催化基础知识培训

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二、催化裂化原料的特性
2．特性因素K值特性因数K常用以划分石油和石油馏分的化学组成，在 评价催化原料的质量上被普遍使用。它是由密度和平均沸点计算得到， 也可以从计算特性因数的诺谟图求出。K值有UOP K值和Watson K值两 种。特性因数是一种说明催化裂化原料石蜡烃含量的指标。K值高，原 料的石蜡烃含量高；K值低，原料的石蜡烃含量低。但它在芳香烃和环 烷烃之间则不能区分开。 K的平均值，烷烃约为13，环烷烃约为11.5，芳烃约为10.5。大多 数催化裂化原料的K值约在11.5~12.5。我国催化裂化原料K值大多在 12.0以上。 原料特性因素K值的高低，最能说明该原料的生焦倾向和裂化性能。 原料的K值越高，它就越易于进行裂化反应，而且生焦倾向也越小；反 之，原料的K值越低，它就难以进行裂化反应，而且生焦倾向也越大。
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二、催化裂化原料的特性
原油（或称石油）通常是黑色、褐色和黄色的流动或半流动的 黏稠液体。原油中的烃类主要含有烷烃、环烷烃、芳香烃，一 般不含烯烃，只有在原油的二次加工产品中含有烯烃。对原油 的评价按照其目的的不同，可以分三个层次：原油的一般性质； 常规评价除了原油的一般性质以外，还包括原油的实沸点蒸馏 数据及窄馏分性质；综合评价，除了上述两项内容外，还包括 直馏产品的产率和性质。 原油的一般性质分析包括：相对密度、黏度、凝点、含蜡量、 沥青质、硅胶胶质、残炭、水分含量、含盐量、灰分、机械杂 质、元素分析、微量金属及馏程等。
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二、催化裂化原料的特性
3．原料油的残炭 残炭是实验室破坏蒸馏（油样在不充足的空气中燃烧）后剩留的物质， 是用来衡量催化裂化原料的非催化焦生成倾向的一种特性指标，得到非 常普遍的使用。作为催化裂化原料的馏分油的残炭值很低，一般不超过 0.2%（质），其胶质、沥青质含量也很少。渣油的残炭值较高，在 5%~27%（质）之间，胶质、沥青质含量也很高。 残炭一般由多环芳烃缩合而成，而渣油中不仅含有大量芳烃，而且含有 大量的胶质和沥青质，而胶质和沥青质也含有大量多环芳烃和杂环芳烃， 因而实验室中分析出来的残炭，也是一些加工过程中生焦的前身物质。
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二、催化裂化原料的特性
1．原料的馏程 原油是一个多组分的复杂混合物，其沸点范围很宽，从常温一直到 500℃以上，所以，无论是对原油进行研究或进行加工利用，都必须对 原油进行分馏，每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程。 馏程是指油品的初馏点到干点之间的温度范围。原料的沸点范围对裂化 性能有重要影响。一般说来，沸点高的原料由于其分子量大，容易被催 化剂表面吸附，因而裂化反应速度较快。但沸点高到一定程度后，就会 因扩散慢、或催化剂表面积炭快、或气化不好等原因而出现相反的情况。 但是单纯靠馏程来预测原料裂化性能是不够的，因为在同一段沸点范围 内，不同原料的化学组成可以相差很大。
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二、催化裂化原料的特性
4．相对密度 密度是物质的质量与其体积的比值，物质的密度是单位体积物质在真空 的质量，其单位为g/cm3或kg/m3。物质的相对密度是其密度与规定温度 下水的密度之比。因为水在4℃时的密度等于1.0000g/cm3，所以通常以 4℃水为基准。 油品的体积随温度的变化而变化，因此，其密度应标明温度。石油中各 馏分的密度是随着其馏程的升高而增大的，这是由于相对分子质量的增 大，但更重要的是由于较重的馏分中芳香烃的含量一般较高。 文献资料表明，各族烃类的密度是有相当差别的。当分子中碳原子数相 同时，芳香烃的最大，环烷烃的次之，烷烃的最小，烯烃的稍大于烷烃。
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一、催化裂化原料的来源
4．减压渣油。除某些原油外，常减压蒸馏装臵减压塔底渣油（VR）一般 不单独作为原料，而是与馏分油掺合在一起或者经过加氢脱硫（VRDS）方 能作为进料。后者适用于含硫原油如孤岛油或中东地区的多种原油。 5．脱沥青油。为满足原油深度加工的要求并避免直接加工AR或VR带来的 不利因素，采用丙烷或丁烷的溶剂脱沥青工艺，从减压渣油中提取60%以 上的脱沥青油（DAO）作用原料，已成为炼油厂加工流程的一个组成部分。 DAO的重金属含量和沥青质含量远低于VR，改善了原料质量。含硫原油的 DAO最好经过加氢脱硫（可与VGO合并处理）。我国还成功开发了溶剂脱 沥青-催化裂化组合工艺。将催化裂化油浆也作为脱沥青原料，可回收其中 的饱和烃，获得较高的产品收率。 6．其他。我国开发成功的芳烃抽提-催化裂化组合工艺，把催化裂化装臵 产生的重循环油经过双溶剂抽提除去重芳烃后返回做回炼油，可明显提高 轻质油产率和装臵处理。必要时回炼污油、改质汽油、不合格汽油。
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二、催化裂化原料的特性
5．石油的元素组成 世界上各种原油的性质虽然千差万别，但它们的元素组成是一致的,基 本上是由碳、氢、硫、氮、氧五种元素组成，而且主要是碳和氢，占 95%左右。它们在原油中的含量的一般范围是： 碳 83.0～87.0% 氢 10.0～14.0% 硫 0.05～8.00% 氮 0.02～2.00% 氧 0.05～2.00% 还有一些微量元素如钒、镍、铁、铜、铅，非金属元素如氯、硅、磷、 砷等，这些元素虽然极为微量，但对石油炼制工艺过程影响很大。
一、催化裂化原料的来源 二、催化裂化原料的特性 三、催化裂化的产物 四、催化裂化的主要化学反应 五、MIP工艺简介
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一、催化裂化原料的来源
催化裂化原料的来源有： 1．直馏减压馏分油。减压塔侧线350~550℃馏出油（VGO）是最常用 的原料。石蜡基原油的VGO较好，环烷基原油VGO较差。含硫原油的 VGO通常先经过加氢脱硫或缓和加氢裂化得到低硫且裂化性能好的 VGO作为裂化原料。 2．延迟焦化馏出油。焦化分馏塔侧线的320~500℃馏出油（CGO）也 以催化裂化为主要加工途径。这种原料氮含量和芳烃含量高，不属于理 想的原料，通常其掺炼比例为5%~15%。有条件时宜经过加氢处理，这 样不仅掺炼比例可以提高，而且产品收率和质量能得到改善。 3．常压渣油。硫、重金属含量和残炭低的蒸馏装臵常压塔底渣油 （AR），可直接作为原料，如大庆原油、中原原油和东南亚地区一些 原油的常压渣油。反之，则需用经过加氢脱硫得到的ARDS重油为原料， 如中东地区多种原油。