重质油化学与加工

二、催化裂化的原料和产物
1、原 料
类别 重油催化裂化
原料来源
70年代及以后
（原料>350或500℃， 1. C20~C36或更重的部分） 2.
常压重油 减压渣油
特点
1. 最重的部分，除了 多环、稠环芳烃外， 含有胶质与沥青质
2. 必须使用专门的催 化剂与相应的工艺 设备与条件。
二、催化裂化的原料和产物
热裂化 —— 技术落后，被淘汰； 焦 化 —— 适合加工减压渣油； 加氢裂化 —— 技术先进，产品收率高，质量好，
但设备投资大，操作费用高，氢气 来源有困难； 催化裂化 —— 主要手段
（流化催化裂化，Fluid Catalytic Cracking, 简称FCC）
我国商品汽油有80%、柴油有33%来自催化裂化 我国原油加工能力2.7 亿吨/年，其中催化裂化超过 1亿吨/年，占36％。
3) 柴油因含芳烃较多而十六烷值较低，需与直馏柴油调合使用。 4) 由于烯烃和稠环芳烃不断脱氢缩合，必然形成高度缩合的产
高度：由反应时间确定：2.5~3.5s； 提升管上端出口设有气－固快速分离设备。 下部对进料的雾化有较高的要求，尤其是重油FCC。
要迅速汽化、较高汽化率与催化剂均匀接触。 沉降器下段的汽提作用：减少油气损失，减小再生的
烧焦负荷。
一、催化裂化的工艺流程
3．再生器
再生器
主要技术要求： – 再生剂含碳低（一般要求低于0.2%，甚至要求达到
2、产物分布
40
35
30
25
20
16
15
10 4
5
0 干气 液化气
40 30
10 汽油 柴油 焦炭
干气 液化气 汽油 柴油 焦炭
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二、催化裂化的原料和产物
3、产物特性
1) 气体的组成以C3、C4为主，两者合计占气体的80%，其中 烯烃占2/3，C4中相当部分是异构的。
2) 汽油因含异构烷烃和芳烃较多而辛烷值较高；基本不含二烯 烃，稳定性较好。
再 生：用空气烧去催化剂表面积炭的过程。
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
固定床
移动床
流化床
提升管
原料： VGO 催化剂： 活性天 然白土
特点（30年代末） 1、设备复杂 2、操作繁琐 3、质量不稳
原料： VGO 催化剂： 合成SiAl小球
特点（40年代初） 1、反再连续 2、补剂方便 3、质量稳定
重质油化学与加工
Heavy Oil Chemistry and Processing
1、重质油化学 2、重质油加工
重质油热转化 重质油催化裂化 重质油催化加氢 重质油溶剂萃取脱沥青
第五章 重油催化裂化
§5.1 催化裂化的基本情况
§5.1 催化裂化的基本情况
催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一！
– 采用较低气速时为：0.8 ~1.0m/s – 采用较高气速时为： 1.0~1.5m/s 密相区的床层高度一般为：5~7米。
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按两器关系分类： 两器并列 两器同轴
按再生器的个数分类 单段再生 两段再生
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
原料：
VGO 催化剂： 合成Si-
Al微球
原料：
VGO+VR 催化剂： 分子筛剂
特点（40年代初） 1、操作方便 2、用热充分 3、结构简化
特点（60年代初） 1、控制灵活 2、辛烷值高 3、选择性好
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
一、催化裂化的工艺流程
二、催化裂化的原料和产物
1、原 料
类别
原料来源
特点
馏分油催化裂化 1. 减压馏分油（减 1. 含芳烃不多，易裂
二、三线、常四
化，轻油收率高，
30～60年代
线）
优质催化料
（原料350～500℃，
C20~C36）
2. 焦化馏分油（焦 2. 含芳烃较多，较难
化汽、柴油）
裂化，不单独使用
3. 溶剂精制抽出油 3. 含芳烃更多，更难 裂化，只能掺对用
一、催化裂化的工艺流程
一、催化裂化的工艺流程
催化裂化装置一般由三个部分组成： 1、反应－再生系统 2、分馏系统 3、吸收－稳定系统
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
反 应：催化裂化反应，一方面发生分解反应生成 气体、汽油等小分子产物；另一方面同 时发生缩合反应生成焦炭，沉积在催化剂 表面，使催化剂活性下降。
塔103 第二再生器
塔104 脱气罐
一、催化裂化的工艺流程
4．分馏系统
将反应油气分离成裂化气（富气）、粗汽油（初馏 点～200℃）、轻柴油（200～350℃）、回炼油（350～500℃）及油 浆（>500℃）。
5．吸收－稳定系统
将裂化气（富气）和粗汽油（初馏点～200℃）进一步 分离成干气（H2、H2S、C1～C2）、液化气（C3～C4）及稳定汽 油（初馏点～200℃） 。
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按再生温度分类 低温再生， ＜650℃ 中温再生， 650～690℃ 高温再生， 690～750℃
外取热器 烟气
第一再生器
油气 提升管
沉降器 汽提段
第二再生器
主风
图16 两器两段逆流再生
原料油 提升介质
塔101 反应沉降器
塔102 第一再生器
1．反应－再生系统
一、催化裂化的工艺流程
1．反应－再生系统
反应油气
沉降器
烟气
再
生
汽
器
提
段
待 生 斜 管
提 升 管 反 应 器
再 生斜管
原料油 主风
水蒸气
（d）提升管型
一、催化裂化的工艺流程
2．提升管反应器
出 口 快 分 提 升 管 反 应 器
进料 喷嘴
提升管反应系统
提升管反应器
直径：由进料量决定。 线速度：入口处4~7m/s；出口处12~18m/s。
0.05%~0.01%）。 – 较高的烧焦强度：100~250kg/t.h。 – 催化剂减活与磨损条件比较缓和。 – 易于操作，能耗和投资少。 – 能满足环境要求。
再生器
上段稀相段，下部为密相段 密相段的有效藏量：由烧碳负荷及烧碳强度决定。
– 有效藏量——是指处于烧碳环境中的藏量。 密相区的直径：由空塔气速决定：
按再生器的型式分类 床层再生 烧焦罐再生 烧焦罐+床层再生 烧焦管+床层再生 床层+床层再生 …
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按提升管的型式分类 内提升管 外提升管
一、催化裂化的工艺流程
3．反应－再生系统结构形式
按提升管的结构分类 单提升管反应器 双提升管反应器 提升管＋床层反应器 两段提升管反应器