石油化工过程讲义课件PPT课件(30页)

3. 反应再生系统：两段再生、烧焦罐等催化剂再 生技术；快速汽化、快速反应和快速分离的 “ 三快” 技术，以及催化剂预提升技术等
催化裂化主分馏流程
FCC
与流化床反应器相比, 提升管反 应器主要特点为：
裂化反应具有更好的选择性, 干气和焦炭产率明显地减少,更 适合处理重质原料油；
裂化反应效率更高, 裂化反应 可在很短时间内完成, 并可以 大幅度提高处理能力；
合成塑料、合成橡胶、合成纤维； 合成洗涤剂、染料、化肥、农药等产品的综合性工业。
石油化工过程框图
CO+H2 甲烷
裂解汽油
乙
石脑油
烯
石油炼制
乙烯裂解炉
轻柴油
丙
烯
丁二烯抽提
Cl2
食盐
氯碱装置
H2 CO+H2 空气 空气分离
甲醇合成 芳烃抽提 低压聚乙烯 氯乙烯
C4馏分 环氧氯丙烷
苯酚丙酮 丁辛醇 合成氨 烧碱
乙烯工业—石油化工技术水平的标志性工业
从1960年代末以来, 发达国家的化学工业的原料已从 煤系原料转向石油系原料, 从而形成包括基本有机原料、 三大合成材料等在内的石油化工系统, 并且在短时期内 迅速地发展起来；
乙烯生产是石油化学工业的核心, 没有乙烯工业的发展， 有机化工和三大合成材料工业的迅速发展是不可能的。
一、石油炼制过程
石油是远古时代沉积在海底湖泊中的动植物的遗体，在海洋 条件作用下经过千百万年的漫长转化过程而生成。
水中生物的遗骸下沉而埋没于地下
一、石油炼制过程
因地热或地 压等作用变 成石油
石油大多集 中在沙岩之 类孔隙较多 的岩石层中
一、石油炼制过程
石油炼制过程每次技术变革均 使石油加工效率和产品品质提高， 并推动了化学工程与技术学科理 论体系的发展。
原油二次加工过程
催化裂化 催化重整 加氢精制 延迟焦化 催化裂解 溶剂脱蜡 ..….
石油炼制过程
催化裂化过程
热裂化过程 催化裂化过程 催化裂解工艺
催化裂化过程发展核心
1. 催化剂：从无定型硅铝催化剂、X型分子筛、 Y型分子筛和超稳分子筛到中孔分子筛
2. 反应器：从固定床、移动床、密相流化床到提 升管反应器
模拟双沉降器、双分馏塔流程
若有2套催化裂化装置，且对汽油降烯烃要求高, 可采用模拟双沉降器、 双分馏塔FDFCC-C流程。
石油化工过程
所谓石油化学工业, 就是主要以石油、天燃气为原料, 通过裂 解和分离等工艺方法, 生产甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲 苯、二甲苯等化工基础原料；
用这些基础原料再经进一步加工可生产醇、醛、酮、酸等基 本化工原料；
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。
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、 单分馏塔催化裂化汽油改质流程。
苯
对二甲苯
邻二甲苯 HD聚乙烯 乙二醇
苯乙烯
聚氯乙烯
聚苯乙烯 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。
FDFCC工艺生产的柴油馏分性质与常规基本相同, 柴油的十六烷值基 本维持不变。
FDFCC工艺特别适合于重油催化裂化,能使装置的焦炭燃烧热得到有 效的利用。
FDFCC工艺可采用常规的催化裂化催化剂, 也可以采用具有降烯烃功 能的催化剂。
双沉降器、双分馏塔流程 FDFCC-B流程
若对汽油降烯烃要求高, 则采用双沉降器、双分馏塔催化裂化汽油改质流程以下 简称一流程, 其工艺原则流程见上图。
催化汽油中烯烃含量明显超过清洁汽油标准。因此 降低催化裂化汽油烯烃含量是我国流化催化裂化技术 面临的重要和紧迫的任务。
催化裂化技术进展
由于催化裂化反应在反应速度和反应方向选择上明显优于热裂化反应,因此才能取代热裂化工艺。 因为烃类在沸石分子筛为活性组元的催化剂上进行裂化反应的速度及选择性明显地优于合成硅酸铝催化剂, 由沸石分子筛为活性组元的催化剂才能取代合成硅酸铝催化剂，使得汽油产率大幅度增加, 干气产率降低。 但也造成氢转移反应的增加, 汽油中的烯烃含量降低, 烷烃增加, 汽油的辛烷值明显降低, 焦炭产率增加。 提升管催化裂化工艺取代密相床流化催化裂化工艺, 进一步提高了裂化反应速度, 改善了装置的灵活性。
单沉降器、单分馏塔FDFCC-A流程
石油炼制过程
FDFCC流程的特点
FDFCC工艺优化了催化裂化一次反应和二次反应, 该反应体系采用双 提升管工艺流程, 第一提升管反应器进行常规催化裂化反应, 第二提升 管反应器为催化裂化汽油提供独立的反应空间。通过改变汽油管反的 操作条件来灵活调节催化裂化汽油烯烃含量, 并使汽油辛烷值增加。
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Biblioteka Baidu量的目的。
裂化反应和转化反应
裂化反应具有较好的灵活性, 可以通过反应温度、催化剂性 质等条件的变化, 实现不同的 生产方案。
催化裂化
我国催化裂化装置以FCC为主，40%原料为渣油。 所生产的汽油和柴油组分分别占成品汽、柴油总量的 75%和30%左右,所生产的丙烯量约占丙烯总产量的 40%。 同时, 还可以为烷基化装置和醚化装置提供原料。