催化裂化技师培训资料

对催化裂化生产过程中的各种工艺流程进行安全风险识别，如高温、高压、腐蚀、泄漏等，并评估其对生产安全的影响程度。
设备安全风险识别与评估
对催化裂化生产过程中使用的各种设备进行安全风险识别，如反应器、加热炉、压缩机、管道等，并评估其对生产安全的影响程度。
催化裂化生产安全风险识别与评估
针对催化裂化生产过程中的各种工艺流程，采取相应的安全预防措施，如控制温度、压力，防腐防泄漏等，确保生产过程的安全稳定。
催化裂化装置的构成与功能
催化裂化反应在反应器中进行，包括提升管、沉降器等主要部件。
反应器
再生器
分馏塔
其他辅助设备
烧焦催化剂以恢复其活性，包括燃烧室、再生器等主要部件。
将反应产物分离成不同沸点的产品，包括分馏塔、回流罐等主要部件。
如输送泵、压缩机、阀门等，控制和调节装置的运行。
催化裂化装置的操作规程
应急预案制定
定期进行应急演练，提高应急处理能力，确保在突发事故发生时能够迅速、有效地处理。
应急演练
对发生的事故进行深入分析，总结经验教训，完善应急处理措施，避免类似事故再次发生。
事故分析与总结
04
催化裂化工艺流程优化
催化剂体系优化
研发和选用适合特定原料的催化剂体系，改善催化裂化反应效果。
反应条件优化
熟悉催化裂化装置的结构、组成和工作原理，掌握装置的操作和维护技能。
掌握事故判断和应急处理能力
通过模拟演练和实际操作，提高对事故的判断和处理能力，掌握应急预案的编写和实施。
要点三
实践课程
通过现场实践、模拟演练和实际操作，让学员熟悉催化裂化装置的操作和维护，掌握事故判断和处理的方法。
理论课程
包括催化裂化工艺原理、工艺流程、装置组成和操作维护等方面的理论知识。

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8.露点温度：在一定压力下，将汽化的蒸汽冷 却至刚好出现第一滴液滴时的汽相温度称为 该蒸汽的露点温度。
9.初馏点：将油品放入恩氏蒸馏设备内加热至 馏出第一滴液滴时的气相温度称为该油品的 初馏点。
10.干点：油品在恩氏蒸馏设备内，加热蒸馏至 气相所能达到的最高温度称为该油品的干点 或终馏点。
顶循回流
粗汽油 裂化气体
塔 板
数
一中回流
二中回流 反应油气
轻柴油 重柴油
液
汽
相
相
负
负
荷
荷
线
线
汽、液相量
图—8 分馏塔汽、液负荷分布图
油浆
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二 分馏塔回流方式及选择 （一）塔顶回流 1.作 用 2.流 程 （1）塔顶冷回流 （2）塔顶二级冷凝冷却回流
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11.蒸馏：利用混合物中各组分挥发性（沸点） 的不同，将各组分分离开来的一种方法。
12.分馏（精馏）：在提供回流的条件下，通过 汽液两相密切接触，进行多次部分汽化和多 次部分冷凝，从而使混合物中各组分达到较 高程度的分离。
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（2）入口堰（内堰） ◆ 作用： ① 使入口液体在塔板上均匀分布； ② 减小入口液体的冲击、干扰； ③ 保证降液管必要的液封。 ◆ 类型： ① 圆钢型（φ6mm～ φ8mm） ② 矩形板型

及典型故障分析 ▪ 第六节 反应—再生系统主要工艺计算简介 ▪ 本章小结
第一节 催化裂化化学反应原理
▪ 一、单体烃催化裂化的化学反应 ▪ （一）烷烃
▪ 烷烃主要发生分解反应，分解成较小分子的烷烃和烯烃， 烷烃分解时多从中间的C—C键处断裂，分子越大越容易 断裂
▪ （二）烯烃
▪ 烯烃的主要反应也是分解反应，但还有一些其它重要反应， 主要反应有：
（二）三阀
▪ 1．单动滑阀
单动滑阀用于床层反应器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化装置。 其作用是：正常操作时用来调节催化剂在两器间的循环量，出现重大事 故时用以切断再生器与反应沉降器之间的联系，以防造成更大事故。
▪ 2．双动滑阀
双动滑阀是一种两块阀板双向动作的超灵敏调节阀，安装 在再生器出口管线上（烟囱），其作用是调节再生器的压 力，使之与反应沉降器保持一定的压差。
径或筛分组成。工业用微球催化剂颗粒直径一般在20～80之间。 ▪ 我国用磨损指数来评价微球催化剂的机械强度 ▪ （六）密度 ▪ 1．真实密度：颗粒的质量与骨架实体所占体积之比 ▪ 2．颗粒密度：把微孔体积计算在内的单个颗粒的密度 ▪ 3．堆积密度 ：催化剂堆积时包括微孔体积和颗粒间的孔隙体积的密
度
三、裂化催化剂的失活与再生
▪ 综合上述两个排列顺序可知，芳烃虽然吸附能力强，但反应能力弱，使 整个石油馏分的反应速度变慢 ；对于烷烃，虽然反应速度快，但吸附 能力弱，从而对原料反应的总效应不利。富含环烷烃的石油馏分应是催 化裂化的理想原料
（二）石油馏分的催化裂化反应是复杂的平 行—顺序反应
▪ 石油馏分进行催化裂化反应时，原料向几个方向进行反应， 中间产物又可继续反应，从反应工程观点来看，这种反应 属于平行—顺序反应。原料油可直接裂化为汽油或气体， 属于一次反应，汽油又可进一步裂化生成气体，这就是二 次反应。平行—顺序反应的一个重要特点是反应深度对产 品产率分布有重大影响。

因而只有将催化剂表面的焦炭脱除，才能 使催化剂恢复活性、循环使用。一般采用烧焦 的方式脱除催化剂表面的焦炭。因此催化裂化 装置必须包括反应和催化剂再生两个部分。
图9-1-1 提升管催化裂化原理流程图
催化裂化装置由三个部分组成： 反应－再生系统，原料油经过换热与循环油
混合后从提升管反应器下部进入，再与再生 催化剂混合升温气化并发生反应。反应温度 一般为480～530℃，原料在提升管反应器中 的停留时间为1～4秒，反应压力为0.1～ 0.3MPa，反应后的油气在沉降器以及旋风分 离器中与催化剂迅速分离。
表9-2-5 环烷烃的催化裂化转化率
环烷烃
转化率，m%
47.0
H3C
CH3
CH3
H3C
CH3
CH3 CH3
75.6 78.6 51.8
六员环正碳离子的裂解可以有两种途径：
C－C键的断裂生成烯烃与二烯烃。
+R
R
+
CH2=C-CH2CH2CH2CH2
R +
CH2=C-CH2CH2CH2CH2
R +
CH2=C-CHCH2CH2CH3
为了实现反应过程和催化剂的再生过程连续 进行，同时高活性的沸石分子筛催化剂的应 用，在二十世纪60年代提升管反应器催化裂 化工艺被开发出来。
在众多的石油加工工艺中，催化裂化工艺是 应用最为广泛，其加工能力占原油加工量的 30%，已成为最重要的石油二次加工手段。
四、催化裂化工艺流程简述
催化裂化是一个脱碳的过程，原料在裂 化时一方面要生成氢碳原子比较高、分子量 较小（相对于原料而言）的轻质油和气体， 同时也要缩合生成一部分氢碳原子比较低的 产物，甚至是焦炭。这样催化剂在反应过程 中很快就会被焦炭所覆盖而失去其活性。

催化剂装卸与储存
催化剂的装卸和储存过程中，需要注意安全防护，防止催化剂中毒、燃烧和爆炸等事故发 生。
废气、废水和废渣处理
催化裂化过程中产生的废气、废水和废渣，需要进行处理，严禁直接排放，避免对环境造 成污染。
催化裂化装置的环保设施与排放控制
装置密封与泄漏检测
废气处理
催化裂化装置的所有密封点都需要进行泄漏 检测，确保无有毒有害物质泄漏。
催化裂化的工业应用
生产汽油
催化裂化是生产汽油的主要途径之一，约占国内 汽油供应量的30%。
生产柴油
催化裂化也可以生产柴油，约占国内柴油供应量 的20%。
生产烯烃和芳烃
催化裂化还可以生产烯烃和芳烃，这些产品是化 工行业的重要原料。
02
催化裂化装置操作与维护
催化裂化装置的构成和功能
反应-再生系统
包括反应器、再生器、催化剂 输送系统、热量回收系统等。
催化裂化重要性
催化裂化是石油化工的重要组成部分，为我国能源供应和经 济发展做出了重要贡献。
催化裂化的反应原理
1 2
裂化反应
在催化剂作用下，重质油分子发生裂解，生成 轻质油和气体。
异构化反应
重质油中的烷烃在催化剂作用下发生异构化， 生成更轻的烷烃和烯烃。
3
氢转移反应
重质油中的芳烃在催化剂作用下发生氢转移， 生成更简单的芳烃。
多金属催化剂具有高稳定性和抗中毒性能，活性较高 ，寿命较长，但制备成本较高。
单铂催化剂具有高活性和选择性，适用于多种反应， 但稳定性较差。
助催化剂可以增强主催化剂的活性和稳定性，提高产 品质量。
催化裂化催化剂的制备和再生
1
催化裂化催化剂的制备主要包括载体选择、活 性组分浸渍、焙烧、还原等步骤。

2）烯烃 ： 分解反应、异构化反应、氢 转移反应、芳构化反应
3）环烷烃：分解反应、异构化反应、氢转 移反应
4）芳香烃：脱烷基反应、侧链异构化（3 个C以上）、多环缩合反应
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3.2 化学反应的特点
1）烷烃断键在正构中间，异构在叔C原 子的ß键。
2）烯烃很活波，反应速率快，催化主要 反应。
（1）经过半个多世纪的发展，工艺技术已非常 成熟 （2）能最大量生产高RON汽油组分与低碳烯烃 （3）原料适应性较广（从VGO、CGO、DAO到AR、 VR）
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（4） 反应转化深度较高，轻油及LPG收率较高 （5）装置压力等级不高，操作条件相对缓和， 投资较省 (相对加氢裂化)
（6）LPG中含有大量低分子烯烃，利用价值非 常高，能生产出高附加值产品
3 ）焦炭 焦炭产率5－10％。 焦炭分为：催化碳、附加焦碳、可汽提焦、污染
焦
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2.2.2 催化裂化原料和产品特点
原料
products dry gas LPG gasoline LCO
LCO
m% H%
C1~C2 Light cycle
oil
轻<5循环油19，~2即3 催化柴油
C3~C4
分解反应速率2倍烷烃，规律与烷烃相 似，
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异构有骨架异构、双键位移异构、几何 异构三种。
氢转移造成汽油饱和和催化剂失活。氢 转移反应比分解反应慢的多。低温高活 性有利于氢转移反应，高温相对抑止氢 转移，生产高辛烷值汽油。
芳构化主要是脱氢形成。
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3）环烷烃断键成烯烃和断侧链叔C原子的ß键， 速率较快。氢转移生成大环和芳烃。

（3）了解启泵前的准备工作。
（4）正确启动离心泵。
（5）正确使用工具、用具、量具。
（6）安全、文明操作。
2.考核时限
（1）准备时间：10min。
（2）操作时间：30min，从正式操作开始计时。
（3）考核时，提前完成不加分，超过规定操作时间按规定标准评分。
3.配分、评分标准
序号
考核
项目
考核内容及要求
（评分要素）
2．考核时限：
1）考核时间：10min；
2）具体考核时间根据组卷题量适当调整。
合 计
100
（二）考核试题
1.AAB001离心泵检修后的验收
1）准备要求：
（1）材料、设备准备：
序号
名称
规格
数量
备注
1
离心泵
1台
（2）工具准备：
序号
名称
规格
数量
备注
1
活扳手
8号
1把
2
听诊器
1个
3
管钳子
1把
4
温度测量仪
红外线
1个
5
压力表
1个
6
F型阀门扳手
1把
2）操作考核程序规定及说明：
（1）操作程序说明：
15
未检查地脚螺栓扣10分，螺栓松动未把紧扣5分
3
检查机泵对中情况
检查机泵是否对中，否则联系处理
15
未检查机泵对中情况扣10分，未联系处理扣5分
4
检查泵是否抽空或发生汽蚀
检查泵是否抽空或发生汽蚀，否则重新灌泵排气，采取措施消除抽空
20
未检查泵是否抽空或发生汽蚀扣10分，未做处理扣10分
5
检查轴承

第二节 催化裂化原料
衡量原料性质的指标 一、思考： 1、馏分组成 沸点高到一定程度后： 判断油的轻重和沸点范围。 就会因扩散慢; 原料的化学组成相近时，馏分越重,说明其化 催化剂表面积炭快; 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。 汽化不好等原因而导致不易裂化。 思考： 思考： 单靠馏分组成不能预测原料的裂化性能，因为 馏分越重是不是对催化裂化越好 在同沸点范围内，不同原料的化学组成可以相差很 大。单靠馏分组成能否预测原料的裂化性能
中 油 股 份 公 司 技 师 培 训 班 | 催 化 裂 化
我国主要原油的一般性质（ ） 表- 1 我国主要原油的一般性质（2）
原油名称 C， w% H ，w% S，w% N，W% ， Ni， µg/g ， V ，µg/g Na， µg/g H/C 大庆 85.87 13.73 0.10 0.16 3.1 0.04 1.90 胜利 86.26 12.20 0.80 0.41 26.0 1.6 81.0 1.68 孤岛 85.12 11.62 2.09 0.43 21.1 2.0 26.0 1.62 辽河 85.86 12.65 0.18 0.31 32.5 0.6 1.75
中 油 股 份 公 司 技 师 培 训 班 | 催 化 裂 化
催化裂化基础知识
中 油 股 份 公 司 技 师 培 训 班 | 催 化 裂 化
催化裂化基础知识
授课内容
第一节 世界石油资源 第二节 催化裂化原料 第三节 催化裂化反应 第四节 流态化原理
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中 油 股 份 公 司 技 师 培 训 班 | 催 化 裂 化
二、原料来源
2、热加工产物——焦化蜡油、减粘馏出油 特点：含烯烃、芳烃较多，转化率低，生焦 量高，所以不单独裂化，和直馏馏分油混炼。 3、其它加工副产物 (1)丙烷脱沥青油、润滑油溶剂精制抽出油 特点：含烷烃较多，易裂化生焦少，是较理 想的催化裂化原料。 (2)酮苯脱蜡的蜡膏和蜡下油 特点：含大量难裂化芳烃，尤其稠环芳烃多, 转化率低，易 股 份 公 司 技 师 培 训 班 | 催 化 裂 化

K -301 D -201 D -201 原料油缓冲 罐
32
富气压缩 机
D -302 稳定塔顶回 流罐
分馏塔顶油气 分离器 C - 301 吸收塔 A- 301 A ～ D C - 3
FIQ -30404
FT
干气至双脱
C - 101 反应沉降器 C -202 A 轻柴油汽提 塔
23 22 41 36

催化剂组成及结构：主要活性成分为硅酸铝。天然活性白 土和人工合成硅酸铝都是无定型硅酸铝，分子筛催化剂是 具有固顶晶格结构的硅酸铝盐，具有稳定均以的孔结构。 分子筛根据晶体结构不同分为不同的类型，用于催化裂化 的分子筛主要是Y型分子筛。
7
催化剂

催化剂性能：活性、稳定性（催化剂再生） 选择性（汽油产率）
1
30 25
C - 202 B 轻柴油汽提 塔
3 2 1
1
P - 306 A/ B
D - 301 气压机出口冷 凝罐
1
P - 303 A/ B E -201 A ～ D P - 207 A / B E - 207 A～ D P -201 A / B P - 304 A/ B E- 305 A / B E -302 A /B E -303 A / B E -308 A /B A - 302 A ～ D

催化剂在催化裂化发展中起着重要作用。催化剂的发展主 要经历了活性白土、硅酸铝、分子筛等几个阶段。催化剂 的活性、选择性的提高以及稳定性的增强，促进了催化装 置流程设备的革新和提升管技术的发展，还促进了再生技 术的迅速发展。
2
原料及产品

原料：重质馏分油，主要是直馏减压馏分油（VGO），也包 括焦化重馏分油（CGO，通常须加氢精制）,原料重要质量 指标有密度、残碳、硫含量、氮含量、重金属含量等。 产品：气体（10－20％）、催化汽油（30－60％）研究法 辛烷值约在80－90，安定性也较好、催化柴油（0－40％含 有较多芳烃，十六烷值低，安定性较差）、重质油（回炼 油）及焦炭（5－7％，结焦在催化剂表面，只能用空气烧 去不能作为产品分离）。