石油化学-催化裂化2

炼油生产安全技术-催化裂化的装置简介类型及工艺流程催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。

有了微球催化剂,才出现了流化床催化裂化装置;分子筛催化剂的出现，才发展了提升管催化裂化.选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。

催化裂化装置通常由三大部分组成,即反应¾再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。

其中反应––再生系统是全装置的核心，现以高低并列式提升管催化裂化为例,对几大系统分述如下：㈠反应––再生系统新鲜原料(减压馏分油）经过一系列换热后与回炼油混合，进入加热炉预热到370℃左右,由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部，油浆不经加热直接进入提升管，与来自再生器的高温（约650℃～700℃)催化剂接触并立即汽化，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒～8米/秒的高线速通过提升管，经快速分离器分离后，大部分催化剂被分出落入沉降器下部，油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。

积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段，用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。

待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器,与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层，进行再生反应，同时放出大量燃烧热，以维持再生器足够高的床层温度（密相段温度约650℃～68 0℃)。

再生器维持0.15MPa~0。

25MPa (表）的顶部压力,床层线速约0。

7米/秒～1。

0米/秒。

再生后的催化剂经淹流管,再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。

烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进入旋风分离器，经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂，烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。

再生烟气温度很高而且含有约5％~10% CO，为了利用其热量,不少装置设有CO 锅炉，利用再生烟气产生水蒸汽。

对于操作压力较高的装置，常设有烟气能量回收系统,利用再生烟气的热能和压力作功,驱动主风机以节约电能。

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。

名词解释：1.催化裂化：催化裂化是在0.1～0.3MPa、500℃左右的温度及催化剂作用下，重质原料油发生以裂解为主的一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油、油浆及焦炭的工艺过程。

2.催化剂活性：催化剂的活性就是能加快反应速度的性能。

3.二次燃烧：由过剩O2含量太高，再生器密相床烧焦产生的CO在稀相段或集气室燃烧，放出大量热量而烧坏设备。

4氢转移反应：某烃分子上的氢脱下来立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应。

5碳堆积：再生器烧焦能力低或供氧不足，反应生成的焦炭烧为完全，使催化剂活性及选择性下降，又至使反应时生焦量增大，再生器烧焦更不完全，这样造成恶性循环，使催化剂上焦炭迅速增大，这就是碳堆积。

简答题1．简述催化裂化的化学反应分解反应、异构化反应，氢转移反应，烷基化反应，芳构化反应，烷基化反应、生焦反应2．列出芳烃转化的催化剂种类有酸性催化剂和固体酸，固体酸又分为浸附在适当载体上的质子酸；浸附在适当酸性卤化物，混合氧化物催化剂，贵金属-氧化硅-氧化铝催化剂；分子筛催化剂3．C8芳烃异构化反应所用的催化剂无定型SiO2-Al2O3催化剂，负载型铂催化剂。

ZSM催化剂，HF-BF3催化剂4．简述目前工业上分离对二甲苯的方法？答：深冷结晶法，络合分离法，吸附分离法5．简述开发芳烃转化工艺的原因不同来源的各种芳烃馏分组成是不同的，能得到各种芳烃的产量也不同，因此如果仅从这里取得芳烃，必然导致供需矛盾，所以用该工艺调节芳烃产量为什么催化裂化产物中少C1、C2，多C3、C4？正碳离子分解时不生成＜C3、C4的更小正碳离子。

为什么催化裂化产物中多异构烃？伯、仲正碳离子稳定性差，易转化为叔正碳离子。

为什么催化裂化产物中多β烯烃？伯正碳离子易转为仲正碳离子，放出H+形成β烯烃。

催化裂化的原料和产品有什么特点?答：主要原料有：直馏馏分油、常压渣油、脱沥青油、焦化蜡油、减压渣油等。

主要产品有液化气、汽油、柴油、油浆等。

催化裂化在21世纪炼油工业中的地位和作用催化裂化是指将高分子碳氢化合物在催化剂的作用下裂解成低分子碳
氢化合物的一种化学反应，是炼油工业中重要的加工方式之一。

它的地位
和作用主要有以下几个方面。

1.催化裂化可以大幅提高油品的产率。

通过催化裂化，可以将重质油
转化成轻质油，从而使得单位原油的加工产出量增加，提高炼油厂的生产
效率和利润水平。

2.催化裂化可以改善油品的品质。

由于催化裂化可以降低油品的密度
和粘度，同时提高其抗爆性能和抗污染能力，因而可改善车用油品的使用
性能，提高市场竞争力。

3.催化裂化可以减少环境污染。

由于其加工过程相对较为简单和高效，因此在油品的生产过程中可以减少排放高污染物，降低炼油厂的环境压力。

4.催化裂化可以促进石油化工的发展。

催化裂化作为一种先进的石油
加工技术，对于石油化工行业的发展起着重要的推动作用。

同时，随着技
术的不断革新和发展，催化裂化还能够发掘更多可能性，为石油化工领域
的创新提供更多可能性。

催化裂化催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。

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：产率在0～10%★焦炭: 产率在5%～10%，C:H=1:0.3～1催化裂化的工艺特点催化裂化过程是以减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质馏分油或渣油为原料，在常压和450℃~510℃条件下，在催化剂的存在下，发生一系列化学反应，转化生成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。

催化裂化过程具有以下几个特点：⑴轻质油收率高，可达70%~80%；⑵催化裂化汽油的辛烷值高，马达法辛烷值可达78，汽油的安定性也较好；⑶催化裂化柴油十六烷值较低，常与直馏柴油调合使用或经加氢精制提高十六烷值，以满足规格要求；⑷催化裂化气体，C3和C4气体占80%，其中C3丙烯又占70%，C4中各种丁烯可占55%，是优良的石油化工原料和生产高辛烷值组分的原料。

根据所用原料，催化剂和操作条件的不同，催化裂化各产品的产率和组成略有不同，大体上，气体产率为10%~20% ，汽油产率为30%~50%，柴油产率不超过40%，焦炭产率5%~7%左右。

由以上产品产率和产品质量情况可以看出，催化裂化过程的主要目的是生产汽油。

我国的公共交通运输事业和发展农业都需要大量柴油，所以催化裂化的发展都在大量生产汽油的同时，能提高柴油的产率，这是我国催化裂化技术的特点。

在同一条件下，剂油比大，表明原料油能与更多的催化剂接触。

㈡影响催化裂化反应深度的主要因素影响催化裂化反应转化率的主要因素有：原料性质、反应温度、反应压力、反应时间。

1、原料油的性质原料油性质主要是其化学组成。

第五章 催化裂化第一节 概述一、催化裂化在炼油工业中的地位和作用1、石油二次加工的作用一般原油经常减压蒸馏后可得到10～40％的汽油，煤油及柴油等轻质油品，其余的是重质馏分和残渣油。

如果不经过二次加工它们只能作为润滑油原料或重质燃料油。

但是国民经济和国防上需要的轻质油量是很大的，由于内燃机的发展对汽油的质量提出更高的要求．而直馏汽油（辛烷值较低40）则一般难以满足这些要求。

原油经简单加工所能提供的轻质油品的数量和质量同生产发展所需要的轻质油品的数量和质量之间的矛盾促使了二次加工过程的产生和发展。

2、催化裂化在二次加工中的作用催化裂化大分子烃类在催化裂化剂的作用下，在一定的温度压力下，裂化为铰小分子的烃类的过程叫催化裂化。

原料在450—530℃ ，1—3大气压及与催化剂接触的条件下，经裂化生成气体、汽油、柴油、重质油、及焦碳。

石油的二次加工包括，重油轻质化工艺热裂化、焦化、加氢裂化和催化裂化催化裂化，汽油的催化重整工艺。

在重质油轻质化的工艺中，热裂化的过程技术落后已经被淘汰。

加氢裂化，技术先进、产品收率高、质量好、灵活性大，但设备复杂，制造成本高、耗氢量大，从技术经济上受到一定的限制。

催化裂化是重质油轻质的主要手段，2001年底，中国的实际原油加工能力为280Mt/a，催化裂化加工能力约为100 Mt/a，催化裂化占原油加工能力之比为35.7%。

在目前我们国家的汽油中，80%来自于催化裂化。

二、催化裂化技术的发展概况催化裂化装置的工艺过程催化裂化反应是在催化剂表面进行的，分解反应生成气体汽油、柴油等分子较小的产物离开催化剂进入产品回收系统，而缩合反应生成的焦碳，则沉积在催化剂上，使其活性逐渐下降，为了使反应不断进行，就必须及时烧去催化剂表面上的积炭使之恢复活性，这一过程称为“再生”。

可见它必须包括两个过程 催化裂化自1936年实现工业化至今60多年的历史。

经过了如下发展过 ：1、固定床催化裂化1936年第一套固定床催化裂化装置投产。

石油催化裂化技术的原理和应用石油催化裂化技术是炼油行业中一项重要的工艺技术，它通过催化剂的作用将重质石油馏分转化为轻质产品，具有广泛的应用价值。

本文将从原理和应用两个方面来探讨石油催化裂化技术。

一、原理石油催化裂化技术的原理是通过将重质石油馏分与催化剂接触，在适宜的温度和压力条件下，进行化学反应，将长链烃转化为较短的烃链。

这一过程主要包括裂化和重整两个步骤。

裂化是指将长链烷烃分子断裂为较短的碳链烃分子，主要通过催化剂的酸性中心吸附和吸热裂化的方式进行。

在裂化过程中，催化剂的酸性中心能够提供活性吸附位，吸附长链烷烃分子，并将其断裂为较短碳链。

裂化反应生成的低碳数烷烃则被释放出来，形成轻质产品。

重整是指将低碳数烷烃进一步转化为稳定的芳烃化合物，提高汽油辛烷值。

重整反应通过催化剂的酸中心和金属中心的协同作用来进行，将低碳烷烃分子进行重排和重构，生成含有苯、甲苯和二甲苯等芳烃分子，提高汽油的辛烷值，并使其具备较高的抗爆震性能。

二、应用石油催化裂化技术在炼油行业有着广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 生产高辛烷值汽油：催化裂化技术可以将重质石油馏分中的长链烷烃分子分解为较短的烷烃，使得产生的汽油具有较高的辛烷值，提高了汽油的质量和性能。

2. 产生丙烯等化工原料：催化裂化技术可以将重质石油馏分中的部分烷烃分子转化为丙烯等化工原料，具有重要的经济价值和应用前景。

3. 减少重质燃料的生产：石油催化裂化技术能够将重质石油馏分转化为轻质产品，减少了重质燃料（如柴油和燃油）的生产，从而提高了石油产品的利用效率。

4. 生产石化装置的补充燃料：催化裂化技术还可以生产具有较高热值的低碳数烷烃，作为石化装置的补充燃料，提高了整个炼油过程的能量利用效率。

总而言之，石油催化裂化技术的原理和应用具有重要的意义。

通过催化剂的作用，将重质石油馏分转化为轻质产品，既提高了石油产品的质量，又降低了能源消耗和环境污染，具有广阔的发展前景。