于裂化反应。
总的来说,催化裂化工艺流程是一个复杂的过程,需要对原油
的性质、催化剂的选择、反应条件的控制等方面进行精确的把握。
只有在各个步骤都能够得到合理的设计和操作,才能够得到高质量
的裂化产品。
同时,随着石油资源的日益枯竭和环保要求的提高,
对催化裂化工艺的研究和改进也变得日益重要,希望在未来能够有
更多的突破和创新,为炼油行业的发展做出更大的贡献。
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。
催化裂化的工艺特点及基本原理催化裂化是一种重要的石油加工工艺,其开发和应用对于提高石油产业发展水平具有重要的意义。
催化裂化工艺的特点和基本原理如下:一、工艺特点:1.高选择性:催化裂化工艺可以将石油馏分中的大分子烃化合物按照其碳数分解为较低碳数的烃化合物,其中可选择的烃化合物主要是汽油和液化气。
因此,催化裂化可以提高汽油和液化气产率,达到更好的操作经济效益。
2.产物分布广:催化裂化反应不仅可以生成汽油和液化气,还可以生成较低碳数的烃化合物,如乙烯、丙烯等。
因此,催化裂化反应可以提供多种不同碳数的烃化合物,满足不同需求。
3.增塔体积积极:催化裂化工艺采用固定床反应器,反应器内填充了催化剂颗粒,因此反应器体积较大。
大体积的反应器可以增加催化裂化反应的容量,提高石油裂解速率,并且还可以增加反应过程的稳定性和可控性。
4.废气利用:催化裂化反应产生的废气中含有非常丰富的烃化合物和能量,可以通过适当的处理和回收利用,从而得到更好的经济效益,并减少对环境的污染。
二、基本原理:催化裂化反应是通过催化剂的作用来进行的,其基本原理如下:1.裂解反应:石油中的长链烃化合物在催化剂的作用下发生热裂解反应,将大分子烷烃分解成较小分子的烃化合物。
这种反应是一个链状反应过程,会生成一系列的短链烃化合物和碳氢烃中间体。
2.重排反应:短链烃化合物和碳氢烃中间体在催化剂的作用下发生重排反应,重新组合成不同碳数的烃化合物。
3.芳构化反应:在催化裂化过程中,由于催化剂特殊的性质,烃化合物还会发生芳构化反应,生成芳烃类化合物,如苯、甲苯等。
4.积碳反应:由于裂化过程产生的碳元素会在催化剂表面析出,形成碳黑,导致催化剂失活。
因此,催化裂化还需要定期对催化剂进行再生,以保持其活性。
综上所述,催化裂化工艺具有高选择性、广泛的产物分布、增塔体积积极和废气利用等特点。
其基本原理包括裂解反应、重排反应、芳构化反应和积碳反应。
催化裂化工艺的开发和应用有助于提高石油产业的经济效益和环境可持续性。
简述催化裂化工艺原理催化裂化工艺是一种重要的石油炼制工艺,用于将重质石油原料转化为高附加值的轻质石油产品。
该工艺的原理是通过在催化剂的作用下,将长链烃分子断裂为较短链的烃分子,从而提高产品的产率和质量。
催化裂化工艺的原理主要包括两个方面:烷烃分子的吸附和裂化反应。
烷烃分子在催化剂表面发生吸附。
催化剂通常采用硅铝比较高的沸石类分子筛,具有高表面积和孔隙结构。
当烷烃分子接触到催化剂表面时,由于催化剂表面的静电作用和分子筛的微孔结构,烷烃分子会被吸附在催化剂表面,形成吸附物种。
吸附物种的形成是催化裂化反应的前提条件。
接下来,吸附在催化剂表面的烷烃分子在裂化反应的作用下发生断裂。
裂化反应是一个烷烃分子内部碳-碳键的断裂过程。
在催化剂的作用下,吸附在催化剂表面的烷烃分子发生碳-碳键的断裂,形成较短链的烃分子。
裂化反应的产物主要是烃烃分子和烃芳分子,其中烃烃分子可以进一步转化为汽油和液化气等轻质石油产品,而烃芳分子可以用于生产石化原料和化工产品。
催化裂化工艺的反应条件对于产品的产率和质量有着重要的影响。
一般来说,反应温度高、压力低、催化剂活性好和反应时间短都有利于提高产品的产率。
此外,催化裂化工艺还需要添加适量的催化剂再生剂,以保证催化剂的活性和稳定性。
催化裂化工艺在石油炼制中具有广泛的应用。
通过该工艺可以将重质石油原料转化为高附加值的轻质石油产品,如汽油、柴油和液化气等。
同时,催化裂化工艺还可以提高石油产品的产率和质量,减少燃料的消耗和环境污染。
催化裂化工艺是一种重要的石油炼制工艺,通过在催化剂的作用下将重质石油原料转化为轻质石油产品。
该工艺的原理是在催化剂表面发生烷烃分子的吸附和裂化反应,从而提高产品的产率和质量。
催化裂化工艺在石油炼制中具有广泛的应用,为能源行业的发展做出了重要的贡献。
催化裂化工艺流程催化裂化工艺流程是一种将重质石油分子裂解为较轻质产品的炼油工艺。
它主要通过在高温和高压环境下,加入催化剂催化作用以降低石油原料的分子量,从而得到更多的汽油和石脑油等较轻质产品。
下面将详细介绍催化裂化工艺的流程。
催化裂化工艺流程一般分为进料、预处理、裂化、分离和催化剂再生等几个步骤。
首先是进料过程。
石油作为原料进入装置后,首先要通过减压闪蒸,将大部分脱硫脱沥青剂蒸发掉,减少催化剂的构备和阻塞。
接下来是预处理过程。
原料经过减压闪蒸后,进入预处理装置。
预处理主要是通过加热和混合来改变原料的物理性质,提高其在催化剂床上的分散性和渗透性,以增加催化剂的接触效果。
然后是裂化过程。
经过预处理后的原料进入裂化装置,装置内部有一定数目的催化剂床。
在高温(约400至600摄氏度)和高压(10至30兆帕)的环境下,原料与催化剂发生接触和反应,其中的长链烃分子被裂解成较短链的烃分子,生成较轻质的汽油、石脑油等产品。
接下来是分离过程。
裂化产物经过冷却后进入分离塔,根据烃分子的沸点不同,采用分馏的方法将产品进行分离。
这样可以得到汽油、石脑油、液化气等不同产品。
而裂解后生成的气体在塔顶被收集并冷凝回收,而液体则通过不同的出口流出。
最后是催化剂再生过程。
随着催化剂的使用,其活性会逐渐降低。
因此,需要对催化剂进行再生。
催化剂再生的方法有多种,常用的方法包括烧结再生和煅烧再生。
再生后的催化剂可以继续使用。
催化裂化工艺流程是一种高效、可靠的炼油工艺,能够将重质石油分子裂解成较轻质的产品,提高汽油和石脑油等产量。
然而,催化裂化工艺也存在一些挑战,例如对催化剂的选择和再生过程的控制等。
因此,在实际生产中,需要不断优化和改进工艺流程,以提高产量和质量,降低能耗和环境污染。
催化裂化工艺流程
催化裂化是一种重要的石化工艺,用于将重质石油馏分转化为高辛烷值的汽油和其他有用的化学品。
下面是催化裂化工艺流程的概述。
1. 预处理
在催化裂化反应之前,原油需要经过预处理,以去除其中的硫、氮和杂质等不利于反应的成分。
预处理过程包括脱盐、脱水、脱硫、脱氮和脱芳烃等步骤。
2. 反应器
催化裂化反应器是催化裂化工艺中的核心部件。
在反应器中,原油通过加热和压力增加的方式,经过催化剂床层进行裂化反应。
催化剂通常采用酸性固体催化剂,如硅铝酸盐、氧化铝等。
3. 分离器
反应器出口的混合物主要由裂化产物和未反应的原油组成。
分离器用于将这些组分分离出来。
分离器通常包括闪蒸器、冷凝器和分馏塔等。
其中,分馏塔用于将混合物分离成不同的馏分,如汽油、柴油、液化气等。
4. 产品处理
裂化产物需要进一步加工处理,以满足市场需求。
处理过程包括脱硫、脱氮、脱蜡、加氢、重整等步骤。
总的来说,催化裂化是一种复杂的工艺流程,需要各种设备和催化剂的协同作用,以实现高效、稳定和可控的反应。
第一章重油催化裂化在石油工业中的发展状况1.1石油化工的发展石油化学工业简称为石油化工,是化学工业的主要组成部分,是指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油华工产品懂得加工工业。
石油产品又称油品,主要包括各种燃料油(汽油煤油柴油)和润滑油液化石油气石油焦碳石蜡沥青等。
石油化工的发展与石油炼制工业与以煤为基本原料生产化工产品及三大合成材料的发展有关。
起源于19世纪20年代石油炼制的开始;20世纪20年代的汽车工业发展带动汽油的生产;40年代催化裂化工艺的进一步开发形成具规模的石油炼制工艺;50年代裂化技术及乙烯的制取为石油化工提供大量原料;二战后石油化工得到更进一步的发展;70年代后原由价格上涨石油发展的速度下降。
因此对新工艺的开发新利用成为必然趋势。
还有常规石油的可供利用量日益减小,而重油在全世界的资源总量巨大,因而重油将成为21世纪的重要能源。
而如何转化这些日益增长的重油已成为当今炼油工业的重大课题。
由于新工艺的开发、新材料的应用及其高新的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等的工业发达国家构成了世界石化工业的主体。
这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化行业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。
全球政治、经济的周期波动性引发国际大型石油石化公司资产重组。
科技进步和经济发展加速了全球一体化进程,该过程在石化行业中表现得十分明显,国际大型跨国化工公司把石化研究、生产、和销售等生产和流通过程伸向世界各地。
逐步实现就地生产、就地销售,从而达到扩大产量和增加利润的目的。
我国在融入经济全球化的过程中,石油和化学工业是最活跃的工业体系之一,经历了40多年尤其是改革开放的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸显;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系,随着市场的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。
但是当前国内石化行业难以满足市场的需要,存在着一定的差距和问题[1]。
1.2催化裂化在石油化工行业中的应用发展石化行业是技术密集型产业,生产方法和生产工艺的确定关键设备的选型选用制造等一系列技术,都要求由专有或独特的技术标准所规定。
因此只有加强基础学科尤其是有机化学,高分子化学,催化,化学工程,电子计算机和自动化等方面的研究,加强相关技术人员的培养,使之掌握和采用先进的科研成果,在配合相关的工程技术,石油化工行业才可能不断发展登上新台阶。
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。
原油一次加工:常减压蒸馏:只可得10~40%的汽油、煤油、柴油等轻质油品,其余为重质馏分和渣油。
原油二次加工:➢催化裂化:重质油轻质化的过程。
➢催化重整:生产高辛烷值汽油及轻芳烃。
➢催化加氢:石油馏分在氢气存在下催化加工的过程。
➢产品精制:提高产品质量,满足产品规格要求[2]。
催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。
是提高原油加工深度,生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。
原料主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350~540℃馏分的重质油,催化裂化工艺由三部分组成:原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。
催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。
有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。
催化裂化操作条件的改变或原料波动,可使产品组成波动。
催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质馏分和渣油的核心技术。
➢我国车用汽油70~80%是来自催化裂化汽油;➢柴油产量的30%以上来自催化裂化;➢炼油企业中一半以上的效益依靠催化裂化[3]。
石油炼制工艺的目的可概括为:①提高原油加工深度,得到更多轻质油产品。
②增加品种,提高产品质量。
然而,原油经过一次加工只能从中得到10%~40%的汽油、煤油和柴油等轻质油品,其余是只能作为润滑油原料的重馏分和残渣油。
社会对轻质油品的需求量却占石油产品的90%左右。
同时直馏汽油辛烷值低,所以只靠常减压蒸馏无法满足市场对轻质油品在数量和质量上的要求。
这种供求矛盾促进了炼油工艺的发展。
催化裂化技术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。
催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究成功,于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化,当时采用固定床反应器,反应和催化剂再生交替进行。
由于高压缩比的汽油发动机需要较高辛烷值汽油,催化裂化向移动床(反应和催化剂再生在移动床反应器中进行)和流化床(反应和催化剂再生在流化床反应器中进行)两个方向发展。
移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰;流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作,得到较大发展。
60年代,出现分子筛催化剂,因其活性高,裂化反应改在一个管式反应器(提升管反应器)中进行,称为提升管催化裂化。
中国1958年在兰州建成移动床催化裂化装置,1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置,1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。
1984年,中国催化裂化装置共39套,占原油加工能力23%。
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。
重油催化裂化(residue fluid catalytic cracking,即RFCC)工艺的产品是市场极需的高辛烷值汽油馏分,轻柴油馏分和石油化学工业需要的气体原料。
由于该工艺采用了分子筛催化剂、提升管反应器和钝化剂等,使产品分布接近一般流化催化裂化工艺。
但是重油原料中一般有30%~50%的廉价减压渣油,因此,重油流化催化裂化工艺的经济性明显优于一般流化催化工艺,是近年来得到迅速发展的重油加工技术。
催化裂化主要发展方向1) 加工重质原料如常压渣油、脱沥青残渣油等,以提高经济效益。
2) 尽量提高汽油辛烷值改善原料质量、重整催化汽油中间馏分、优化操作条件、使用高辛烷值催化剂。
3) 降低能耗降低焦炭产率、充分利用再生烟气中CO的燃烧热、发展再生烟气热能利用技术。
4) 减少环境污染➢再生烟气中的粉尘、CO、SO2和NO x;➢含硫污水、产品精制时产生的碱渣;➢再生烟气放空、机械设备产生的噪音[4]。
5)过程模拟和计算机应用建立合理的数学模型,用于设计、预测以及计算机优化控制。
6)适应多种生产需要的Cat.和工艺多产柴油、多产丙烯、丁烯等的新Cat.和工艺技术。
1.3催化裂化在石油化工行业中的应用前景石油化工是近代发达国家的重要基干工业。
由石油和天然气出发,生产出一系列中间体、塑料、合成纤维、合成橡胶、合成洗涤剂、溶剂、涂料、农药、染料、医药等与国计民生密切相关的重要产品。
80年代,在工业发达国家中,化学工业的产值,一般占国民生产总值6%~7%,占工业总产值7%~10%;而石油化工产品销售额约占全部化工产品的45%,其比例是很大的。
石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者。
我国1995年生产了燃料油为8千万吨。
目前,全世界石油和天然气消费量约占总能耗量60%;我国因煤炭使用量大,石油的消费量不到20%。
石油化工提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的燃料,少量用作民用燃料。
能源是制约我国国民经济发展的一个因素,石油化工约消耗总能源的8.5%,应不断降低能源消费量。
石油化工可创造较高经济效益。
以美国为例,以50亿美元的石油、天然气原料,可生产100亿美元的烯烃、苯等基础石油化学品,进一步加工得240亿美元的有机中间产品(包括聚合物),最后转化为400亿美元的最终产品。
当然,原料加工深度越深,产品越精细,一般来说成本也相应增加。
而石油化工的效益又很大程度上取决于重油催化裂化在生产中的经济效益,所以重油催化裂化将会在石油化工行业中处于鼎足不败之势,一直支持着国民经济的发展,延续着石油化工的发展。
由于催化裂化投资和操作费用低,原料适应性强,转化率高,自1942年第一套工业化流化催化裂化装置运转以来,它已发展成为炼油厂中的核心加工工艺,是重油轻质化的主要手段之一。
催化裂化产品是主要的运输燃料调合组分。
在世界范围内,FCC汽油占总汽油产量的25%~80%,FCC柴油占总柴油量的10%~30%,而且是仅次于蒸汽裂解制取丙烯的又一大生产装置。
面对日益严格的环保法规的要求,通过装置改造和与其它上下游工艺结合(如进料加氢,产品后处理等),催化裂化能以合适的费用生产合适的产品。
即使从更长远的目标看,催化裂化装置所产汽油经加氢饱和后也应能成为燃料电池的一种燃料组分[5]。
第二章催化裂化生产的化学方法2.1催化裂化反应过程的化学反应在催化剂作用下石油裂化反应的活化能显著降低,约为210~290kJ/mol,在相同温度下催化裂化的反应速率快,这说明催化裂化在反应历程上有着特殊的反应机理。
2.1.1 催化裂化的裂化反应裂化反应主要是碳碳键的断裂。
在碳原子数相同时反应能力按烯烃>烷基芳(烷基取代基为C3或更高时)>环烷>烃烷烃>芳烃。
芳烃很难裂化,芳核尤其稳定。
2.1.1.1烷烃(alkane)烷烃(正构烷及异构烷)裂化生成烯烃及较小分子的烷烃。
规律:分子越大越易断裂;C原子数相同时,异构烃比正构烃容易分解。
2.1.1.2烯烃(olefin)烯烃分解反应规律与烷烃相似,分解速度比烷烃快。
2.1.1.3环烷烃(cyclane)开环生成异构烯烃;带侧链时,可能断侧链反应。
2.1.1.4芳烃(aromatics)烷基芳烃容易断侧链,生成较小的芳烃和烯烃。
规律:至少3个C的侧链才易脱落,脱乙基较困难;侧链越长、异构程度越大,越容易脱落。
2.1.1.5不带取代基的芳烃由于芳环稳定,在典型的催化裂化条件下裂化反应很缓慢。
2.1.2 异构化反应(isomerization reaction)分子量不变只改变分子结构的反应。
烷烃及环烷烃在裂化催化剂上有少量异构化反应;烯烃异构化有双键转移及链异构化;芳烃异构化。
(1) 骨架异构(2) 双键位置异构2.1.3 氢转移反应(hydrogen transfer reaction)某烃分子上的氢脱下来加到另一烯烃分子上使之饱和的反应。
氢转移是催化裂化特有的反应。
特点:二烯烃最易接受氢转化为单烯烃,故产品中二烯烃很少。
2.1.4 芳构化反应(aromatization reaction)所有能生成芳烃的反应,也是催化裂化的主要反应。
2.1.5 叠合反应(condensation reaction)烯烃与烯烃合成大分子烯烃的反应。