石油炼化催化裂化
催化裂化工艺介绍
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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。
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。
石油化工催化裂化工艺简介
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。
石油炼制名词解释
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。
催化裂化工艺与工程
催化裂化工艺与工程引言催化裂化工艺与工程是石油炼制领域中的重要技术，其通过催化剂的作用，将重油分子裂解为较轻的产品。
催化裂化工艺在石油化工行业中具有广泛应用，可以生产出汽油、液化气和轻质石脑油等产品，对石油资源的高效利用具有重要意义。
催化裂化反应原理1.催化裂化反应介质：常见的催化剂是硅铝酸盐，其具有高的表面积和一定的酸性。
催化剂通过提供活性中心，促进了重油分子的裂解反应。
2.催化裂化反应机理：重油中的长链烷烃在催化剂的作用下发生裂解，产生较短的烷烃和芳烃。
裂解过程中产生了大量的烯烃和芳烃，这些物质是石油下游加工的重要原料。
催化裂化工艺流程1.原料预处理：重油首先需要进行预处理，包括去除硫、氮等杂质，以减小对催化剂的毒化作用。
2.催化裂化反应：重油在裂化装置中与催化剂接触，发生裂解反应。
在裂化过程中，需要严格控制反应温度、压力和催化剂的用量，以提高产品的收率和质量。
3.分离工序：裂化反应产生的产物包括汽油、液化气、轻质石脑油等组分，这些组分需要经过分离工序进行提取。
主要包括精馏、吸附和深度处理等步骤。
4.催化剂再生：经过一段时间的使用，催化剂表面会产生积炭和失活，需要进行再生。
催化剂再生的过程包括热氧化和酸洗等步骤，以恢复催化剂的活性。
5.产品处理：裂化产物需要进一步进行加工和改性，以获得符合市场需求的成品。
催化裂化工程设计1.反应器设计：反应器是催化裂化装置的核心部分，设计合理的反应器可以提高反应效率和产物质量。
反应器设计考虑因素包括反应器类型、反应器尺寸、反应器温度和压力等。
2.催化剂选择：催化剂的选择是催化裂化工程设计中的重要一环。
催化剂的性能直接影响反应的效果和产物的质量。
选择合适的催化剂需要考虑其活性、稳定性和成本等因素。
3.热力学和动力学模型：对催化裂化反应进行热力学和动力学模拟，可以预测反应过程中的表现和优化操作条件。
4.安全性考虑：催化裂化工程设计需要考虑装置的安全性。
石油化工装置涉及高温、高压和易燃易爆物质，需要进行安全分析和设计，以确保操作的安全性和稳定性。
石油催化裂化—催化裂化流化态原理
知识点：流态化基本原理
一、流化床的形成与类别
流化态定义
流化态是指固体颗粒在流体的作用下呈现出与流体相似的流动性能的 现象
一、流化床的形Βιβλιοθήκη 与类别工业化应用一、流化床的形成与类别
流化态的形成
U0~Umf 固定床阶段
Umf~Ut 流化床阶段
>Ut 输送床阶段
umf 临界流化速度，是指刚刚能够使固体颗粒流化起来的气体空床流速度；
ut 最大流化速度，是指当气体速度超过这一数值时，固体颗粒就不能沉降下来，而被气流 带走时的速度；
一、流化床的形成与类别
散式流化与聚式流化
一、流化床的形成与类别
流化催化裂化属于气体流化床，即聚式流化床
二、流化床的优缺点
优点
1.易于连续化生产 和自动化控制
2.传热效率高，床 层温度均匀
3.可以采用小颗粒 催化剂
二、流化床的优缺点
缺点
1. 返混严重，不易控制反应时间
2. 气固接触严重不足，影响转化率
新鲜催化剂
3. 催化剂磨损
催化剂粉尘
石油催化裂化—催化裂化催化剂的种类、组成和结构
5.8—6.9 Na8[（AlO2）6（SiO10）12].24H2O
硅铝原子比 1：1 1：1
1.5：2.5：1 2.5—5：1
5：1
结晶型硅铝盐催化剂（Y型）
Si 或 Al
八面沸石笼或超笼
Y型分子筛晶格细胞
结晶型硅铝盐催化剂（丝光沸石型）
直径最大的是由 十二环组成的直 筒形孔道，这是 丝光沸石分子筛 的主要通道。
类型 4A 5A 13X
Y 丝光 沸石
孔径A 单晶胞化学组成
4.2 5 8—9
Na12[（AlO2）12（SiO2）12].27H2O Na2.6Ca4.7[（AlO2）12（SiO2）12].3H2O Na86[（AlO2）86（SiO2）106].264H2O
8—9
Na56[（AlO2）56（SiO2）136].264H2O
催化剂还对操作条件、工艺过程和设备型式的选择 有重要，生产成本也有着重要影响 。
目前国内的情况大约是催化剂单耗0.5～1.5kg， 中石化规定单耗在0.75以下。
石油炼制各种工业催化剂
棒状催化剂 齿球形催化剂
催化裂化催化剂的种类
天然白土
全合成
半合成
无定型催化剂活性中心质子酸和非质子酸
01 无定型硅酸铝催化剂
课程：石油炼制运行与操控
知识点：催化裂化催化剂种类、组成和结构
温故知新
催化剂
能够改变化学反应速度，而 本身不发生化学反应的物质。
催化作用：改变化学反应的速度。
催化作用特征
不能改变化学反应平衡
不能改变反应热效应
本身性质不发生变化
温故知新
K A eE/ RT
自由基途径：210～293kJ/mol
石油加工中的催化裂化工艺技术
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。
催化催化裂化技术
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。
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（2）催化裂化降烯烃助催化剂（助剂）
技术
催化裂化助催化剂具有使用灵活方便、对裂 化产物分布影响较小的特点，开发应用降烯 烃催化裂化助剂技术势在必行，尤其是对重 油 催化裂化来讲，降烯烃催化剂焦炭产率上 升，将使装置掺炼比下降，或使装置处理能 力下降，灵活应用降烯烃助剂将明显减轻这 种影响。
一.环境友好的催化裂化技术
催化裂化装置生产汽油、柴油、液化石油气 等，还副产干气和油浆，同时还排出含有 SOx、NOx和细粉颗粒的催化剂再生烟气，以 及卸出的平衡催化剂和废水等。
其中平衡催化剂可作为生产建材的原料，废 水和干气也有成熟的处理技术，油浆可作为 燃料或化工原料，环境友好的催化裂化技术 只涉及可改善轻质产品质量和再生烟气排放 的技术发展。
裂化的特点，弥补催 化剂和粗汽油回炼降烯烃的缺点，石油化工 科学研究院开发了MIP催化裂化技术，主要 思想是设置两段反应器，第一段为常规提升 管裂化，在高反应温度、短接触时间条件下 实现催化裂化的主要目的，反应油剂进入第 二段反应器中，在较低温度、足够的时间条 件下，充分发挥氢转移和异构化反应，以降 低汽油烯烃含量，同时提高汽油中异构烷烃 的含量，减少降烯烃的辛烷值损失。
当然，MIP工艺也需要配合专门的裂化催化 剂。
3降低再生烟气中NOx排放的催 化技术
Davison公司的研究结果认为催化原料中的 氮元素约50％进入焦炭，其中90％经HCN中 间体转化为N2，10％转化为NO，也就是说， 原料中氮元素的5％最后转化为NO，再生器 温度不足以将空气中的N2转化成NO，但助燃 剂和较多的过剩氧条件将使生成的NOx增加。 一般情况下，不完全再生的烟气中NOx含量 为50-150ppm，完全再生时可达500ppm。 因此，降低再生温度，采取不完全再生操作，
2降低催化汽油烯烃含量的催化
裂化技术
1裂化催化剂新技术 2催化裂化降烯烃助催化剂（助剂）技术 3催化裂化工艺技术
（1）裂化催化剂新技术
由于汽油新标准限制汽油产品烯烃含量不大 于35％，而且今后还会有更严格的限制，逐 步向20％以下过渡。因此，降低催化汽油烯 烃含量的技术将是催化裂化技术发展的一个 重点。
二.催化汽油改质技术
按照世界燃油规范2类标准要求，汽油硫 含量不大于 200ppm，烯烃含量不大于20％， 由于我国催化裂化汽油占80％以上，近几年 仍然会占绝对主导地位，因此解决催化汽油 的硫和烯烃问题是生产优质清洁汽油的关键。
国内催化裂化原料差别明显，只有大庆类 低硫原油催化汽油硫含量能小于200ppm，但 汽油烯烃含量过高，达到50-60％，对于这种 催化汽油，主要问题是要降低烯烃含量；对 大部分催化汽油而言，烯烃含量超过40％， 硫含量远远大于200ppm，因此要同时解决烯 烃和硫的问题
（3）催化裂化工艺技术
根据催化裂化的反应特点，从工艺方面也不 难找到降低汽油烯烃的措施，大剂油比、高 转化率、提升管反应区后的低温长时间有利 于降低烯烃含量，石科院开发的多产轻质烯 烃的催化裂化家族技术也可以降低汽油烯烃 含量。
I.两段提升管催化裂化技术
关键技术是设置了两个串联的提升管反应器，反 应油气依次通过两个提升管，但再生催化剂只经 过一个提升管，即两段提升管同时进入相同的再 生剂。这样可大大改善提升管中催化剂的性能， 充分发挥其催化活性中心的作用，达到提高反应 深度，改善产品分布和质量的目的。
1硫转移裂化催化剂及助剂技术
催化裂化工艺中的硫转移有两个不同的含义： 一是指将再生烟气中的SOx转移到裂化干气
产品中，以H2S的形式在干气中处理回收，从 而降低烟气中的硫排放量； 二是指将汽柴油中的硫化物转化为H2S，从裂 化干气中处理回收，因此而降低了汽柴油中 的硫含量，满足油品质量对硫含量的限制要 求。
石油炼化
催化裂化技术与产品的绿色化
在我国，由于历史形成的原因，作为汽柴 油生产和重油加工的重要手段，催化裂化装 置在炼油企业中占有十分重要的地位，我国 生产的汽油中催化汽油占80％左右，柴油中 催化柴油约占30％以上。
催化裂化是我国炼油行业最重要的生产装 置，因此催化裂化工艺与产品的绿色化对降 低污染物排放、提高产品产量影响很大，当 然也是炼油企业环境友好技术发展的重点之 一。
三.催化柴油改质技术
由于柴油机经济性好，同功率柴油机比汽油 机节约燃料30％（v）或16％（m）或20％（热 量），因而排放的COx较少，但是NOx、HC、 PM排放增加，特别是重负荷柴油车排放的烟炱 和PNA等有害物更多，而影响有害物排放的燃料 成分主要是芳烃、硫和烯烃。因此世界范围内石 油资源紧张的国家和地区消费的柴汽比较高，如 亚太地区柴汽比较高，日本和新加坡在1995年就 分别为3.83和4.0，我国从 1995年的1.4已经提高 到近2.0，而且还在继续升高。但柴油车必须解 决环境问题，尤其是城市车用柴油，我国也可能 会提出更严格的城市车用轻柴油标准。
烃，在提高C3、C4烯烃的同时，降低了汽油的烯 烃含量。MGD在广石化的工业试验结果表明，汽 油收率损失9.76个百分点时，汽油烯烃可降低11.6 个百分点，与专用催化剂RGD-1配合试验的烯烃下 降更显著。福建炼化应用MGD和RGD-1催化剂的试 验表明，汽油收率损失6.05个百分点时，汽油烯烃 下降了9个百分点。
与单段提升管工艺相比，两段提升管裂化转化率 高，重油转化能力强，轻质产物收率高，在该工 艺条件下催化剂动态活性较高，汽油质量改善， 表现为汽油族组成中异构烷烃增加，烯烃减少， 辛烷值MON 和RON同时升高。
II.粗汽油回炼及MGD技术
汽油回炼已经是一项广泛应用的技术措施， MAXOFIN、SCC、MGD等技术采用汽油回炼来提高 LPG或柴油产量，也可以用于降低汽油烯烃含量， 因为汽油馏分中的烯烃分子裂化反应活性很高，在 回炼反应过程中，汽油烯烃分子进一步裂化为轻烯
降低过剩氧含量，将有利于减少烟气中NOx 的排放。
4减少烟气催化剂粉尘排放的有关
技术
减少烟气中催化剂的细粉排放，一方面要求 高效的旋风分离器，能够将催化剂细粉量降 到很低。另一方面，催化剂本身的强度和抗 磨损性能是非常重要的，虽然从全合成催化 剂到粘结剂半合成催化剂或全白土催化剂， 使裂化催化剂的抗磨损性能有显著改善，但 不管是研发还是生产方面都还有改进催化剂 强度的可能。