炼油工艺学第十章 催化裂化第一节 催化裂化概述
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第十章 催化裂化
Catalytic Cracking
第一节 概述
2020/10/17
炼油工艺学
1
燃料生产中一个重要的问题：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？
重质油转化为轻质油
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）
2020/10/17
炼油工艺学
14பைடு நூலகம்
低温高压 防热
提高C3回收率 的关键
高温低压 吸热
提高C4回收率 的关键
2020/10/17
炼油工艺学
15
2020/10/17
炼油工艺学
16
四、提升管催化裂化装置的类型
催化裂化的反应-再生系统有多种形式，如高
低并列式、同轴式、两段提升管催化裂化等
至于分馏系统和吸收-稳定系统，在各催化裂
化装置中一般并无很大差别
2020/10/17
炼油工艺学
17
高低并列式
反应器位置较高，两器压力不同，一般再生器比反应器 的压力高0.02～0.04MPa。 催化剂在两器中循环，用斜管输送，并由滑阀调节。滑阀 的材质要满足耐磨要求。
同轴式
沉降器和再生器同轴叠置，采用塞阀(plug valve)调节 催化剂循环量。由于阀头和催化剂均匀接触，阀头磨蚀 轻；布置紧凑，占地面积小。
同高并列式
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炼油工艺学
18
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炼油工艺学
19
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炼油工艺学
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炼油工艺学
21
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炼油工艺学
13
3．吸收—稳定系统
主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔及稳定塔组成。 吸收稳定系统的作用：利用吸收和精馏的方法将富气和粗
汽油分离成干气（≤C2） 、液化气（C3、C4）和蒸汽压合 格的稳定汽油。
吸收塔和解吸塔的操作压力为1.0～2.0MPa。 稳定塔实质上是个精馏塔，操作压力为1.0-1.5MPa
高低并列式提升管催化裂化装置的工艺流程
2020/10/17
炼油工艺学
9
反应温度
490～510 ℃ 2 ～3s
600～750 ℃
200～300 ℃
2020/10/17
炼油工艺学
10
说明：
反应吸热，再生放热，催化剂作为热载体
再生烟气温度很高，流量大，应回收再生烟气的化学能 和热能
在生产过程中，催化剂会有损失和失活，为了维持系统 内催化剂的藏量和活性，需定期向系统内补充或置换催 化剂
保证催化剂在两器间按正常流向循环以及再生器有好的 流化状态是催化裂化装置的技术关键
2020/10/17
炼油工艺学
11
2．分馏系统
2020/10/17
过热油 气
480～490 ℃
炼油工艺学
12
在分馏塔内将反应油气分成几个产品：塔顶为汽油及富气，
侧线有轻柴油、重柴油和回炼油，塔底产品是油浆
为了取走分馏塔的过剩热量，设有塔顶循环回流、一个至两
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催化裂化技术今后的发展方向： ① 加工重质原料 ② 降低能耗 ③ 减少环境污染 ④ 适应多种生产需要的催化剂和工艺 ⑤ 过程模拟和计算机应用
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炼油工艺学
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三、工艺流程概述
包括：反应-再生系统、分馏系统、吸收-稳定系 统、再 生烟气的能量回收系统和液化气、 汽油的脱硫精制等
1．反应—再生系统
主要控制指标：金属含量和残碳值
2020/10/17
炼油工艺学
3
催化裂化的发展可以分成以下几个阶段： 1．天然白土和固定床催化裂化 2．合成硅铝催化剂和移动床催化裂化
① 移动床催化裂化 ② 流化床催化裂化 3．分子筛催化剂和提升管催化裂化
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炼油工艺学
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2020/10/17
炼油工艺学
加氢（加氢裂化）
2020/10/17
炼油工艺学
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一、催化裂化的原料和产品
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 催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要 手段 催化裂化于1936年实现工业化 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
个中段回流以及塔底油浆循环
催化裂化分馏塔有以下几个特点：
★进料是带有催化剂粉尘的过热油气 ★全塔剩余热量大而且产品的分馏精确度要求比较容易满足 ★塔顶回流采用循环回流而不用冷回流
✓ 进入分馏塔的油气含有相当大量的不凝气和惰性气体， 它们会影响塔顶冷凝冷却器的效果
✓ 提高富气压缩机的入口压力以降低气压机的功率损耗
Catalytic Cracking
第一节 概述
2020/10/17
炼油工艺学
1
燃料生产中一个重要的问题：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？
重质油转化为轻质油
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）
2020/10/17
炼油工艺学
14பைடு நூலகம்
低温高压 防热
提高C3回收率 的关键
高温低压 吸热
提高C4回收率 的关键
2020/10/17
炼油工艺学
15
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炼油工艺学
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四、提升管催化裂化装置的类型
催化裂化的反应-再生系统有多种形式，如高
低并列式、同轴式、两段提升管催化裂化等
至于分馏系统和吸收-稳定系统，在各催化裂
化装置中一般并无很大差别
2020/10/17
炼油工艺学
17
高低并列式
反应器位置较高，两器压力不同，一般再生器比反应器 的压力高0.02～0.04MPa。 催化剂在两器中循环，用斜管输送，并由滑阀调节。滑阀 的材质要满足耐磨要求。
同轴式
沉降器和再生器同轴叠置，采用塞阀(plug valve)调节 催化剂循环量。由于阀头和催化剂均匀接触，阀头磨蚀 轻；布置紧凑，占地面积小。
同高并列式
2020/10/17
炼油工艺学
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2020/10/17
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炼油工艺学
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3．吸收—稳定系统
主要由吸收塔、解吸塔、再吸收塔及稳定塔组成。 吸收稳定系统的作用：利用吸收和精馏的方法将富气和粗
汽油分离成干气（≤C2） 、液化气（C3、C4）和蒸汽压合 格的稳定汽油。
吸收塔和解吸塔的操作压力为1.0～2.0MPa。 稳定塔实质上是个精馏塔，操作压力为1.0-1.5MPa
高低并列式提升管催化裂化装置的工艺流程
2020/10/17
炼油工艺学
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反应温度
490～510 ℃ 2 ～3s
600～750 ℃
200～300 ℃
2020/10/17
炼油工艺学
10
说明：
反应吸热，再生放热，催化剂作为热载体
再生烟气温度很高，流量大，应回收再生烟气的化学能 和热能
在生产过程中，催化剂会有损失和失活，为了维持系统 内催化剂的藏量和活性，需定期向系统内补充或置换催 化剂
保证催化剂在两器间按正常流向循环以及再生器有好的 流化状态是催化裂化装置的技术关键
2020/10/17
炼油工艺学
11
2．分馏系统
2020/10/17
过热油 气
480～490 ℃
炼油工艺学
12
在分馏塔内将反应油气分成几个产品：塔顶为汽油及富气，
侧线有轻柴油、重柴油和回炼油，塔底产品是油浆
为了取走分馏塔的过剩热量，设有塔顶循环回流、一个至两
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催化裂化技术今后的发展方向： ① 加工重质原料 ② 降低能耗 ③ 减少环境污染 ④ 适应多种生产需要的催化剂和工艺 ⑤ 过程模拟和计算机应用
2020/10/17
炼油工艺学
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三、工艺流程概述
包括：反应-再生系统、分馏系统、吸收-稳定系 统、再 生烟气的能量回收系统和液化气、 汽油的脱硫精制等
1．反应—再生系统
主要控制指标：金属含量和残碳值
2020/10/17
炼油工艺学
3
催化裂化的发展可以分成以下几个阶段： 1．天然白土和固定床催化裂化 2．合成硅铝催化剂和移动床催化裂化
① 移动床催化裂化 ② 流化床催化裂化 3．分子筛催化剂和提升管催化裂化
2020/10/17
炼油工艺学
6
2020/10/17
炼油工艺学
加氢（加氢裂化）
2020/10/17
炼油工艺学
2
一、催化裂化的原料和产品
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 催化裂化是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要 手段 催化裂化于1936年实现工业化 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
个中段回流以及塔底油浆循环
催化裂化分馏塔有以下几个特点：
★进料是带有催化剂粉尘的过热油气 ★全塔剩余热量大而且产品的分馏精确度要求比较容易满足 ★塔顶回流采用循环回流而不用冷回流
✓ 进入分馏塔的油气含有相当大量的不凝气和惰性气体， 它们会影响塔顶冷凝冷却器的效果
✓ 提高富气压缩机的入口压力以降低气压机的功率损耗