催化裂化技术工程与工艺ppt课件

《催化裂化技术工程与工艺ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《催化裂化技术工程与工艺ppt课件（124页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、催化裂化,本讲主要内容,催化裂化发展方向 催化裂化工艺技术 催化裂化工程技术 催化裂化催化剂 催化裂化助剂,提升管 反应器,催化原料 进料喷嘴,油气催化剂快分设备,催化裂化工艺流程,水蒸汽,催化裂化技术的发展方向,拓宽原料来源 尽可能加工更重的、更劣质的原料油 提高产品质量 降低FCC汽油的烯烃含量和硫含量，提高FCC汽油的辛烷值等 灵活调整产品结构分布 向石油化工延伸，多产丙烯，提高催化裂化装置的效益 环保 降低FCC装置的排放 节能降耗 装置长周期运转,催化裂化相应的技术措施,优化催化裂化原料或进行预处理 优化催化裂化工艺参数 研制新的催化剂 开发新的催化裂化工艺技术 产品进行精制或改质

2、催化裂化综合集成技术,催化裂化工艺技术,催化裂化工艺技术,催化裂化增产轻质油技术 TSRFCC、SCT、MSCC 催化裂化生产清洁汽油技术 催化裂化汽油辅助反应器改质降烯烃技术 MIP、CGP、 FDFCC 催化裂化多产低碳烯烃技术 DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD 重质、劣质原料的催化裂化技术DNCC 催化裂化其它工艺技术下行床,两段提升管催化裂化TSRFCC,存在的问题：提升管过长催化剂活性整体水平低新鲜RFCC原料与循环油的恶性竞争导致产品分布不理想、产品质量差,通过数值模拟和现场采样技术，全面揭示了提升管反应器这个“黑箱” ，全面认识了重油催化裂化工业提升管反应器内的反应历程本

3、质：,短反应时间 催化剂接力 分段反应 大剂油比,Flowsheet of the two-stage riser,Oil vapor,Feed,steam,R. catalyst,Spent catalyst,Conventional riser,Renovation of reactor,打破维持半个世纪的提升管反应器型式和反应-再生系统流程，优化的两段提升管反应器两路循环的反应-再生系统,全新流程 工艺技术革命,分段反应,利于条件分段控制优化 显著改善产品分布,短反应时间,有效控制反应深度 抑制干气焦炭生成,大剂油比,催化作用得到强化,催化剂接力,催化剂两路循环，整体活性及选择性提高 催

4、化反应比例增大，热反应得到有效抑制,短反 应时间,大 剂油比,分段 反应,催化剂 接力,两段技术四个特点相互关联,催化剂接力、大剂油比和分段反应相互促进，有效提高催化剂的活性和选择性，有利于提高原料转化深度、改善产品分布、提高目的产品收率。,全新流程催化剂接力,由此成功开发了具有自主知识产权的两段提升管催化裂化技术，与常规催化技术相比：装置处理能力提高2030%轻油油品收率提高23个百分点干气和焦炭产率降低 2 个百分点左右催化汽油和柴油质量得到明显改善,1亿吨1%2000元/吨=20亿元,该技术工业化以后在石油石化行业引起了强烈反响，科技日报、人民日报海外版、中国石油报、中国石化报、大众日报

5、等多家报纸纷纷加以报道 2002年被评为中国石油集团十大科技进展之一 2003年被列为国家火炬计划 2002年5月至今，TSRFCC技术已在6家企业获得成功应用，年新创效益1亿元以上，3套装置在设计中（最大140万吨）。,SCT（short contact time）短时接触,Exxon公司开发的 在BP 公司的Espana 炼油厂应用 FCC装置改造： 新型进料喷嘴Exxon公司的专利技术 改善了原料的雾化效果和剂油的接触状况，减少返混 新型反应器出口系统 采用封闭式耦合旋分器，催化剂与裂化产物快速分离 新型汽提系统 先进的分段汽提装置，更好地去除催化剂上携带的烃类，减少生焦,LPG+轻质油

6、收率提高了9.7个百分点 干气产率下降0.1个百分点 焦炭减少0.1个百分点,Exxon公司SCT技术产品分布对比,MSCC（millisecond catalytic cracking）-UOP,UOP公司开发的 在CEPOC公司的炼油厂应用 FCC装置改造： 催化剂下落，原料油水平喷入 采用了外置旋风分离器,特点 油剂接触时间极短 有效降低二次反应和热裂化反应 提高汽油和烯烃产率 降低焦炭产率,UOP的MSCC技术与FCC装置操作情况对比,轻质油收率提高了5.6个百分点 焦炭减少0.8个百分点,催化裂化汽油降烯烃技术,问题的提出 汽油质量的新标准 FCC汽油中的烯烃含量高,技术要求 降低汽

7、油的烯烃含量，满足汽油新标准的要求RON保持不要下降液收率要高投资和操作费用合理,原理分析,催化裂化汽油辅助反应器改质降烯烃技术,二次反应,二次反应,3CN H2N + CM H2M,3CN H2N+2 + CM H2M-6,烯烃 环烷烃,烷烃 芳烃,CNH2N-2, CMH2M6,环烯 芳烃,c,c,c,c,c,c,c,c,c,c,c,c,c,c,焦炭前身物,氢转移,缩合反应,CN H2N CN H2N +2,吸收负氢,，,，,多环化合物,.,类型 A,类型 B,不同类型的氢转移反应,理想的反应历程,烃类混合物,烃类混合物烯烃,氢转移,异构化,异构烯烃,烷基化,氢转移,异构烷烃,异构烷烃和芳

8、烃,异构烷烃或烷基芳烃,辅助反应器,裂化,重油提升管反应器,需要促进的反应：异构化、氢转移、环化、芳构化 需要抑制的反应：初始裂化、缩合生焦,异构烷烃,芳 香 烃,供氢 环化芳构化 氢转移,受氢 异构化 氢转移,烯 烃,关键反应和反应机理,思路和设想,以常规催化裂化催化剂和常规催化裂化工艺为基础 在催化裂化装置的基础上，增设一个单独的改质提升管反应器 利用这一单独的提升管反应器对催化汽油进行催化改质 达到降低烯烃含量、维持或提高辛烷值以生产清洁汽油的目的,独立分离工艺方案,适合于汽油烯烃含量降低到35v%、或者是20v以下各种要求,主分馏塔,混合反应油气,原提升管反应器,裂化气,粗汽油,油 浆

9、,组合分离工艺方案,重油,适合于烯烃含量降低到35v%左右，而不适合于烯烃含量降低到20v以下。,主分馏塔,混合反应油气,原提升管反应器,裂化气,粗汽油,油 浆,组合分离工艺方案,重油,新型辅助反应器,仅适合于烯烃含量降低到35v%左右，而不适合于烯烃含量降低到20v以下。,独立分离方案,优点 辅助反应器内汽油烯烃初始反应浓度高 所需要工艺条件较为缓和 需改质汽油量较少 可将烯烃含量降低到较低程度：35 v%、20 v% 缺点 装置改动较大，投资高 工艺流程较长,组合分离方案,优点 装置改动最小，投资低，易于实现 不用对改质汽油进行额外的分离等处理 操作稳定，易于控制 缺点 改质反应器内汽油烯

10、烃初始反应浓度低，就需要较为苛刻的工艺条件和较大汽油回炼量 仅适用于将烯烃含量降低到35 v%,华北石化III催化裂化装置,主分馏塔,混合反应油气,原提升管反应器,裂化气,粗汽油,油 浆,重油,华北石化分公司100万吨/年催化裂化装置2003年1月14日开始投用,技术应用后产品分布的变化，wt%,辅助提升管反应器物料平衡，wt%,干气加焦炭损失为2.15 wt%。催化汽油回炼率为48.6 wt%，该损失占整个重油催化裂化装置物料平衡的0.4 wt%，与其它技术相比，具有非常明显的优势。,汽油族组成分析（荧光法，v）,1、汽油烯烃含量降低到20v%以下，达到欧洲III类排放标准，RON不损失或有

11、所提高; 2、8595wt%的改质汽油收率，加工损失小a、对改质汽油烯烃含量为35v%以下要求时，C3+液收率大于98.5wt%；b、对改质汽油烯烃含量为30v%以下要求时，C3+液收率大于98.0wt%；c、对改质汽油烯烃含量为20v%以下要求时，C3+液收率大于97.5wt%。,工艺特点及技术优势,3、可以根据炼油企业的要求，通过调整反应操作强度和汽油改质比例，调变液化气收率和汽油馏分收率，可增加丙烯产率34个百分点； 4、新型辅助反应器有机地结合在催化裂化装置中； 5、改质用的新型辅助反应器可以采用单独优化条件； 6、虽然对催化汽油中的氢进行了重新调配，但过程不耗氢，并且没有额外的催化剂

12、损耗。,工艺特点及技术优势,FDFCC（洛阳石化工程公司）,采用双提升管反应器结构 重油提升管在常规催化裂化条件下操作 汽油提升管在较苛刻的条件下操作，实现芳构化、异构化等反应以降低催化汽油烯烃含量,催化汽油管反改质前后主要性质,催化汽油管反改质产品分布（wt%）,重油催化裂化装置产品分布(wt%) （汽油管反温度：500),重油催化裂化装置产品分布(wt%) （汽油改质率：50%）,汽油原料和部分改质后混合汽油性质（汽油改质率：50%）,Maximum iso-paraffinsMIP技术,催化裂化发生的反应 裂化 异构化 氢转移 烷基化,？,常规FCC反应器,MIP反应器,MIP反再系统示

13、意图,工艺特点,该工艺采用串联提升管反应器的形式，把催化裂化反应器分成两个区 第一反应区采用短停留时间、较高的反应温度和剂油比 第二反应区通过注入冷介质或其它方式，降低反应温度，抑制二次裂化反应，增加异构化和氢转移反应 第二反应区通过扩径等方式降低了油气和催化剂流速，延长了反应时间，有助于辛烷值高的异构烷烃和芳烃的生成,MIP技术-工业试验结果,高桥分公司工业运转结果 液体收率增加1.79个百分点，干气和油浆产率分别下降0.41 wt%和0.99 wt% 汽油烯烃含量降低1316个百分点，硫含量降低26.5 wt% 安庆分公司工业运转结果表明 汽油烯烃含量可以从52v%下降到35v%以下，汽油

14、硫含量下降20.55 wt% 干气收率下降，总液体收率增加,MIP-CGP: A MIP process for clean gasoline and propylene,采用由串联提升管反应器构成的新型反应系统， 第一反应区以裂化反应为主，生成富含烯烃汽油和富含丙烯的液化气 第二反应区以氢转移反应和异构化反应为主，适度二次裂化反应 在二次裂化反应和氢转移反应双重作用下，汽油中的烯烃转化为丙烯和异构烷烃,MIP-CGP与MIP的区别,第一反应区 反应温度更高，反应时间更短；原料油在第一反应区内一次裂化反应深度增加，从而生成更多的富含烯烃的汽油和富含丙烯的液化气 第二反应区 反应温度略低，主要以

15、延长反应时间来促进二次反应；在第二反应区内，汽油中的烯烃发生氢转移、异构化反应和适度二次裂化反应，从而降低汽油中的烯烃含量和增加液化气产率和丙烯产率 专用催化剂 CGP系列催化剂,CGP技术工业试验,2004年4月和7月在镇海炼化公司和九江分公司进行了工业试验 2004年10月和2005年4月，九江分公司进行了两次工业标定。 工业标定结果表明，在原料油性质变差的情况下，产品分布略好于原工艺，转化率提高，总液收增加，干气和油浆产率都有下降，丙烯产率增加3个百分点以上，汽油烯烃含量降低1220个百分点、最低可以达到13.4v%，硫含量降低32.5 wt%，RON增加约2个单位,CGP工业标定物料平衡,MIP-CGP工业标定汽油性质,MGDmaximum gas and diesel,重质石油馏分,中间馏分 （柴油）,汽油,液化气干气,缩合产物,焦炭,MGD原理图,原料从不同位置进提升管，形成不同苛刻度的反应区 汽油在高苛刻度条件下反应，降低烯烃含量，生成富含丙烯的液化气 VGO/回炼油在低苛刻度下，尽量保留中间馏分 重油与VGO分开进料，提高剂油比，进而提高重油的转化率,汽油回炼方式轻汽油回炼 增产丙烯 降低汽油烯烃 重汽油回炼 降低汽油硫含量 降低汽油烯烃 提高辛烷值,产品性质 汽油RON增加 0.40.8 汽油MON增加 0.40.9 汽油中烯烃降低912 v% 柴油性质相当,