炼油催化裂化理论知识.doc

第二部分 基础理论知识 第二章 炼油催化裂化理论知识 2.1概述 2.1.1催化裂化发展过程 1938年4月6日年世界上第一套固定床催化裂化工业化装置问世，这是炼油工艺的重大发展，然而它存在一系列无法克服的缺点：设备结构复杂，操作繁琐，控制困难。要克服固定床的缺点，需要两项革新，即催化剂在反应和再生操作之间循环和减小催化剂的粒径。第一项革新结果出现了移动床，两项革新的结合得到了流化床。本世纪40年代相继出现了移动床催化裂化和流化床催化裂化装置。60年代中期出现的分子筛型催化剂带来了重大突破，成为催化技术发展的里程碑。 我国第一套移动床催化裂化装置是由前苏联设计并于1958年投产的。1964年建成第二套，以后我国自己开发了流化催化裂化装置，故以后移动床催化裂化装置就不再建设了，这两套移动床催化裂化装置也于80年代改为流化催化裂化装置。 我国流化催化裂化的发展始于60年代，1965年5月5日，我国第一套0.6Mt／a同高并列式流化催化裂化装置在抚顺石油二厂建成投产，标志着我国炼油工业进入一个新阶段。30多年来，我国流化催化裂化在炼油工业中一直处于重要地位，目前仍在发展。到1993年底统计我国催化裂化装置的能力为5000余万吨／年，仅次于美国，位居世界第二。 随着石油资源的短缺和原油日趋变重，流化催化裂化在加工重质原料方面也取得了进展。催化裂化掺炼渣油，提高轻质油收率最为显著，我国经过“六五”重大技术攻关，攻克了再生器的内外取热设施，渣油雾化技术，提升管出口快速分离技术，抗重金属污染催化剂等一系列技术难关。目前，我国渣油催化裂化技术已发展成多种形式，有带内外取热的单段再生，不带取热的两段再生，带外取热的两段再生等。到1993年底，石化总公司50套催化裂化装置，已有33套掺炼了渣油，掺炼量达到919万吨，渣油掺炼比达到了24.38％，已成为我国重要的渣油转化装置对提高轻质油收率，增加经济效益，起到非常重要的作用。 尽管催化裂化装置具有漫长的历史，但他远非一个完整的技术。催化裂化技术、催化剂、设备及工艺将在技术更新、安全可靠以及经济效益等方面仍将走在石油炼制技术的最前列。 2.1.2催化裂化装置在炼油工艺中的地位和作用 催化裂化在炼油工艺中的重要性，首先要涉及它的主要产品在炼油厂商品中所处的地位，其次要涉及如何从原油中去的催化裂化的原料，以上都要延伸到上游和下游的加工工艺和有关工艺装置的评述。 2.1.2.1主要产品的地位 催化裂化提供的产品有汽油组分，轻循环油和液化石油气等。在我国原油中轻馏分很少，催化重整能够提供的汽油数量有限，因而催化裂化汽油所占份额高达70％（重）以上，见表2-1。今后随着高辛烷值汽油需求比例的增加，催化裂化汽油所占比重还将上升。 表2-1 我国汽油的组分构成（1991年） 组份，％（重） 全部汽油 70号（MON） 90号（RON） 95号（RON） 直馏石脑油 16.9 29.5 1.1 ／ 催化裂化汽油 71.1 57.7 89.2 66.7 催化重整汽油 4.4 2.3 7.1 9.8 烷基化汽油 1.0 0.03 1.0 13.9 加氢汽油 4.3 7.8 ／ ／ 热裂化汽油 0.6 1.0 ／ ／ 芳烃 0.3 ／ 0.7 ／ 醚类等 1.4 1.7 1.0 9.6 无铅汽油百分比 54.2 61.8 42.2 78.8 我国催化裂化轻循环油在商品柴油中约占1／3的份额，而且柴油的十六烷值较低（30左右），掺炼渣油的装置甚至低到20左右。 催化裂化的液化气是生产高辛烷值汽油组分的重要原料，以及化工产品的重要原料。 2.1.2.2催化裂化的上游工艺 催化裂化装置是炼油厂中使重油转化为轻质油的核心装置。早期的催化裂化以减压馏分油（V