《石油化工基础》教学课件—3.3催化裂化
催化裂化—催化裂化工艺(石油加工课件)
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。
催化裂解原理与机理
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。
石油化工催化裂化工艺技术优化
技术与检测Һ㊀石油化工催化裂化工艺技术优化泥吉磊ꎬ许文明摘㊀要:通过催化裂化技术的应用ꎬ提高了原油的加工深度ꎬ并获得了合格的轻质油品ꎬ能够满足石油炼制生产工艺的技术要求ꎮ增加了精炼产品的种类ꎬ不断提高产品质量ꎬ并为石油化工企业创造了最佳的经济效益ꎮ文章探讨了石油化工催化裂化工艺技术ꎬ并提出了相应的优化措施ꎬ以促进石油化工企业的可持续发展ꎮ关键词:石油化工ꎻ催化裂化ꎻ工艺技术ꎻ优化一㊁石油化工催化裂化工艺技术综述催化裂化工艺技术在石油化工中的应用时间较长ꎬ其应用设备多为固定床㊁移动床以及提升管等ꎮ而其工作原理是采用分子筛催化剂ꎬ应用以上反应设备ꎬ依照特定工艺条件及催化裂化运行参数ꎬ将重油进行催化裂化继而得到合格汽油以及轻质柴油的过程ꎮ鉴于不同工艺技术的特点与优势ꎬ以及渣油炼制的具体过程ꎬ对现有催化裂化工艺采取最佳优化措施ꎬ以期实现以最少生产投入ꎬ获得最佳经济效益的目的ꎮ例如ꎬ选择最佳工艺参数ꎬ对获得高辛烷值汽油㊁提高轻质油收率㊁生产高十六烷值柴油都有促进作用ꎬ同时由渣油的催化裂化过程中还可产生液化气及丙烯类原料ꎮ该工艺使用的原材料为减压馏分油或渣油ꎬ也可使用经过优化处理后提纯出高质量的重质油ꎬ符合相关行业执行标准ꎮ二㊁石油化工催化裂化工艺技术优化(一)催化裂化工艺技术的生产流程优化现阶段的石油化工进行催化裂化生产过程包含五个主要组成部分ꎬ分别是反应再生组成部分㊁原油分馏组成部分㊁吸收稳定组成部分㊁产品的脱硫精制组成部分以及烟气能量回收组成部分ꎮ只有这五大组成部分统一协调ꎬ才能更高效的进行重质油的催化裂化反应ꎮ在催化裂化过程中ꎬ可以节约现有催化剂的使用比例ꎬ尽快让焦炭得到充分的燃烧ꎬ然后参与催化裂化的催化剂会进行反应再生组成部分中ꎬ经过一系列的反应再恢复催化剂的催化活性ꎬ确保催化剂可以进行二次催化利用ꎮ催化裂化的反应结果会得到更多的汽油㊁柴油以及裂解气等石油化工产品ꎬ可以满足现有已制订的重质油催化裂化的产品技术质量标准ꎬ为石油化工企业创造大量的经济效益ꎮ反应再生组成部分是进行催化裂化反应的关键要素ꎬ通过催化裂化反应生产小分子产品ꎬ同时也发生缩合反应生产出焦炭由于焦炭对催化裂化工艺产生不利的影响ꎬ因此ꎬ通过再生组成部分ꎬ将焦炭燃烧掉ꎬ恢复催化剂的活性ꎬ继续完成催化裂化的反应ꎬ得到更多的合格产品ꎮ分馏组成部分实现催化裂化后产品的分离处理ꎬ剩余的热能高ꎬ分离的精确程度很容易满足生产的需要ꎬ实现多路循环回流效果ꎬ塔顶循环回流ꎬ达到设计的分离状态ꎮ通过吸收稳定组成部分的作用ꎬ得到稳定的汽油产品和液化气ꎮ(二)催化裂化工艺中使用的催化剂进行优化在石油化工催化裂化工艺中ꎬ使用固体催化剂ꎬ油品可以很快离开催化剂ꎬ焦炭能够沉积在催化剂的表面ꎬ使催化剂的活性下降ꎬ通过再生系统的作用ꎬ应用空气烧掉催化剂表面的焦炭ꎬ恢复催化剂的活性ꎬ加快催化裂化反应的速度ꎬ提高产品的收率ꎬ达到石油化工催化裂化的技术标准ꎮ不断研制新的催化剂体系ꎬ使其满足渣油催化裂化反应的需要ꎬ节约催化剂的用量ꎬ降低催化裂化反应的成本ꎬ才能达到预期的生产目标ꎮ对石油炼制体系的催化剂进行试验研究ꎬ减少催化剂表面烃类的含量ꎬ进而减少焦炭的形成ꎬ防止催化剂失效ꎬ提高渣油炼制的效率ꎬ达到预期的生产效率ꎮ(三)针对催化裂化工艺管理进行优化为了增加石油化工的催化裂化效率ꎬ提升石化企业的经济效益ꎬ除了对石油化工催化裂化的流程和催化剂选择上进行优化ꎬ还可以针对生产工艺的管理进行优化ꎬ提升催化裂化工艺管理的科学合理性ꎬ对于催化裂化装置的运行参数进行优选ꎬ有效控制石油化工催化裂化工艺技术的反应进程速率ꎬ选择最佳的反应进程速率ꎬ以此让催化裂化装置的反应达到最好的效果ꎮ要勇于革新现有的石油化工催化裂化工艺技术ꎬ可以针对两段提升管催化裂化技术进行深入研究ꎬ借此来改良石油化工的催化裂化反应过程ꎬ增加重质油的催化裂化深度ꎬ增加汽油的辛烷值以及柴油的十六烷值的比例ꎬ提高所获得的轻质油的品质ꎬ不断更新石油化工催化裂化工艺技术标准ꎬ让石油化工的催化裂化技术工艺走向更高的境界ꎮ对反应器的出口系统进行革新改造ꎬ应用封闭式耦合旋分器ꎬ使催化剂和裂化产物快速分离ꎬ借此来增加重质油催化裂化反应过程的时效性ꎮ改善进料喷嘴ꎬ防止喷嘴结焦ꎬ提高喷嘴的使用寿命ꎬ使其更好地为催化裂化生产提供支持ꎮ应用先进的分段汽提装置ꎬ除去催化剂上面携带的烃类ꎬ有效地防止结焦现象的发生ꎬ综合提升了重质油的催化裂化生产工艺的效率ꎮ三㊁结语总而言之ꎬ对于现有的石油化工催化裂化工艺进行技术优化可以有效提升重质油的催化裂化效果ꎬ完成石油化工企业预期的计划生产目标ꎬ产生更多的品质优良的轻质油ꎬ为化工企业创造更大的经济效益ꎬ也极大地推动了我国的石油化工催化裂化工艺技术的发展ꎬ为我国的社会经济发展增添助力ꎮ参考文献:[１]潘晓帆.石油化工催化裂化工艺技术优化[Ｊ].石化技术ꎬ２０１８ꎬ２５(１２):４１.[２]张金庆.石油化工催化裂化工艺技术的优化措施探析[Ｊ].石化技术ꎬ２０１８ꎬ２５(１１):７８.[３]韩贺ꎬ马晓梦.石油化工重油催化裂化工艺技术[Ｊ].石化技术ꎬ２０１８ꎬ２５(１):７６.作者简介:泥吉磊ꎬ许文明ꎬ山东海普安全环保技术股份有限公司ꎮ９５１。
催化裂化计算方法
催化裂化物料平衡和热平衡计算方法前 言催化裂化过程是石油二次加工的重要过程之一。
监测一个催化裂化装置，唯一正确的方法就是定期考察装置的物料平衡、热平衡和压力平衡。
通过经常收集和研究装置运行的物料平衡和热平衡，才能更好地了解和理解装置运行的历史和现状，予期其未来，并为优化装置操作奠定基础。
进料质量、操作条件、催化剂和设备状况的任何变化，都将影响装置的物料平衡及热平衡。
要想深入了解和理解装置运行的物料平衡和热平衡，首先就必须正确做好物料平衡和热平衡计算。
为此目的，本文首先介绍了催化裂化物料平衡和热平衡的计算方法。
第一节 计 量1油品计量油品计量一般有二种方法：油罐检尺/输油体积法和在线差压式流量计测定法。
1.1 油罐检尺/输油体积法：油罐检尺/输油体积法是炼厂中应用最广泛，计量也较为准确的方法之一。
在通过油罐检尺/输油体积而对油量进行计量时，应根据国家标准GB/T 1885—1998石油计量表计算。
石油计量表按原油、产品和润滑油分类建立。
现已为世界大多数国家采用，在石油贸易中更具通用性。
催化裂化所用原料及产品均应使用石油计量表——产品部分。
石油计量所采用的密度计为玻璃密度计。
GB/T 1885—1998《石油计量表》——产品部分的简要说明及使用方法如下：1.1.1 石油计量表的组成标准密度表 表59A 表59B 表59D体积修正系数表 表60A 表60B 表60D其他石油计量表 表E1 表E2 表E3 表E4表59B—产品标准密度表和表60B—产品体积修正系数表是GB/T1885—1998《石油计量表》的组成部分之一。
表59B用于润滑油以外的石油产品，由已知试验温度下的视密度（密度计读数）查取标准密度（20℃温度下的密度）。
表60B用于润滑油以外的石油产品，由标准密度和计量温度查取由计量温度下体积修正到标准体积（20℃温度下体积）的体积修正系数（VCF20）。
1.1.2 产品计量产品按空气中的质量计算数量。
石油化工过程讲义课件(ppt 30页)
苯
对二甲苯
邻二甲苯 HD聚乙烯 乙二醇
苯乙烯
聚氯乙烯聚苯乙Biblioteka 聚丙烯丁苯橡胶甘油
C5馏分
苯酚 丙酮 正丁醇
辛醇
石油化工过程基本构成单元
石油化工的核心过程是乙烯生产过程，乙烯工程的规模决 定石油化工企业的生产规模。一般的石油化工过程由烯烃 装置、芳烃装置、聚合装置、化工合成装置等构成；
石油化工企业通常设立烯烃事业部、芳烃事业部、化工事 业部、橡胶塑料事业部和化纤事业部等生产机构。
大型精馏塔、大型反应器和 工业催化剂。
反应动力学，传质与分离
石油炼制基本包括：石油一次 加工、石油二次加工和石油产 品精制等三个基本过程
原油一次加工过程
原油的脱盐、脱水 常压蒸馏 减压蒸馏
原油一次加工基本属于物理过程，原料油在蒸馏塔里根据组 分的挥发性不同，分离出沸点范围不同的馏分（油品），这些馏 分有的经调合、加添加剂后以产品形式出厂，相当大的部分是作 为后续加工装置的原料。
裂化反应和转化反应耦合
第一反应器采用常规催化裂化操作模式, 烃分子在高温、短接触 反应条件下生成气体、汽油、柴油和重油；
生成的汽油进入第二反应器, 在那里采用低温、长停留时间操作 条件, 使烯烃进行氢转移、异构化和烷基化等反应生成芳烃或异 构烷烃, 从而实现降低催化裂化汽油烯烃含量的目的。
裂化反应和转化反应
现有催化裂化过程仅是裂化 反应一维结构；
对于既要完成烃类的充分裂 化、又要促进能大幅度降低汽油 烯烃的氢转移反应则难免顾此失 彼。
具有裂化反应和氢转移反应 的二维反应结构, 可以满足裂化 反应和氢转移反应各自的需求。
若只有1套催化裂化装置, 且对汽
油降烯烃要求不高, 可采用单沉降器、
催化裂化
催化裂化催化裂化技术的工业化始于1936年，半个多世纪以来，这一工艺得到了迅速发展，先后出现过多种形式的催化裂化工业装置。
固定床和移动床催化裂化是早期的工业装置，随着微球硅铝和沸石催化剂的出现，流化床和提升管催化裂化相继问世。
我国催化裂化工艺的发展，起点较高，发展迅速，目前，己拥有5 0万吨／年以上规模的催化裂化装置60余套，总加工能力4200万吨／年，占原油加工能力的30%左右。
我国催化裂化工业装置绝大部分是技术先进的提升管催化裂化(有些是由床屋流化催化裂化装置改建的)。
一．生产中几个常用的基本概念(一)转化率和回炼操作1．转化率转化率是原料转化为产品的百分率。
它是衡量反应深度的综合指标。
转化率又有总转化率和单程转化率之分。
总转化率是对新鲜原料而言，按惯例，工业上常用下式定义：2．回炼操作回炼操作又叫循环裂化。
由于新鲜原料经过一次反应后不能都变成要求的产晶，还有一部分和原料油馏程相近的中间馏分。
把这部分中间馏分送回反应器重新进行反应就叫回炼操作。
这部分中间馏分油就叫做回炼油(或称循环油)。
如果这部分循环油不去回炼而作为产晶进出装置，这种操作叫单程裂化。
用比较苛刻的操作条件，例如催化剂活性高、反应温度和再生条件苛刻等，采用单程裂化的方式进行生产可以达到一定的反应深度；在比较缓和的条件下，采用回炼操作，也可使新鲜原料达到相同的转化率。
两种方式对比，显然，采用回炼操作产品分布好，即轻质油收率高。
这是因为回炼操作条件缓和，汽油和柴油二次裂化少。
但是，回炼操作比单程裂化处理能力低，增加能耗。
因为回炼油是已经裂化过的馏分，它的化学组成和新鲜原料有区别，芳烃含量多，较难裂化。
总转化率是对新鲜原料而言的，总转化率高，说明新鲜原料最终反应深度大。
但是反应条件的苛刻程度或总进料油裂化的难易程度只有用单程转化率才能反映出来。
单程转化率表示为：式中回炼比是回炼油(包括回炼油浆)与新鲜原料重量之比，即：(二)空速和反应时间回炼比的大小由原料性质和生产方案决定，通常，多产汽油方案采用小回炼比，多产柴油方案用大回炼比。
石油化工重油催化裂化工艺技术
石油化工重油催化裂化工艺技术石油化工重油催化裂化工艺技术是一种将重油转化为轻质油和化学品的过程。
该过程主要利用催化剂的作用，在高温高压条件下，使重油的大分子裂解成小分子，同时发生异构化、芳构化和氢转移等反应，以获得更多的轻质油和化学品。
催化剂的选择：催化剂是该技术的核心，其选择对产品的质量和产量有着至关重要的影响。
目前，常用的催化剂包括酸性催化剂、金属催化剂和金属氧化物催化剂等。
工艺条件的控制：工艺条件包括反应温度、压力、空速等，这些因素对产品的质量和产量都有着极大的影响。
因此，精确控制这些工艺条件是重油催化裂化工艺技术成功应用的关键。
产品的质量和性能：重油催化裂化工艺技术生产的产品具有高辛烷值、低硫含量等特点，被广泛应用于汽油、柴油、航空煤油等领域。
在应用方面，石油化工重油催化裂化工艺技术适用于不同类型重油，如减压渣油、催化裂化残渣油、脱沥青油等。
对于不同工业应用，可根据实际需求选择合适的工艺技术。
例如，对于生产高质量汽油和柴油的需求，可以选择更为精细的催化剂和严格的工艺条件；对于生产高附加值化学品的需求，则可以通过调整工艺流程和催化剂类型来增加化学品产量。
虽然石油化工重油催化裂化工艺技术在提高石油利用率、生产高质量石油化工产品方面具有重要作用，但也面临着一些挑战。
催化剂的活性、选择性和稳定性是该技术的关键，而目前催化剂的研究与开发尚存在诸多困难。
重油催化裂化过程中产生的固体废物和废气等对环境造成了严重影响，亟需解决。
由于重油资源的有限性，需要进一步探索和研发更为高效、环保的石油化工技术，以适应未来可持续发展的需要。
石油化工重油催化裂化工艺技术在石油化工产业中具有重要地位。
随着经济的发展和科技的进步，该技术将不断完善和优化，提高石油利用率和生产效率，同时注重环保和可持续发展。
未来，需要加强催化剂的研发与优化，减少环境污染，提高技术的绿色性和可持续性。
应积极探索新的石油化工技术，以应对全球能源危机和环境问题的挑战。
《石油化工简介》课件
塑料及合成橡胶产品
塑料及合成橡胶是石油经过聚合反应制得的，具有质轻、耐腐蚀 、绝缘性好等特点。
聚乙烯
聚乙烯是塑料的一种，主要用于包装材料、管道、容器等。
合成橡胶
合成橡胶是橡胶的一种，主要用于轮胎、胶管、胶带等。
化肥及农药产品
化肥及农药产品
化肥及农药是石油经过一 系列化学反应制得的，用 于提高农作物产量和防治 病虫害。
《石油化工简介》 ppt课件
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 石油化工概述 • 石油的组成与性质 • 石油的提炼过程 • 石化产品的种类与用途 • 石油化工的环境影响与可持续发展
01
石油化工概述
石油化工的定义
石油化工是以石油和天然气为原料， 通过化学反应和加工技术制成石油化 工产品的过程。
催化裂化
总结词
催化裂化是一种将重质油品转化 为轻质油品的过程，通过催化剂 的作用降低裂化温度和压力。
详细描述
催化裂化是将重质油品在催化剂 的作用下，在较低的温度和压力 下进行裂化反应，转化为轻质油 品，如汽油、柴油等。
加氢裂化
总结词
加氢裂化是一种将重质油品转化为轻质油品的过程，通过加氢处理提高油品的 安定性和质量。
Байду номын сангаас
尿素
尿素是化肥的一种，含有 氮、磷、钾等元素，是常 用的氮肥之一。
农药
农药是用于防治农作物病 虫害的化学药品，如杀虫 剂、杀菌剂、除草剂等。
01
石油化工的环境影 响与可持续发展
石油化工的环境影响
01
空气污染
石油化工生产过程中会产生大量的废气，包括硫化物、氮氧化物、烃类
5.催化裂化
29 0.569 51
(2)汽油、轻柴油单程产率、总产率，及轻质油收率
26.4 汽油单程产率＝ 100 %＝33% 80
23
4.3 烃类的催化裂化反应
15.1 轻柴油单程产率＝ 100 %＝18.88% 80
汽油总产率＝ 26.4 100 %＝51.76% 51
轻柴油总产率＝
15.1 100 %＝29.61% 51
V0,V Voil, 20，m 3 /h Vcat，m 3 h 1
式中，Mcat——催化剂的质量藏量，t； Vcat——催化剂的体积藏量，m3。 藏量：在反应器和再生器内经常保持的催化剂的量，对流 化床指分布板（管）以上的催化剂量。 (2)假反应时间 若空速↗，则单位Cat.上通过的原料油↗，原料油分 子停留在Cat.上的时间就↙。
↗Cat.的活性有利于↗反应速度，可↗转化率，从而↗反应
器处理能力。
↗Cat.的活性有利于促进氢转移和异构化反应。 Cat.的活性取决于组成和结构。
29
4.3 烃类的催化裂化反应
2、反应温度
反应温度对反应速度、产品产率分布及产品质量影响 显著。 (1)反应速度常数与温度的变化关系：
d ln K E dT RT 2
柴油
C10－ C20
0－40％
油浆 焦炭
以稠环芳烃为主 缩合产物
5－7％不等 5－10％掺渣油高
13
4.3 烃类的催化裂化反应
H CH3 C CH3 + 思考1：为什么催化裂化产物中少C1、C2，多C3、C4？ H+(Cat.) + CH3 CH CH3
正碳离子分解时不生成＜C3、C4的更小正碳离子。 思考2：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。 思考3：为什么催化裂化产物中多β烯烃（2-烯烃）？
《石油炼制工程》第6章催化裂化
再生立管有足够压头，就得让再生器高出反应器很多。
23
第一节 概述
三、催化裂化工艺发展
■ 1952年，ESSO公司开发Ⅳ型催化， 其所需钢材和投资比Ⅲ型低20%。
■特点： ●U型密相输送； ●反再系统之间催化剂循环主要是靠 改变U型管两端催化剂密度来调节， 而不象Ⅱ、Ⅲ型用滑阀； ●装置高度降低32-36米，等。
原油蒸馏
土炼油
土炼油
思考:土炼油原理?
学会土炼油， 可以当老板？
7
第一节 概述
二、催化裂化产生背景
■1913年，世界上第一套热裂化工业 装置投产，汽油产量有所增加，但 辛烷值依然很低。
■所以1925年就大规模使用四乙基铅。 1965年热裂化装置(延长)
四乙基铅分子式
1963，茂油第一套100万吨/年常减压 蒸馏装置建成投产。1964年初，二次 加工的第一套热裂化装置建成投产。
缺点：设备复杂
16
第一节 概述
三、催化裂化工艺发展 ■ 1948HPC开发了Houdriflow移动床催化裂化过程， 并于1950年投产，其原则流程如图。
图1-5
17
第一节 概述
三、催化裂化工艺发展
■ 1940年（前后约1年）， 20~100μm微球（粉状） 催化剂；发明了气力输送固体颗粒技术。不久， 并设计出上流式流化床反应器和带松动的立管和 滑阀。这就为FCC的诞生铺平了道路.二战需要 大量汽油，推动了FCC(Fluidized catalytic cracking)发展.
个人不占有生产资料，依靠工资收入为生的劳动者：工人。 制造生产资料和生活资料的生产事业：工业。
解读一下英文课程名称？
3
第一章 绪论 第二章 石油及其产品的组成和性质 第三章 石油产品 第四章 原油评价与原油加工方案 第五章 原油常减压蒸馏
催化裂化、催化裂解、热裂解技术对比
催化裂化、催化裂解、催化重整、加氢精制与裂解、芳烃抽提技术总结
MGG是以减压渣油、掺渣油和常压渣油等为原料的最大量生产富含烯烃的液态烃，同时最大生产高辛烷值汽油的工艺技术，与其他同类工艺的差别在于它在多产液态烃下还能有较高的汽油产率，并且可以用重油作原料（包括常压渣油）。
反应温度在510～540℃时，液化气产率可达25%～35%（摩尔比），汽油产率40%～55%（摩尔比）。
液化气加汽油产率为70%～80%。
汽油RON 一般为91～94，诱导期为500～900 min。
这一技术是以液化气富含烯烃、汽油辛烷值高和安定性好为特点的，现已有多套装置应用。
MIO技术是以掺渣油为原料，较大量地生产异构烯烃和汽油为目的产物的工艺技术。
1995年3-6月在中国兰州炼化总厂实现了工业化。
以石蜡基为原料时，缩短反应时间和采取新的反应系统，异构烯烃的产率高达15%（摩尔比）。
催化裂化工艺流程介绍
催化裂化工艺流程介绍
《催化裂化工艺流程介绍》
催化裂化是一种重要的石油加工工艺，用于将原油转化为高附加值的石油产品，如汽油、柴油和润滑油基础油。
催化裂化工艺通过将长链烃分子裂解为较短的链烃分子，从而提高产品的烃值和增加汽油产量。
催化裂化工艺的流程包括以下几个关键步骤：
1. 原料预处理：原油首先经过脱盐、脱硫等预处理工序，去除杂质和硫化物，净化原料。
2. 加热：经过预处理的原油被加热至裂化温度，通常在450-500摄氏度。
3. 进料分级：加热后的原油通过分级器进行分级，分离出不同碳数的馏分。
4. 裂化反应：分级后的原油进入裂化反应器，通过加入催化剂进行裂解，长链烃分子裂解成较短链烃分子。
5. 产品分离：裂化反应后，得到混合产品，通过分馏塔将产品进行分离，得到汽油、柴油等各种石油产品。
6. 催化剂再生：用过的催化剂需通过再生系统进行再生，以恢复其活性。
催化裂化工艺是炼油厂中一项复杂而重要的工艺，通过裂解原油，提高产品附加值，提高炼油厂的经济效益。
同时，催化裂化工艺也面临着环保和安全等方面的挑战，需要技术和设备的不断改进与升级。
《催化裂化工艺技术》课件
催化裂化技术的发展
1 烷基化技术
介绍催化裂化技术在石油烷基化中的应用和发展，以及其在石油化工行业中的重要性。
2 环化技术
讨论催化裂化技术在环化反应中的应用，以及不同催化剂对环化产物选择性的影响。
3 催化裂化过程中的环境保护问题
探讨催化裂化过程中产生的环境污染问题，以及相应的环境保护措施。
催化裂化工艺技术的应用
比较催化裂化和传统裂化之间的不同点，以及催化裂化的优势和应用价值。
3
催化裂化的应用领域和前景
探讨催化裂化技术在石油化工行业中的广泛应用以及未来的发展前景。
催化剂
催化剂的种类和性 质
介绍常见的催化剂类型和它 们的性质，包括酸性催化剂、 碱性催化剂等。
催化剂的制备方法
讨论常见的催化剂制备方法， 如沉淀法、溶胶-凝胶法、浸 渍法等。
催化剂的再生技术
探索催化剂再生的方法和技 术，如热氧再生、还原再生 等。
催化剂与反应器的选择
1 催化剂的选择因素 2 反应器的选择因素
讲解催化剂选择的几个 重要因素，如催化剂的 活性、稳定性和选择性。
介绍反应器选择的关键 因素，如反应动力学、 反应条件和反应器的规 模。
3 催化剂与反应器的
协同作用
探讨催化剂与反应器之 间的协同作用，以实现 最佳的催化化裂化反应机理
解析催化裂化反应的主要机理和反应路径，帮助理解该过程的原理。
2
催化裂化操作条件
讲解催化裂化过程中的关键操作条件，如温度、压力和催化剂投加量。
3
催化裂化产品的分离与制备
探索催化裂化产物的分离和制备方法，如蒸馏、萃取和结晶等。
1 催化裂化工艺技术的重要性和优势
总结催化裂化工艺技术的重要性和其在石油化工行业中的优势。
催化裂解原理与机理
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。
石油化工-PPT课件
“空中的死神 ”——酸雨
• 酸雨是怎样形成的？
SO2→H2SO3→H2SO4 NO2→HNO3
酸雨的危害有哪些？ 1.酸化土壤,使土壤养分流失并失去活性 2.酸化水资源,使鱼类减少甚至灭绝。 3.侵蚀建筑物、桥梁等 4.侵蚀国家保护文物
为防治酸雨 , 降低煤燃烧时向大气中 排放二氧化硫 , 工业上将生石灰和硫 煤混合燃烧 , 请写出此法“固硫”的 化学方程式:
煤炭的主要组成
煤直接作燃料——利用率低并污染环境
煤 的 综 合 利 用
煤的干馏 煤的气化
获得多种化工原料
获得洁净的燃料 煤的液化
物尽其用，保护环境
• 1、煤的组成及其综合利用
煤 的 综 合 利 用
干馏： 煤隔绝空气加强热使之分解的过程。
化学变化 产品：焦炭、煤焦油、焦炉煤气 气化： 将其转化成可燃性气体的过程 C(s)＋H2O(g) 液化：
B
B.石油裂化的原料是石油分馏产品,包括石油气
C.石油裂化的主要目的是获得更多汽油等轻质油
D.石油裂解的原料是石油分馏产品,包括石油气
（二）以煤、石油和天然气为原料生产合成材料
nCH2＝CH2 催化剂 [ CH2－CH2 ]n
聚乙烯
在聚乙烯中，n称为聚合度，表示高分子化合物 中的数目，n有的相同，有的不同，所以它是混 合物。单体为 CH2＝CH2 ,链节为-CH2－CH2- 。
产量较低 质量不高 无烯烃 产量高 质量高 有烯烃
直馏 汽油
裂化 汽油
能否用裂化汽油萃取溴水中的溴单质？
×
3、裂解--采用比裂化更高的温度使长链烃断裂成
各种短链的气态烃和少量液态烃。裂解是深度裂化。 裂解气：主要含乙烯、丙烯、丁二烯等
《炼油化工基本知识》课件
节能减排与可持续发展
节能减排是炼油化工行业可持续发展的重要方向。企业应 采取有效措施降低能耗和减少排放，例如优化生产工艺、 改进设备、提高能源利用效率等。此外，还应积极开发利 用可再生能源和低碳技术，减少对化石能源的依赖。
炼油化工的发展历程经历了从手工操作到自动化、智 能化的发展过程，技术不断进步，产品品质和生产效 率也不断提高。
详细描述
最初的炼油化工过程是手工操作，随着工业革命的兴 起和技术进步，逐渐实现了自动化和机械化。进入20 世纪后，随着科技的不断发展和进步，炼油化工技术 不断革新，出现了许多新的工艺和设备，进一步提高 了产品的品质和生产效率。如今，智能化已经成为炼 油化工发展的重要趋势，通过引入人工智能、大数据 等技术，实现生产过程的智能化和优化。
炼油化工的重要性和应用领域
总结词
炼油化工是现代工业的重要支柱之一，其产品广泛应 用于能源、交通、化工等领域，对国民经济和社会发 展具有重要意义。
详细描述
炼油化工是能源工业的重要组成部分，其产品不仅用于 交通运输、航空航天等重要领域，还是许多机械、电子 产品的能源和原材料。同时，炼油化工也是化工工业的 基础之一，其产品可以进一步加工成各种化学品和聚合 物，广泛应用于农业、建筑、医疗、食品等领域。因此 ，炼油化工的发展对于保障国家能源安全、促进经济发 展和社会进步具有重要意义。
详细描述
甲醇是一种重要的化工原料，可用于生产甲醛、乙酸、丙酮等化学品，还可作为 燃料添加剂。甲醇合成工艺主要包括原料气的制备、净化和压缩、合成反应、产 品分离和循环气体的回收等步骤。
催化裂化原理
催化裂化原理
催化裂化是一种重要的石油化工工艺，通过在催化剂的作用下，将大分子烃类原料裂解成小分子烃类产品。
催化裂化的原理主要包括裂化反应、催化剂的作用和裂化产物的选择性。
下面将详细介绍催化裂化的原理。
首先，裂化反应是催化裂化的核心过程。
在裂化反应中，长链烃类分子在催化剂的作用下发生裂解，生成较短的烃类分子。
裂化反应是一个烷烃分子发生碳-碳键断裂的过程，通常是在高温和高压条件下进行。
裂化反应的产物主要包括烷烃、烯烃和芳烃等。
其次，催化剂在裂化反应中起着至关重要的作用。
催化剂能够降低裂化反应的活化能，加速反应速率，并且提高产物的选择性。
常用的催化剂包括固体酸催化剂和分子筛催化剂。
固体酸催化剂具有较强的酸性，能够有效促进裂化反应的进行；而分子筛催化剂则能够选择性地裂解长链烃类分子，生成特定类型的烃类产物。
最后，裂化产物的选择性是催化裂化过程的重要指标。
在裂化反应中，催化剂的选择性能够影响产物的种类和质量。
通过调节催化剂的性质和反应条件，可以实现对裂化产物的选择性控制。
例如，可以通过选择合适的催化剂和反应条件，使得裂化反应主要生成汽油和烯烃等高附加值产品。
综上所述，催化裂化原理涉及裂化反应、催化剂的作用和裂化产物的选择性。
催化裂化是一种重要的石油化工工艺，能够将长链烃类原料转化为高附加值的烃类产品，具有广泛的应用前景。
通过对催化裂化原理的深入理解，可以为催化裂化工艺的优化和改进提供理论基础和技术支持。
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前言
在我国，催化裂化汽油占商品汽油的80%（质量分数），催化裂化柴油占商 品柴油的1/3。2017年，我国催化裂化加工能力超过200Mt/a，占原油加工能力 的42%（质量分数）。 催化裂化的重要性： 常规催化裂化汽油的进一步深度裂化也可增产丙烯
和芳烃； 催化裂化汽油的芳构化也是增产芳烃途径之一； 催化裂化工艺已成为炼油与化工之间的纽带，是今
特点： ✓ 石油馏分是由各族烃类组成，各种单体烃分别进行多种反应，并且互相影响； ✓ 烃类在固体催化剂上的反应不仅与化学过程有关，而且还与原料分子与产物分 子在催化剂上的吸附、扩散等传递过程有关。
2 Part
催化裂化生产原理
1 催化裂化的化学反应
为了更好地了解催化裂化的反应过程，首先应了解单体烃的催化裂化反应：
✓ 环烷烃 + 烯烃 芳烃 + 烷烃
✓ 烯烃 + 烯烃
烷烃 + 二烯烃
✓ 环烷-芳烃（如四氢萘、十氢萘等）+ 烯烃
稠环芳烃 + 烷烃
芳构化反应：
✓ 芳构化反应是烷烃、烯烃环化后进一步氢转移反应，反应过程不断放出氢原子，
最后生成芳烃。
缩合反应：单环芳烃可缩合成稠环芳烃，最后缩合成焦炭，并放出氢气。
2 Part
催化裂化生产原理
1 催化裂化的化学反应
反应特点： 裂化反应的进行，使大分子分解为小分子的烃类，这是催化裂化工艺成为重质油
轻质化重要手段的根本依据。 而氢转移反应使催化汽油饱和度提高，安定性好。 异构化、芳构化反应是催化汽油辛烷值提高的重要原因。
2 Part
催化裂化生产原理
1 催化裂化的化学反应
石油化工基础
目录
1. 催化裂化工艺特点 2. 催化裂化生产原理 3. 催化裂化工艺流程 4. 催化裂化新技术
前言
如何将原油中的重质馏分油甚至渣油转化成
轻质燃料产品
重质油轻质化
催化裂化
从大分子分解为较小的分子 主要依靠分解反应（热反应和催化反应） 从低H/C的组成转化成较高H/C的组成 脱 碳（溶剂脱沥青、催化裂化、焦炭化等） 加 氢（加氢裂化）
1 Part
催化裂化工艺特点
2 产品及产品特点
催化裂化柴油： ➢ 收率为20%～40%（质量分数），十六烷值较低，只有35左右； ➢ 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。 油浆： ➢ 收率为0%～10%（质量分数），一般不作产品，可返回提升管反应器进行回炼，
若经澄清除去催化剂也可以生产部分（3%～5％）澄清油，因其中含有大量芳烃 是生产重芳烃和炭黑的好原料； 焦炭： ➢ 收率为5%～7%（质量分数），催化裂化的焦炭沉积在催化剂上，不能作产品， 催化剂再生时基本被烧掉。
石油烃的催化裂化反应： 各种烃类分子之间是竞争吸附与阻滞的关系。 平行－连串反应。
2 Part
催化裂化生产原理
2 催化裂化催化剂
工业催化裂化催化剂的类型： 经酸处理的天然硅铝酸盐。 人工合成的无定形硅酸铝。 人工合成的具有晶格结构的硅铝酸盐——沸石或分子筛。
2 Part
催化裂化生产原理
后炼油—化工一体化的核心。
1
Part
催化裂化工艺特点
Characteristics of catalytic cracking process
1 Part
催化裂化工艺特点
催化裂化：以重质馏分油或渣油为原料，在常压和450℃~510℃条件下，在分 子筛催化剂的存在下，发生分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合等一系列化 学反应，原料油转化生成气体、汽油、柴油等主要轻质油产品及油浆、焦炭的 生产过程。
反应-再生系统
反应-再生系统是催化裂化装置的核心，其任务是使原料油通过反应器或提升 管，与催化剂接触反应变成反应产物。
3 Part
催化裂化工艺流程
2
Part
催化裂化生产原理
Production principle of ca生产原理
石油馏分在固体催化剂上进行的催化反应 石油馏分在固体催化剂上进行的催 化反应是一个复杂的物理化学过程，这种复杂性表现 是一个复杂的物理化学过程， 这种复杂性表现在两个方面：
2 催化裂化催化剂
分子筛的优势： 较高的活性； 汽油的产率较高； 汽油产品中含的烷烃和芳香烃较高，辛烷值高； 焦炭产率较低； 单程转化的能力较高。
分子筛催化剂的高活性允许短的裂化停留时间，因此大部分催化裂化装置采用 了提升管催化裂化装置。
3
Part
催化裂化工艺流程
The technical process of catalytic cracking
1 Part
催化裂化工艺特点
1 原料油来源
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。
1 Part
催化裂化工艺特点
3 Part
催化裂化工艺流程
催化裂化自1936年实现工业化至今经历了四个阶段：固定床、移动床、流化 床和提升管。
Fixed Bed
Moving Bed
3 Part
催化裂化工艺流程
催化裂化装置主要由反应一再生系统、分馏系统、吸收稳定系统、主风及烟气 能量回收系统等组成。
3 Part
催化裂化工艺流程
裂化反应： ✓ 裂化反应是C-C键断裂反应，反应速度较快。 ✓ 主要是烷烃、烯烃和环的烷基侧链的裂化反应。 异构化反应： ✓ 分子量大小不变的情况下，烃类分子发生结构和空间位置的变化。 ✓ 正构烷烃 异构烷烃 ；正构烯烃 异构烯烃。
2 Part
催化裂化生产原理
1 催化裂化的化学反应
氢转移反应：
✓ 即某一烃分子上的氢脱下来加到另一烯烃分子上，使这一烯烃得到饱和的反应。
2 产品及产品特点
催化裂化气体产品： ➢ 干气主要是甲烷、乙烷与乙烯，乙烯含量较高； ➢ 液化气主要是C3和C4组分，还含有少量的C5，C3组分中，丙烯的含量占60～
80％，C4组分中，丁烯含量为50～65％，液化气中烯烃总含量超过50％。 催化裂化汽油： ➢ 我国催化裂化汽油占车用汽油70%，RON为90～93 ➢ 美国催化裂化汽油约占35％，其RON为93～94