石蜡的催化裂化
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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。
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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。
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2催化裂化的原料和产品1。
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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。
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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。
催化裂解就是在催化剂存在的条件下,对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,并同时兼产轻质芳烃的过程。
由于催化剂的存在,催化裂解可以降低反应温度,增加低碳烯烃产率与轻质芳香烃产率,提高裂解产品分布的灵活性。
(1) 催化裂解的一般特点①催化裂解就是碳正离子反应机理与自由基反应机理共同作用的结果,其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。
②在一定程度上,催化裂解可以瞧作就是高深度的催化裂化,其气体产率远大于催化裂化,液体产物中芳烃含量很高。
③催化裂解的反应温度很高,分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应,另外,低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃,也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。
(2) 催化裂解的反应机理一般来说,催化裂解过程既发生催化裂化反应,也发生热裂化反应,就是碳正离子与自由基两种反应机理共同作用的结果,但就是具体的裂解反应机理随催化剂的不同与裂解工艺的不同而有所差别。
在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中,自由基反应机理占主导地位;在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中,碳正离子反应机理占主导地位;而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中,碳正离子机理与自由基机理均发挥着重要的作用。
(3) 催化裂解的影响因素同催化裂化类似,影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面:原料组成、催化剂性质、操作条件与反应装置。
①原料油性质的影响。
一般来说,原料油的H/C比与特性因数K越大,饱与分含量越高,BMCI值越低,则裂化得到的低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)产率越高;原料的残炭值越大,硫、氮以及重金属含量越高,则低碳烯烃产率越低。
各族烃类作裂解原料时,低碳烯烃产率的大小次序一般就是:烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。
②催化剂的性质。
催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂与沸石分子筛型裂解催化剂两种。
催化剂就是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。
催化裂解催化裂解,是在催化剂存在的条件下,对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃,并同时兼产轻质芳烃的过程。
由于催化剂的存在,催化裂解可以降低反应温度,增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率,提高裂解产品分布的灵活性。
一、催化裂解的一般特点1、催化裂解是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果,其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。
2 、在一定程度上,催化裂解可以看作是高深度的催化裂化,其气体产率远大于催化裂化,液体产物中芳烃含量很高。
3 、催化裂解的反应温度很高,分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应,另外,低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃,也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。
二、催化裂解的反应机理一般来说,催化裂解过程既发生催化裂化反应,也发生热裂化反应,是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果,但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。
在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中,自由基反应机理占主导地位;在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中,碳正离子反应机理占主导地位;而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中,碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。
三、催化裂解的影响因素同催化裂化类似,影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面:原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。
3.1 原料油性质的影响一般来说,原料油的H/C比和特性因数K越大,催化裂解法处理焦油方案[1]饱和分含量越高,BMCI值越低,则裂化得到的低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)产率越高;原料的残炭值越大,硫、氮以及重金属含量越高,则低碳烯烃产率越低。
各族烃类作裂解原料时,低碳烯烃产率的大小次序一般是:烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。
3.2催化剂的性质催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。
催化剂是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。
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。
石油加工中的催化裂化催化剂技术石油加工是将原油经过各种工艺进行提炼和转化,以获取各种石油产品的过程。
而催化裂化作为石油精炼过程中的关键环节之一,其催化剂技术的应用不可忽视。
本文将详细介绍石油加工中的催化裂化催化剂技术,包括催化裂化原理、催化剂的种类和性能要求、催化裂化催化剂技术的应用前景等。
一、催化裂化原理催化裂化是利用催化剂在高温下对长链烷烃分子进行断裂,从而得到短链烃烃烃烃醇烃的过程。
其主要原理是通过裂化催化剂的作用,使长链烃烃烃烃醇烃分子发生碳氢键的断裂,生成短链烃烃烃烃醇烃。
在此过程中,催化剂起到了催化作用,能够提高反应速率和选择性。
二、催化剂的种类和性能要求催化裂化催化剂通常采用固体酸类催化剂,包括氧化铝、硅铝酸、硅铝钠等。
这些催化剂具有良好的酸性,能够有效地催化烷烃分子的断裂反应。
在选择催化剂时,需要考虑催化剂的稳定性、活性和选择性等方面的性能。
此外,还应考虑催化剂的再生性能,以便进行长期稳定的石油加工过程。
三、催化裂化催化剂技术的应用前景催化裂化催化剂技术在石油加工领域具有广阔的应用前景。
首先,催化裂化技术可以提高石油转化率,提高石油产品的产量。
其次,催化裂化过程能够生产出石油产品的高附加值化合物,如汽油和石蜡等。
此外,催化裂化技术还可以将某些低价廉价的石油副产品转化为高附加值化合物,实现资源的高效利用。
总结起来,石油加工中的催化裂化催化剂技术是一种重要的石油加工技术,对于提高石油产品的产量、改善产品质量具有重要意义。
在未来的石油加工过程中,催化裂化催化剂技术有望得到更加广泛的应用,为石油加工行业的发展做出更大的贡献。
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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。
石蜡的类型和制备方法石蜡是一种广泛应用于化学、冶金、塑料、医药等领域的有机化合物,具有很高的通用性和实用性。
其原材料是石油、煤油和天然气等矿物质,而制备石蜡的方法则比较多样化。
本文将从石蜡的类型和制备方法两方面进行探讨。
石蜡的类型石蜡按照其用途和性质,可以分为几种不同的类型,包括液态石蜡、微晶石蜡、石蜡膏、石蜡油、块状石蜡等。
各种类型的石蜡都有其特定的物理和化学性质,因此也有着不同的应用领域。
其中,液态石蜡是石蜡中的一种,由于它是液态的,因此在润滑剂、防护润滑脂、油墨、油漆和橡胶等方面应用比较广泛。
微晶石蜡则是指其晶体小而不规则的石蜡,广泛应用于化妆品、药品、食品、塑料和油漆等领域,主要起到润滑剂、制造粘合剂、表面处理等作用。
石蜡膏是一种半固态的石蜡,适用于造纸、电子和金属加工等工业领域,同时还可以用于防护、密封、弹性体和PVC软化剂等方面。
石蜡油则是一种由多个类似的链状分子组成的复杂混合物,主要用于液压、零件清洗、轴承润滑、变压器制造等领域,作用类似于一般的矿物油。
块状石蜡是一种固态的石蜡,适用于制造蜡烛、火柴、涂饰液晶显示器和防腐剂等领域,它具有十分良好的电气绝缘特性,也非常适合制造电线电缆。
石蜡的制备方法制备石蜡的方法也比较多样,可分为原油炼制法、催化裂化法、加氢沉积法和锂化合物细化法等几种不同的制备方法。
原油炼制法是一种较为传统的制备石蜡的方法,将原油进行粗提后,加热至一定温度,然后通过冷却结晶的方法,使石蜡分离出来。
这种方法虽然简单,但污染比较大,较难掌握裂解过程。
催化裂化法是一种较为先进的制备石蜡的技术,具有成本低、产率高、产品质量良好等优点。
这种方法主要是将石油、天然气和煤制气中的碳氢化合物进行催化加热,加速碳氢键的断裂和分离出来的石蜡成分升华为微晶状的石蜡,常用于制造润滑油和其他生产需要添加油脂的合成物的领域。
加氢沉积法是一种利用催化加氢反应使烯烃转化为饱和烃的方法。
石蜡是通过一种微观的过程来制取的,即将气态的烯烃分子从一个叶片碟上加热引导至一个抛光的金属表面,使其严重贴附并沉积到表面上形成微晶状的石蜡。
石蜡基原料催化裂化多产异构烷烃(MIP)技术的工业应用万志明;罗杰英;王伟庆;李开歧【摘要】应用石蜡基原料在中国石油大庆石化公司Ⅱ套重油催化裂化装置上成功进行了催化裂化多产异构烷烃( MIP)技术的工业应用.通过对标定数据和日常生产统计数据的分析,比较了MIP技术改造前后汽油、柴油、油浆等性质的变化,表明MIP技术可有效控制裂化反应,强化氢转移、芳构化反应,使汽油烯烃含量明显下降.在汽油生产方案下,稳定汽油烯烃体积分数(荧光法)可降至30%以下,研究法辛烷值可达90以上,总液体收率达到83.44%.%MIP technology was successfully applied in the 2nd FCC unit of Daqing Petrochemical Company processing paraffinic feedstock. The properties of naphtha,LCO and slurry oil prior and post to revamping of MIP technology were compared by performance test and daily production data. Results showed that MIP technology could effectively control cracking reactions, enhance hydrogen transfer and aromatization reactions,thus the olefin content of naphtha was decreased significantly. Under gasoline production mode,the yield of total liquid products reached 83. 44%,in which stabilized naphtha having volumetric olefin content of less than 30% and RON of over 90.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2011(042)009【总页数】6页(P27-32)【关键词】石蜡基;MIP;异构烷烃;氢转移;辛烷值【作者】万志明;罗杰英;王伟庆;李开歧【作者单位】中国石油大庆石化公司,大庆163714;中国石油大庆石化公司,大庆163714;大庆油田电力集团龙凤热电厂;中国石油大庆石化公司,大庆163714【正文语种】中文1 前言环保法规对汽油产品质量要求日益严格,我国实行的第Ⅲ阶段轻型车排放标准中对车用汽油要求烯烃体积分数不大于30%。
石蜡的催化裂化实验新法——固气相反应法蔡福新江西省宜丰县第二中学 336300高中化学中“石蜡的催化裂化”课堂演示实验按课本提供的方法,难收集到液态生成物;需长时间加热,反应所产生的气态生成物才能使酸性KMnO4溶液褪色,实验教学效果差。
笔者通过大量调研发现,实验不成功的原因在于催化剂配量少、酒精灯加热温度不够高、热生成气冷凝和防倒吸装置不合理。
笔者有针对性地对各个实验因素进行研究,终于探索出一种效果很好的实验新法——固气相反应法,现介绍如下:1、仪器装置图如图1所示。
2、质量配比:石蜡:氧化铝=1:33、热源:酒精喷灯4、冷却方式:空气冷却5、操作步骤①按图1装置仪器,检查气密性。
②将2g石蜡细屑和6g氧化铝粉末混和均匀后装入硬质大试管I中,振抖,使混和粉屑平铺至试管的3/5位置,再将插有干燥管I的橡皮塞(干燥管的大进气管口在塞子的小底面那边)塞紧硬质大试管口。
③用喷灯匀热10多秒后,先对试管底部的装药品部位加热,当受热中心位置的石蜡反应完后再将喷灯偏移,对稍上部位的药品加热。
注:当发现受热中心处的试管红热至稍有下鼓迹象时,要立即将喷灯火焰偏移,对裂化反应管稍上部位加热。
④加热到4分钟,先取下防倒吸干燥管Ⅱ上的橡皮塞,再停止加热。
冷却1-2分钟。
6、效果加热到1.5-2分钟,试管Ⅱ内的紫色酸性KMnO4溶液褪为无色;加热4分钟、冷却2分钟,干燥管I的球形部位就可收集到较多液态生成物;倒出或用嘴尖稍弯的滴管取出的液化产物,足以将小试管内的少量紫色酸性KMnO4溶液和新配制的橙黄色Br2水都褪为无色;试管Ⅱ内的KMnO4溶液倒吸对实验无不良影响,反加速KMnO4溶液褪色。
7、说明①按课本方法,石蜡细屑和氧化铝粉末以4:3的质量配比、酒精灯为热源,加热时,氧化铝粉末会沉积在温度为360℃左右的液态石蜡底部结成密实团块,既达不到最佳催化温度条件,又大大降低了催化剂(Al2O3)的有效接触面积,且产生的石蜡蒸气少,故反应微弱。