石油炼制催化裂化课件
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催化裂化—催化裂化工艺(石油加工课件)
三、吸收－稳定系统
吸收塔、解吸塔、稳定塔。完成C2以下组分与C3、C4组分的分离。
四、烟气能量回收系统
一、反应-再生系统
高低并列式提升管催化裂化装置的反应再生和分馏系统的工艺流程
一、反应-再生系统
关键控制手段
1. 沉降器顶部压力：由吸收稳定系统的气压机入口压力调节汽轮机转速控制富气流 量，以维持沉降器顶部压力恒定。 2. 再生器顶部压力：以反应器和再生器压差（通常为0.02～0.04MPa）作为调节信号， 由双动滑阀控制。 3. 催化剂循环量：由提升管反应器出口温度控制再生滑阀开度来调节；根据系统压 力平衡要求由待生滑阀开度控制汽提段料位高度。 4. 烟气中的氧含量：根据再生器稀密相温差调节主风放空量（称为微调放空），来 控制（通常要求小于0.5%），防止发生二次燃烧。
请回答
催化裂化工艺流程的四个系统分别是什么？
反应-再生系统的关键控制因素有哪些？
反应器、沉降器、再生器
提升管反应器
提升管反应器是进行催化裂化化学反应的场所，是催化裂化装置的关键设备。
折叠式提升管反应器
直管式提升管反应器
两段提升管反应器
折叠式提升管反应器：多用于同轴式和由床层反应器改为提升管的装置。 直管式提升管反应器：多用于高低并列式提升管催化裂化装置。 两段式提升管反应器：有两根短提升管串联连接而成，用于两段式提升管催化裂化装置。
双塔流程
吸收稳定系统的工艺流程
四、烟气能量回收系统
目的：最大限度地回收能量，降低装置能耗。下图为催化裂化装置烟气轮机动 力回收系统的典型工艺流程。
烟气轮机动力回收系统的典型工艺流程
思政小课堂
实现绿色生产一直是石油化工人的理想追求，在催化裂化工艺中就蕴含 着很多的绿色理念。
吸收塔、解吸塔、稳定塔。完成C2以下组分与C3、C4组分的分离。
四、烟气能量回收系统
一、反应-再生系统
高低并列式提升管催化裂化装置的反应再生和分馏系统的工艺流程
一、反应-再生系统
关键控制手段
1. 沉降器顶部压力：由吸收稳定系统的气压机入口压力调节汽轮机转速控制富气流 量，以维持沉降器顶部压力恒定。 2. 再生器顶部压力：以反应器和再生器压差（通常为0.02～0.04MPa）作为调节信号， 由双动滑阀控制。 3. 催化剂循环量：由提升管反应器出口温度控制再生滑阀开度来调节；根据系统压 力平衡要求由待生滑阀开度控制汽提段料位高度。 4. 烟气中的氧含量：根据再生器稀密相温差调节主风放空量（称为微调放空），来 控制（通常要求小于0.5%），防止发生二次燃烧。
请回答
催化裂化工艺流程的四个系统分别是什么？
反应-再生系统的关键控制因素有哪些？
反应器、沉降器、再生器
提升管反应器
提升管反应器是进行催化裂化化学反应的场所，是催化裂化装置的关键设备。
折叠式提升管反应器
直管式提升管反应器
两段提升管反应器
折叠式提升管反应器：多用于同轴式和由床层反应器改为提升管的装置。 直管式提升管反应器：多用于高低并列式提升管催化裂化装置。 两段式提升管反应器：有两根短提升管串联连接而成，用于两段式提升管催化裂化装置。
双塔流程
吸收稳定系统的工艺流程
四、烟气能量回收系统
目的：最大限度地回收能量，降低装置能耗。下图为催化裂化装置烟气轮机动 力回收系统的典型工艺流程。
烟气轮机动力回收系统的典型工艺流程
思政小课堂
实现绿色生产一直是石油化工人的理想追求，在催化裂化工艺中就蕴含 着很多的绿色理念。
催化裂化化学反应原理教学课件
工业应用与技术 发展
本课程还介绍了催化裂化技 术在石油工业中的实际应用 ，以及近年来催化裂化技术 的发展趋势和最新研究成果 。
对未来学习的建议与展望
深化理论基础
建议学习者进一步深化对催化裂化化学反应原理的理解， 掌握相关的基础理论和概念。
实践与实验
通过实践和实验，学习者可以更深入地理解催化裂化过程 ，提高实际操作能力和问题解决能力。建议学习者积极参 与相关的实验和实践项目。
新型催化剂的开发与应用
01
02
03
纳米催化剂
利用纳米技术制备具有特 定结构和性质的催化剂， 以提高催化活性、稳定性 和选择性。
多功能催化剂
开发具有多种活性组分的 复合催化剂，实现多种催 化功能的协同作用。
生物催化剂
探索生物催化剂在催化裂 化中的应用，利用酶的专 一性和高效性提高反应效 率。
绿色与可持续发展的催化裂化技术
料。
焦炭的形成是由于部分烃未能 发生裂化反应而残留在催化剂
上。03催化裂Fra bibliotek工艺流程原料预处理
原料筛选
去除原料中的杂质和过大颗粒， 保证原料质量和稳定性。
加热和混合
将原料加热至适宜温度，并进行 均匀混合，以提高反应效率。
反应-再生系统
反应阶段
在适宜的温度和压力下，原料在催化 剂的作用下进行裂化反应，生成小分 子烃类物质。
催化剂的作用与 选择
催化剂在催化裂化过程中起 着关键作用，能够降低反应 活化能，提高反应速率。本 课程介绍了不同类型的催化 剂及其在催化裂化过程中的 作用，以及如何根据实际需 求选择合适的催化剂。
化学反应机理与 动力学
化学反应机理是理解催化裂 化过程的基础。本课程深入 探讨了催化裂化过程中的化 学反应机理，包括烃类分子 的裂解和重整等，同时介绍 了反应动力学的基本概念和 模型。
石油催化裂化流态化课件
• 圆环形：
催化裂化正常生产条件：物料平衡、热平衡和压力平衡
•
压降：p
2g
u
2
0
g
103
① 制造、安装、检修困难，造价高 ② 压降高，操作弹性小
• ζ 为管式分布器阻力系数，取1.2~2.2
7.2 再生器
单段再生器--气体分布器
➢ 管式分布器
树 枝 形 分 布 器
7.2 再生器
单段再生器—待生催化剂分配器
7.1 概述
国内催化裂化重大技术进展
1981-1985
1986-1995
后置烧焦罐两 段再生
常压渣油催化 裂化装置
7.1 概述
国内催化裂化重大技术进展
1981-1985
1986-1995
1996-2000
后置烧焦罐两 段再生
常压渣油催化 裂化装置
多产柴油和液 化石油气工艺
2001两段提升管
同轴式
待生催化剂
轴向密度分布/（kg/m³）
烧焦空气 再生催化剂
7.2 再生器
单段再生器--气体分布器
➢ 分布器要求： ① 使气体均匀分布，降低压
降，节约能耗； ② 使流化床有好的的流化状
态，在分布器附近创造良 好的气固接触区，防止经 分布器筛出大颗粒； ③ 具有足够的强度和刚度可 支撑催化剂，能长周期操 作不堵塞，不冲蚀，易于 启动 ④ 应尽可能减少颗粒的粉碎
✓ 催化剂停留时间： 35~40s
✓ 催化剂密度不宜过 高或过低
✓ 快速流化区烧碳比例约为总烧碳量的90%
旋风分 离器 再生器
1 烧焦罐
7.2 再生器
两段再生器
➢ 组成部分： ② 催化剂和烟气并流向上流动的稀相
石油炼制催化裂化课件
馏分油FCC： 减压馏分油 原料
350～500℃， 焦化馏分油 含芳较多，较难 （焦化汽、柴油） 裂化，不单独使用 C20～C36 含芳更多，更难 溶剂精制抽出 裂化，只能掺兑用 油
第9章 催化裂化
4、催化裂化的原料
类别 重油FCC： 原料来源 常压重油 减压渣油 特点 最重的部分，除 了多环、稠环芳 烃外，含有胶质 与沥青质，必须 使用专门的催化 剂与相应的工艺 设备与条件。
1960
第一套移动床 FCC 第一套流化床 FCC 1930 第一套固定床 FCC 2000
第9章 催化裂化
7、 FCC技术的发展方向 发展重残渣油的FCC技术，拓宽原料来源。
调整产品结构及产品质量 催化剂的发展 （加工重质油，具备专门特性的） 降低能耗 减少环境污染
过程模拟和计算机应用
脱氢
环烷烃
裂化 脱氢
芳烃＋H2
断侧链
芳环＋烷烃或烯烃（反应同上） 非常困难，只有个别特殊结构的芳烃可裂化 结焦或复杂环芳烃
芳香烃
开环裂化 脱氢
第9章 催化裂化
FCC反应——第一要点
主要反应——分解反应。
特有反应——氢转移反应；
FCC其它反应包括：异构化反应，芳构化 反应，缩合生焦反应。
第9章 催化裂化
第9章 催化裂化
FCC反应热：
强吸热反应——分解、脱氢、环化反应； 弱放热反应——异构化、氢转移及缩合反应。
热效应的计算：
以新鲜原料为基准：300-500 KJ/kg新鲜原料； （P330表9-5）
以反应产物——生成的（汽油+气体）量为基准； （P330，图9-5 ） 以反应生成的焦炭中的碳（催化碳 ）为基准
石油炼制技术：催化裂化催化剂精选PPT
贵金属，以Al2O3或SiO
2-Al2O3作为载体。
三、催化裂化催化剂的使用性能 （一）活性 1.微反活性法：在微型固定式流化床反应器，所得反应
产物中的(<204℃的汽油+气体+焦炭)质量占总进料量 的百分数即为该催化剂的微反活性(MA) 微反活性只是一种相对比较的评价指标，它并不能完全 反映实际生产的情况。 2.平衡活性的高低取决于催化剂的稳定性新鲜催化剂 的补充量
PI>750污染催化剂 PI>900严重污染
（五）流动性能和抗磨性能
催化剂粒度一般要求在20～80μm之间 催化剂粒度>80μm
，催化剂的流动性变差，对设备的 磨损较大。
适当的细粉(<40μm)含量可以改善流化质量，细粉在 粗颗粒之间起了润滑作用，改善了催化剂流化性能；
采用“磨损指数”来评价微球催化剂的机械强度； 通常要求微球催化剂磨损指数≯3%~5%。
工业上使用的钝化剂主要有锑型、铋型和锡型三类； 锑型和铋型主要是钝镍，而锡型主要是钝钒。目前使用比 较广泛的是锑型钝化剂； 钝化剂的加入量一般认为以催化剂上的锑/镍比为0.3～1.0 为宜。
3． CO助燃剂
CO助燃剂的作用是促进烟气中的CO氧化成CO2；
目前广泛使用的助燃剂的活性组分主要是铂、钯等
在反应—再生过程中，裂化催化剂的活性和选择性不 断下降，此现象称为催化剂的失活。 1．水热失活 表面结构发生变化，比表面积减小、孔容减小、分子 筛的晶体结构破坏。
2． 结焦失活
催化裂化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖催 化剂表面的活性中心，使催化剂的活性和选择性下降； 结焦失活的程度与催化裂化反应的生焦速率密切相关。
石油炼制技术
催化裂化
催化裂化工艺ppt课件
原料性质
➢ 直馏减压蜡油（蜡油350～500℃）：大多数 直馏重馏分含芳烃较少，容易裂化，轻油 收率较高，是理想的催化裂化原料。
➢ 热加工产物：焦化蜡油、减粘裂化馏出油 等。由于它们是已经裂化过的油料，其中 烯烃、芳烃含量较多，裂化时转化率低、 生焦率高，一般不单独使用，而是和直馏 馏分油掺合作为混合进料。
➢ 催化裂化工艺产生于20世纪40年代，是炼油厂提高原油加工 深度的一种重油轻质化的工艺，是炼油生产的核心装置。我 国80%左右的汽油与30%左右的柴油产自催化裂化装置。
➢ 1965年五朵金花之一的流化催化裂化在抚顺石油二厂建成投 产。五朵金花：催化裂化、催化重整、延迟焦化、尿素脱蜡、 微球催化剂与添加剂。
➢ 从反应器和再生器平面布置可分为高低并 列式和同轴式。
➢ 反应部分包括提升管反应器和沉降器。 ➢ 再生工艺可分为完全再生和不完全再生， 一段和二段再生。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
➢ 1974年我国建成投产了第一套提升管催化裂化工业装置 。 ➢ 随着催化剂和催化工艺的发展，其加工的原料逐步重质化、
劣质化。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
➢ 催化裂化产品具有以下几个特点: ⑴ 轻质油收率高,可达70%~80%; ⑵ 催化裂化汽油的辛烷值高,汽油的安定性也
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
催化裂化工艺流程及主要设备通用课件
再生阶段
催化剂在使用过程中会逐渐失去 活性，需要经过再生处理恢复活 性，同时烧去积碳，延长催化剂 使用寿命。
产品处理与分离
产品处理
裂化产物经过一系列的分离和加工处 理，得到不同规格的气体、汽油、柴 油等产品。
分离过程
包括粗汽油分离、轻柴油分离、重柴 油分离、气体分离等，以得到高纯度 、高质量的产品。
沉降器的操作和维护对于保持工艺的稳定性和产品的 质量至关重要。
分馏塔
分馏塔是用于对催化裂化工艺产生的油气产品进行分离和提纯的设备。
分馏塔内部通常装有塔板、加热器和冷凝器等设备，油气产品在分馏塔内经过多次加热和冷 凝，根据不同组分的沸点差异实现分离和提纯。
分馏塔的操作和维护对于保证产品的质量和产量至关重要。
。
沉降器
沉降器内部通常装有过滤网和集油箱等设备，油气产 品经过过滤网去除催化剂颗粒后进入集油箱，再通过 管道输送到分馏塔进行进一步处理。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文 ，单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最 终呈现发布的良好效果单击此4*25}
余热回收系统
余热回收
催化裂化过程中会产生大量的余热，余热回收系统将这些余热回收并利用，提 高能源利用效率。
回收方式
包括余热锅炉回收、蒸汽轮机回收等，将余热转化为有用的热能或电能。
03
主要设备介绍
反应器
反应器是催化裂化工艺中的核心设备，用于实现原料油在催化剂的作用 下的裂化反应。
反应器通常采用管式反应器或流化床反应器，其中管式反应器由许多垂 直的管束组成，原料油在管内经过催化剂裂化；流化床反应器则是催化
全阀等，以防止事故发生。
人员安全
催化剂在使用过程中会逐渐失去 活性，需要经过再生处理恢复活 性，同时烧去积碳，延长催化剂 使用寿命。
产品处理与分离
产品处理
裂化产物经过一系列的分离和加工处 理，得到不同规格的气体、汽油、柴 油等产品。
分离过程
包括粗汽油分离、轻柴油分离、重柴 油分离、气体分离等，以得到高纯度 、高质量的产品。
沉降器的操作和维护对于保持工艺的稳定性和产品的 质量至关重要。
分馏塔
分馏塔是用于对催化裂化工艺产生的油气产品进行分离和提纯的设备。
分馏塔内部通常装有塔板、加热器和冷凝器等设备，油气产品在分馏塔内经过多次加热和冷 凝，根据不同组分的沸点差异实现分离和提纯。
分馏塔的操作和维护对于保证产品的质量和产量至关重要。
。
沉降器
沉降器内部通常装有过滤网和集油箱等设备，油气产 品经过过滤网去除催化剂颗粒后进入集油箱，再通过 管道输送到分馏塔进行进一步处理。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文 ，单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最 终呈现发布的良好效果单击此4*25}
余热回收系统
余热回收
催化裂化过程中会产生大量的余热，余热回收系统将这些余热回收并利用，提 高能源利用效率。
回收方式
包括余热锅炉回收、蒸汽轮机回收等，将余热转化为有用的热能或电能。
03
主要设备介绍
反应器
反应器是催化裂化工艺中的核心设备，用于实现原料油在催化剂的作用 下的裂化反应。
反应器通常采用管式反应器或流化床反应器，其中管式反应器由许多垂 直的管束组成，原料油在管内经过催化剂裂化；流化床反应器则是催化
全阀等，以防止事故发生。
人员安全
《催化裂化浅析》课件
催化剂与原料比例
催化剂与原料的比例影响催化反 应的速率、选择性和裂化产物的 产率。
设备与工艺流程
反应器设计
催化裂化反应器的设计应考虑热力学、动力学和工艺流程等因素，以实现高效的裂化反应。
分离装置
分离装置对裂化反应产物的分离和提纯起到重要作用，包括分馏塔、冷凝器等设备。
废气处理
催化裂化过程中产生大量废气，需经过净化设备处理，以减少对环境的影响。
催化裂化催化剂按组成和形态可以分为 多种类型，如酸性催化剂和热稳定剂等。
剂量优化
通过调整催化剂的添加量和用量，优化 催化剂的使用效果，提高催化裂化的产 物选择性和产率。
工艺参数的影响因素
温度
温度的控制对裂化反应的转化率 和产物分布具有重要影响。
压力
压力的调节对裂解反应的平衡、 催化剂填充和产物选择性等方面 起到关键作用。
2 裂化反应
催化裂化是一种将重质石油烃转化为轻质石油烃的技术，通过裂解长链分子，产生更多 的汽油和其他高附加值产品。
3 影响因素
催化裂化的效果受到催化剂选择、工艺参数、设备设计等多个因素的影响。
原理与反应机理
裂化原理
催化裂化是通过催化剂引发的 裂化反应，将长链石油分子分 解为短链石油产品。
反应机理
《催化裂化浅析》PPT课 件
本课件将从催化裂化的简介、原理与反应机理、催化剂的选择与优化、工艺 参数的影响因素、设备与工艺流程、催化裂化的应用与发展等方面进行深入 剖析，最后总结与展望。
催化裂化的简介
1 历史&发展
催化裂化是炼油行业中一项重要的工艺，经过多年的发展与改进，已成为炼油生产中不 可或缺的环节。
裂化过程中，催化剂与石油分 子发生物理和化学相互作用， 导致分子断裂和重排，生成轻 质石油产品。
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第9章 催化裂化
四、重油的催化裂化反应特点
1、CCR（残炭）高 2、重金属Ni、V含量高 生焦高 催化剂中毒
• Ni具有脱氢活性，干气产量高，其中H2含量高 • V不但脱氢，含会破坏分子筛结构
3、重油中S、N含量高
产品质量差
第9章 催化裂化
4、重油中含有高沸点组分，带来一些问题
• 不气化，液相反应 • 分子大，存在扩散阻力
C1～C2 C3～C4
主要加工利用
燃料、制氢、乙 烯 产品，叠合，烷 基化生产汽油组 分 高辛烷值汽油组 分， MON=84-89
汽油
C6～C12
•少量油浆（可考虑作为炭材料原料）
•焦炭CmHn烧焦产生热，作为热源
第9章 催化裂化
6、反应-再生系统的发展
第9章 催化裂化
催化剂技术发展示意图
辛烷值助剂 V 钝化剂 技 术 进 展 工业助剂 铂基助剂，超稳分子筛 提升管 FCC，Y 型分子筛
E k A exp RT
式中：K——反应速度常数； A——频率因子 E——活化能，KJ.mol-1； T——反应温度，K
第9章 催化裂化
分析
1）当E一定时，T↑，k↑，转化率↑；
2）温度变化时，各反应的K变化不一样：
FCC反应 E=42-125 KJ.mol-1 kt=1.1-1.2 热裂化反应 E= 210-293 KJ.mol-1 kt = 1.6-1.8
第9章 催化裂化
认识FCC反应与热裂化反应的区别
正十六烷热裂化及催化裂化反应产物（1） （500℃）mol/100mol原料
产物组分 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7
热裂化 53 129 60 23 9 24 16
FCC 5 12 97 102 64 50 8
第9章 催化裂化
正十六烷热裂化及催化裂化反应产物（2） （500℃）mol/100mol原料
kt——反应速度的温度. kt热 > ktFCC ，因此，提高 反应温度时，热裂化反应的比重加大。
第9章 催化裂化
FCC反应热：
强吸热反应——分解、脱氢、环化反应； 弱放热反应——异构化、氢转移及缩合反应。
热效应的计算：
以新鲜原料为基准：300-500 KJ/kg新鲜原料； （P330表9-5）
以反应产物——生成的（汽油+气体）量为基准； （P330，图9-5 ） 以反应生成的焦炭中的碳（催化碳 ）为基准
第9章 催化裂化
以反应生成的焦炭中的催化碳为基准的反应热
510 ℃时，9127 KJ/kg催化碳。其它温度时可以进行 校正（教材P15）。
催化碳 = 总炭量 – 可汽提炭 – 附加炭
附加炭 = 鲜原料 * 残炭值% * 0.6 (即原料中的残 炭进入反应生成总焦炭中) 可汽提炭 =催化剂循环量 * 0.02% （即吸附在催 化剂表面上未被汽提干净的油气）。
脱氢
环烷烃
裂化 脱氢
芳烃＋H2
断侧链
芳环＋烷烃或烯烃（反应同上） 非常困难，只有个别特殊结构的芳烃可裂化 结焦或复杂环芳烃
芳香烃
开环裂化 脱氢
第9章 催化裂化
FCC反应——第一要点
主要反应——分解反应。
特有反应——氢转移反应；
FCC其它反应包括：异构化反应，芳构化 反应，缩合生焦反应。
第9章 催化裂化
第9章 催化裂化
六、 催化裂化反应动力学
1、催化裂化反应动力学中基本概念
100-未转化的原料 转化率 = ×100%
100
转化率 = 气体%+汽油%+焦炭% 单程转化率（分母为总进料，包括回炼油等） 总转化率（分母为新鲜进料）
第9章 催化裂化
空速（质量空速、体积空速）
空速:是指每小时进入反应器的总进料量与器内的催 化剂藏量之比。单位：小时-1（h-1）。
第9章 催化裂化
三、石油馏分的催化裂化反应特点
特点1、各类烃之间是存在着竞争吸附和反应的阻滞 作用。
各种烃类被吸附快慢的顺序
稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷基链单环芳 烃>环烷烃>烷烃
各种烃类裂化反应速度快慢的顺序
烯烃>大分子单烷基单芳烃>异构烷、烷基环烷烃> 小分子单烷基单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃
产物组分
C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14
热裂化
13 10 11 9 7 7 5
FCC
8 3 3 2 2 2 1
反应条件：Cat：SiO2-Al2O3-ZnO2， 温度500℃，反应时间相同
第9章 催化裂化
1、烷烃
催化裂化
正碳离子反应． 1．异构烷烃反应速度 比正构烷快很多； 2．产物中异构物多； 3．产物中α-烯烃少； 4．气体产物以C3，C4 为主
• 富集了重油中的沥青质、胶质等难反应物质
第9章 催化裂化
五、 催化裂化反应的热力学特征
FCC分解反应，平衡时基本上反应完全。主要由反应 速率和反应时间决定。
异构化反应、氢转移反应、芳烃缩合反应则受到化学 平衡的限制。 烃化、芳烃加氢、烯烃叠合等，发生的可能性极小。
综上所述FCC是受反应速率的限制，是动力学问题。
第9章 催化裂化
nCO 链长对转化率的影响 正构烷烃 NC5H12 NC7H16 NC12H26 NC16H34 转化率，wt% 1 3 18 42
己烷异构程度对转化率的影响
C6 异构体 C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C C C-C-C-C-C C C-C-C-C CC 转化率，wt% 13.8 24.9 25.7 31.7
第9章 催化裂化
3、环烷烃
催化裂化
正碳离子反应
热裂化
自由基反应
1．反应速度与异构烷相 1．反应速度比正构烷烃 近； 还要慢；
2．氢转移显著，生成相 2．氢转移反应不显著 当数量的芳烃。
第9章 催化裂化
4、带烷基侧链（≥C3）的芳烃
催化裂化
正碳离子反应．
热裂化
自由基反应
1．反应速度与烯烃相近。 1．反应速度比烷烃慢； 2．在烷基侧链与苯环连接 2．烷基侧链断裂时，苯 处断裂（即脱烷基） 环上留有1-2个碳的短侧 链。
总进料量（t/h或m3/h） 重量(体积)空速= 催化剂藏量（t/h或m3/h）
反应时间（油气在提升管中平均停留时间）
θ = VR /VC
V
C
V out v ln
V
out
in
v
in
第9章 催化裂化
2、催化裂化反应主要影响因素
提升管反应器 取热器
重油 再生器
反应原料
催化裂化反应再生系统
（原料>350℃或 >500℃,
C20～C36或更重 的部分）
第9章 催化裂化
5、催化裂化的主要产品
40 35 30 25 20 15 10 5 0 4 干气 液化气 汽油 柴油 焦炭 16 10 30 干气 液化气 汽油 柴油 焦炭 40
第9章 催化裂化
产品的加工利用
产品名称
干气 液化气
主要成分
第9章 催化裂化
异构化能力强
氢转移反应提高
汽油RON提高 Cat活性提高 转化率提高
产品饱和度高
处理量提高
反应速度提高
反应时间缩短
第9章 催化裂化
2、催化裂化反应主要影响因素
反应温度
提升管反应器 取热器
催化 剂
重油 再生器
反应原料
催化裂化反应再生系统
第9章 催化裂化
温度对反应速度的影响
根据阿累尼乌斯（Arrheuies）方程：
馏分油FCC： 减压馏分油 原料
350～500℃， 焦化馏分油 含芳较多，较难 （焦化汽、柴油） 裂化，不单独使用 C20～C36 含芳更多，更难 溶剂精制抽出 裂化，只能掺兑用 油
第9章 催化裂化4、催化裂来自的原料类别 重油FCC： 原料来源 常压重油 减压渣油 特点 最重的部分，除 了多环、稠环芳 烃外，含有胶质 与沥青质，必须 使用专门的催化 剂与相应的工艺 设备与条件。
反应条件：Cat：SiO2-Al2O3-ZnO2， 温度500 ℃，反应时间相同
第9章 催化裂化
2、烯烃：分解反应为主—具有与烷烃相同的规律
异构化反应：
a) 分子骨架发生变化，即n 变 i。 b) 双键位置发生变化
氢转移反应
芳构化反应
第9章 催化裂化
3、环烷烃
主要也是分解反应：
断环——生成环烷烃与烯烃； 断链——生成两个烯烃。
五员环烷烃也可以异构化成六员环，再环化生 成芳烃。
4、芳烃
芳烃缩合反应
主要也是分解反应，断侧链生成芳烃和烯烃。
第9章 催化裂化
环烷烃
环 化 化
芳烃＋H2
烷烃
裂解
烯烃＋烷烃
氢转移
支链烯烃
氢转移
支链烷烃
烷烃
断侧链
环烷烃＋烷烃（或烯烃） （反应同上） 烯烃 （反应同上） 环烯烃＋H2
产品(气体、 液化气、汽 油、柴油、 焦炭)
第9章 催化裂化
1、非均相催化示意图
micropore
Large molecule Macro- and mesopore
催化剂剖面示意图
第9章 催化裂化
2、非均相催化七步骤
程 过 理 物
外扩散 内扩散
流体体相
催化剂颗粒表面 催化剂微孔活性表面
活性吸附
在活性表面吸附
… …吸附的反应物分子
程 过 学 化
表面反应
活性表面活性反应 … … 吸附的产物分 子 活性表面脱附