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1、中石油云南石化催化联合装置中石油云南石化了解重油加工和重油催化裂化装置的根本情况3 重质油加工技术4 中国重中国重质油加工油加工现状状 催化裂化装置加工能力催化裂化装置加工能力1.4亿吨吨/年，其中年，其中处理重油理重油约5000万吨万吨/年年 延延迟焦化装置焦化装置处理重油能力理重油能力5000万吨万吨/年年 减粘裂化装置减粘裂化装置处理重油能力理重油能力1500万吨万吨/年年 溶溶剂脱脱沥青装置青装置处理重油能力理重油能力1500万吨万吨/年年 渣油加渣油加氢装置装置处理重油能力理重油能力1200万吨万吨/年年重质油加工技术5 重质油加工技术6 催化裂化工艺开展史全球第一套商业流化催化装置
2、全球第一套商业流化催化装置19421942年，埃克森公司年，埃克森公司目前全球最大的一套催化装置目前全球最大的一套催化装置20212021年，印度信诚年，印度信诚650650万吨万吨/ /年年7 专专利商利商类类型型首套投首套投产时间产时间UOP叠置式；叠置式；高低并列式；高低并列式；高效再生式；高效再生式；逆流两段再生式逆流两段再生式改进型改进型PetroFCC、LOCC多产烯烃技术多产烯烃技术19471952197419801990年以后年以后KBR 正流正流A型型B型型C型型F型型改进型改进型HOC型型Maxofin、Superflex多产烯烃技术多产烯烃技术19511953196019
3、76197919611990年以后年以后ExxonMobil 同高并列同高并列型型管式反管式反应应器型器型灵活裂化型灵活裂化型195219581974Shell 高低并列式高低并列式渣油渣油FCCU1974S&W(Shaw) RFCC改改进进型型19811990年以后年以后n 国外主要专利商催化裂化技术开展历程催化裂化工艺开展史8 n 国内催化裂化技术开展历程技技术术名称名称工工业业化化时间时间设计单设计单位位1961-1965同高并列式流化床同高并列式流化床FCC装置装置1965（抚顺抚顺二厂二厂60万万t/a）石油部石油部1966-1970同高并列式同高并列式带带管反管反FCC装置装置19
4、67（齐鲁齐鲁石化石化120万万t/a）石油部石油部1971-1975高低并列式全提升管装置高低并列式全提升管装置1974（玉（玉门炼门炼厂厂12万万t/a）石油部石油部1976-1980同同轴轴式半工式半工业业化化FCC装置装置烧烧焦罐式再生装置焦罐式再生装置掺渣油工业试验掺渣油工业试验能量回收机组能量回收机组1977（LPEC试验试验装置装置5万万t/a）1978（荆门荆门石化）石化）19771978LPECBDI1981-1985同同轴轴式式掺掺渣油（内取渣油（内取热热）FCC装置装置高低并列式常渣（内取高低并列式常渣（内取热热）FCC装置装置高低并列式掺渣（内外取热）高低并列式掺渣（内
5、外取热）FCC装置装置1982（兰兰州石化州石化30万万t/a）19831985LPECLPEC1986-1990掺掺渣两段再生渣两段再生FCC装置装置同同轴轴式式烧烧焦罐及床焦罐及床层层两段再生装置两段再生装置镇镇海、武海、武汉汉、广州、广州、长长岭、南京岭、南京1989S&W1991-1995管式再生器管式再生器派生多派生多产烯烃产烯烃技技术术（MGG、ARGG、DCC）1994（济济南石化南石化15万万t/a）BDIRIPP1996-2000派生多派生多产产柴油技柴油技术术（MGD）RIPP2000-派生降派生降烯烃烯烃技技术术（MIP、FDFCC、TSRFCC）派生清派生清洁洁油品多油
6、品多产烯烃产烯烃技技术术（MIP-CGP、TMP）RIPP石油大学石油大学 催化裂化工艺开展史9 n 提升管式催化裂化装置示意图催化裂化工艺开展史10 n 滑阀操作的常规催化裂化装置催化裂化工艺开展史11 催化裂化过程中的化学反响n 催化裂化过程1. 主要反响是在催化主要反响是在催化剂剂的作用下，的作用下，烃类烃类大分子中的大分子中的CC键键断裂，断裂，生成小分子生成小分子烃类烃类的的过过程；程；2. 过过程中也存在一些其它的并行反响；程中也存在一些其它的并行反响；3. 催化裂化反响中催化裂化反响中发发生了生了氢氢的重新分配：的重新分配：轻组轻组分中提高了分中提高了氢氢的比的比例，而重例，而重
7、组组分中出分中出现现更多的稠更多的稠环环芳芳烃烃，甚至生成焦炭。，甚至生成焦炭。4. 原料中的原料中的H/C比从根本上决定着比从根本上决定着产产物的分布。物的分布。12 烷烃、异构烃、芳烃重质原料汽油柴油裂化气氢转移异构化芳构化一次反应二次反应二次反应选择性裂化二次反应n 催化裂化过程催化裂化过程中的化学反响13 n 催化裂化条件下的化学反响1. 裂化反响裂化反响 C16H34C8H16+C8H182. 异构化反响异构化反响 C CCCCCCC CCCCCCCCCCCC 3. 氢转氢转移反响：移反响：环烷烃给环烷烃给出出氢氢使使烯烃饱烯烃饱和成和成烷烃烷烃，而自身，而自身变变成成芳芳烃烃；4.
8、 芳构化反响：芳构化反响：烯烃环烯烃环化并脱化并脱氢氢成芳成芳烃烃。催化裂化过程中的化学反响14 1. 烷烷 烃烃：主要是裂解反响。：主要是裂解反响。烷烃烷烃分解分解时时多从中多从中间间的的CC键处键处 断裂分断裂分子越大，越易断裂；异构子越大，越易断裂；异构烷烃烷烃的裂解速度比正构的裂解速度比正构烷烃烷烃快；快；2. 烯烯 烃烃：存在裂解反响、异构反响、：存在裂解反响、异构反响、氢转氢转移反响、芳构化反响；移反响、芳构化反响；3. 环烷烃环烷烃： 可裂解成可裂解成烯烃烯烃 环环断裂断裂 、也能通、也能通过氢转过氢转移反响移反响变变成芳成芳烃烃4. 芳芳 烃烃：芳核很：芳核很稳稳定，定，侧链侧
9、链可裂解；多核芳可裂解；多核芳烃烃通通过缩过缩合反响成稠合反响成稠环环芳芳 烃烃，最后，最后变变成焦炭，同成焦炭，同时时放出放出氢氢使使烯烃饱烯烃饱和。和。n 各类单体烃的催化裂化反响催化裂化过程中的化学反响15 催化裂化反响现有的一些认识n热裂化依然存在并起一定作用n催化活性位沸石酸中心n正碳离子的生成n通过 断裂的烃类裂化n单分子反响和双分子反响16 n 高温预裂化区的正面与负面作用以瞬以瞬间高温分解高温分解沥青青质和胶和胶质大分子大分子高温催化高温催化剂载热供下游供下游烃裂化吸裂化吸热反响反响促促进了自由基反响与正碳离子反响的了自由基反响与正碳离子反响的竞争争新新鲜催化催化剂在尚未在尚未
10、发挥催化作用催化作用时其外表瞬其外表瞬间被被热反响反响生焦覆盖生焦覆盖催化裂化反响现有的一些认识17 n 催化裂化过程生焦的不同来源催化裂化反响现有的一些认识18 n 不同来源生焦分布随操作条件而变化催化裂化反响现有的一些认识19 n 原料中硫经催化裂化过程后的去向催化裂化反响现有的一些认识20 n 催化裂化过程硫分配催化裂化反响现有的一些认识21 n 催化裂化过程氮分配催化裂化反响现有的一些认识22 n大分子转化成小分子n裂化反响 n双键饱和n氢转移反响n非 C/H 原子的消除n 氢转移反响，吸附n芳构化供氢n裂化，叠合，环化，氢转移反响n叔碳、季碳正碳离子的富集 n 异构化，烷基化n 期望
11、 更多种反响催化裂化反响现有的一些认识23 n芳构化供氢催化重整功能n烯烃饱和催化加氢功能n非 C/H原子的消除加氢精制功能n异构化芳构化烷基化功能补偿加氢过程损失的辛烷值n 期望更多种功能催化裂化反响现有的一些认识24 抑制与正碳离子裂化竞争的自由基反响 以获取重油转化良好选择性提高双分子反响的选择性 以提高汽油产率和质量提高正碳离子裂化选择性 以增产丙烯现代催化裂化过程： 催化裂化反响现有的一些认识第一局部催化联合装置概述中石油云南石化催化联合装置由四套装置构成1、催化裂化装置2、双脱联合装置3、气分装置4、MTBE装置 催化联合装置与常减压联合装置包括常减压装置和轻烃回收装置组成生产一部
12、联合装置中石油云南石化催化联合装置的生产过程：1、催化裂化装置： 加氢渣油来自渣油加氢装置作为催化裂化装置的原料。 催化裂化装置组成: 反响-再生局部常规提升管+UOPVSS成套技术-LPEC快速床+湍流床再生技术 主风机及烟气能量回收局部 分馏、吸收稳定局部(含气压机局部) 产汽及余热回收局部 烟气脱硫脱硝局部 经过催化裂化装置后的产品： 干气：进入双脱联合装置脱硫，进厂瓦斯管网。 液化气：进入双脱联合装置脱硫脱硫醇，合格的液化气产品到气分装置 汽油:进入催化汽油加氢装置 柴油：进入催化柴油加氢装置 焦炭：催化裂化装置再生系统消耗 油浆：经油浆过滤器后，作为焦化装置的一局部原料。中石油云南石
13、化催化联合装置的生产过程：2、双脱联合装置：双脱联合装置含有五套装置：催化干气脱硫装置： 加工催化裂化装置来的干气组分，脱除H2S。轻烃回收干气脱硫装置： 加工轻烃回收装置来的干气组分，脱除H2S。火炬气脱硫装置： 加工火炬气柜装置来的干气组分，脱除H2S。催化液化气脱硫脱硫醇装置： 加工催化裂化装置来的液化气组分，脱除H2S和硫醇。合格的液化气产品到气分装置。轻烃回收液化气脱硫脱硫醇装置： 加工轻烃回收装置来的液化气组分，脱除H2S和硫醇。合格的液化气产品送罐区储存。中石油云南石化催化联合装置的生产过程：3、气分装置 气分装置含有脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯-丙烷塔和轻重碳四别离塔。 从催化液化
14、气脱硫脱硫醇装置来的质量合格催化液化气进入气分装置，得到的产品： 丙烷：质量合格送罐区储存。 丙烯：经装置内的丙烯精脱硫单元后送罐区储存。 混合碳四：经轻重碳四别离后，轻碳四作为MT BE装置的原料，重碳四作为产品送罐区储存。4、MTBE装置MTBE装置包含醚化反响器、催化反响分馏塔和甲醇回收萃取单元。从气分装置中得到的轻碳四组分或混合碳四到MTBE装置，得到的产品：MTBE高辛烷值汽油组分。轻碳四或混合碳四合格产品。第二局部催化裂化装置工艺概述中石油云南石化催化裂化装置概述 催化裂化是炼油工业中重要的二次加工过程，是重油轻质化的重要手段。它是使原料油在适宜的温度、压力和催化剂存在的条件下，进
15、行分解、异构化、氢转移、芳构化、缩合等一系列化学反响。 原料油转化成气体、汽油、柴油等主要产品及油浆、焦炭的生产过程。 催化裂化的原料油来源广泛，主要是常减压的馏分油、常压渣油、减压渣油及丙烷脱沥青油、蜡膏、蜡下油等。随着石油资源的短缺和原油 的日趋变重，重油催化裂化有了较快的开展，处理的原料可以是全常渣甚至是全减渣。在硫含量较高时， 那么需用加氢脱硫装置进行处理，提供催化原料。催化裂化过程具有轻质油收率高、汽油辛烷值较高、气 体产品中烯烃含量高等特点。 云南石化重油催化裂化装置由洛阳石化工程公司设计，是目前国内最大的催化裂化装置之一。催化裂化装置设计规模330万吨/年，年开工时数8400小时
16、，操作弹性60110%；烟气脱硫脱硝单元设计规模47104Nm3/h。 中石油云南石化重油催化裂化装置工艺原理： 渣油等大分子烃类，在高温低压操作条件下，通过催化裂化催化剂外表强酸中心的催化作用，使烃类分子发生以裂化、异构化、氢转移反响为主的多种复杂反响，使大分子烃类转化为各种小分子烃类的混合物，并通过后续分馏稳定系统别离出干气、液化气、汽油、柴油及油浆等产品，反响过程形成的焦炭被用于工艺过程消耗并提供热量。 催化裂化生产在非临氢条件下进行，属于脱碳反响，原料中的碳向油浆、焦炭等大分子产品富集，而氢那么向干气、液化气、汽油等小分子产品富集，原料的氢含量或烃族组成对产品分布与装置操作有重要影响。中石油云南石化催化裂化反响机理催化裂化反响机理 1催化裂化的反响机理一般用正碳离子的机理来解催化裂化的反响机理一般用正碳离子的机理来解释。 正碳离子是正碳离子是烃分子中有一个碳原子的外分子中有一个碳原子的外围缺少一缺少一对电子，因而形成子，因而形成带正正电的离子。它只能吸附于催化的离子。它只能吸附于催化剂外表上外表上进行反响而不能脱离催化行反响而不能脱离催化剂自由移自由移动。催化裂化中的各催化裂化
