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1、State Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂化中国石油大学（北京）：孟祥海State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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State Key Laboratory of Heavy Oil Processing提升提升管管反应反应器器催化原料催化原料进料喷嘴进料喷嘴油气催化剂油气催化剂快分设备快分设备催化裂化工艺流程水蒸汽水蒸汽State Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂
2、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State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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催化裂化综合集成集成技术State Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂化工艺技术State K
3、ey Laboratory of Heavy Oil Processing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State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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
4、技术通过数值模拟和现场采样技术，全面揭示了提升管反应器全面揭示了提升管反应器这个这个“ “黑箱黑箱” ”，全面认识了重油催化裂化工业提升管反，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质：应器内的反应历程本质： 短反应时间短反应时间短反应时间短反应时间 催化剂接力催化剂接力催化剂接力催化剂接力 分段反应分段反应分段反应分段反应 大剂油比大剂油比大剂油比大剂油比State Key Laboratory of Heavy Oil Processing FlowsheetFlowsheetofthetwo-stageriserofthetwo-stageriserOil vaporOil
5、vaporFeed Feed steamsteamR. catalystR. catalystSpent catalystSpent catalystFirst oil First oil vaporvaporSpent Spent catalystcatalystR. catalystR. catalystWithdraw Withdraw diesel diesel olioliConventional riserConventional riserRenovation of Renovation of reactorreactorState Key Laboratory of Heavy
6、 Oil Processing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-再生系统全新流程全新流程工艺技术革命工艺技术革命State Key Laboratory of Heavy Oil Processing分段反应分段反应利于条件分段控制优化利于条件分段控制优化利于条件分段控制优化利于条件分段控制优化显著改善产品分布显著改善产品分布显著改善产品分布显著改善产品分布短反应时间短反应时间有效控制反应深度有效控制反应深度有效控制反应深度有效控制反应深度抑制干气焦炭生成抑制干气焦炭生成抑制干气焦炭生成抑制干气焦炭生成大剂油比大剂油比催化作用得到强化
7、催化作用得到强化催化作用得到强化催化作用得到强化催化剂接力催化剂接力催化剂两路循环，整体活性及选择性提高催化剂两路循环，整体活性及选择性提高催化剂两路循环，整体活性及选择性提高催化剂两路循环，整体活性及选择性提高催化反应比例增大，热反应得到有效抑制催化反应比例增大，热反应得到有效抑制催化反应比例增大，热反应得到有效抑制催化反应比例增大，热反应得到有效抑制 State Key Laboratory of Heavy Oil Processing短反短反短反短反应时间应时间应时间应时间大大大大剂油比剂油比剂油比剂油比分段分段分段分段反应反应反应反应催化剂催化剂催化剂催化剂接力接力接力接力两段技术四
8、个特点相互关联两段技术四个特点相互关联催化剂接力、大剂油比和催化剂接力、大剂油比和催化剂接力、大剂油比和催化剂接力、大剂油比和分段反应相互促进，有效提高分段反应相互促进，有效提高分段反应相互促进，有效提高分段反应相互促进，有效提高催化剂的活性和选择性，有利催化剂的活性和选择性，有利催化剂的活性和选择性，有利催化剂的活性和选择性，有利于提高原料转化深度、改善产于提高原料转化深度、改善产于提高原料转化深度、改善产于提高原料转化深度、改善产品分布、提高目的产品收率。品分布、提高目的产品收率。品分布、提高目的产品收率。品分布、提高目的产品收率。全新流程全新流程全新流程全新流程催化剂接力催化剂接力催化剂
9、接力催化剂接力State Key Laboratory of Heavy Oil Processing由此成功开发了具有自主知识产权的两段由此成功开发了具有自主知识产权的两段由此成功开发了具有自主知识产权的两段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：提升管催化裂化技术，与常规催化技术相比：提升管催化裂化技术，与常规催化技术相比：提升管催化裂化技术，与常规催化技术相比： 装置处理能力提高装置处理能力提高装置处理能力提高装置处理能力提高2020 30%30% 轻油油品收率提高轻油油品收率提高轻油油品收率提高轻油油品收率提高2 2 3 3个百分点个百分点个百分点个
10、百分点 干气和焦炭产率降低干气和焦炭产率降低干气和焦炭产率降低干气和焦炭产率降低 22个百分点左右个百分点左右个百分点左右个百分点左右 催化汽油和柴油质量得到明显改善催化汽油和柴油质量得到明显改善催化汽油和柴油质量得到明显改善催化汽油和柴油质量得到明显改善1 1亿吨亿吨亿吨亿吨 1%1% 20002000元元元元/ /吨吨吨吨=20=20亿元亿元亿元亿元State Key Laboratory of Heavy Oil Processing该技术工业化以后在石油石化行业引起了强烈反该技术工业化以后在石油石化行业引起了强烈反该技术工业化以后在石油石化行业引起了强烈反该技术工业化以后在石油石化行业
11、引起了强烈反响，响，响，响，科技日报科技日报科技日报科技日报、人民日报海外版人民日报海外版人民日报海外版人民日报海外版、中国石油报中国石油报中国石油报中国石油报、中国石中国石中国石中国石化报化报化报化报、大众日报大众日报大众日报大众日报等多家报纸纷纷加以报道等多家报纸纷纷加以报道等多家报纸纷纷加以报道等多家报纸纷纷加以报道vv20022002年被评为中国石油集团十大科技进展之一年被评为中国石油集团十大科技进展之一年被评为中国石油集团十大科技进展之一年被评为中国石油集团十大科技进展之一vv20032003年被列为国家火炬计划年被列为国家火炬计划年被列为国家火炬计划年被列为国家火炬计划 20022
12、002年年年年5 5月至今，月至今，月至今，月至今，TSRFCCTSRFCC技术已在技术已在技术已在技术已在6 6家企业获得家企业获得家企业获得家企业获得成功应用，年新创效益成功应用，年新创效益成功应用，年新创效益成功应用，年新创效益1 1亿元以上，亿元以上，亿元以上，亿元以上，3 3套装置在设计中套装置在设计中套装置在设计中套装置在设计中（最大（最大（最大（最大140140万吨）。万吨）。万吨）。万吨）。State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingSCT（shortcontacttime）短时接触Exxon公司开发的在BP公司的Espana炼油厂应
13、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State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingLPG+轻质油收率提高了9.7个百分点干气产率下降0.1个百分点焦炭减少0.1个百分点项目比改造前项目比改造前转化率+5.4239361馏分+3.8干气-0.1重油-9.1C3和C4不饱和烃+1.4焦炭-0.1C3239馏分+5.9汽油抗爆指数+1.2Exxon公司公司SCT技
14、术产品分布对比技术产品分布对比State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMSCC（millisecondcatalyticcracking）-UOPUOP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State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingUOP的MSCC技术与FCC装置操作情况对比项目FCCMSCC瓦斯油，v%80.280.5脱沥青油，v%19.819.5康氏残炭，wt
15、%1.150.90产物收率C2=，v%7.43.6C3、C4，v%21.520.4汽油（C5221），v%50.457.0轻循环油（221360），v%21.620.6塔底油（360+），v%9.19.0焦炭，wt%5.85.0轻质油收率提高了5.6个百分点焦炭减少0.8个百分点State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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降烯烃催化剂优化工艺条件开发新工艺技术辅助反应器FDFCCMIPMIP-CGP技术融合技术融合效果优化效果优化技术要求技术要求 降降低低汽汽油油的的烯烯烃烃含含
16、量量，满足汽油新标准的要求满足汽油新标准的要求 RONRON保持不要下降保持不要下降 液收率要高液收率要高 投资和操作费用合理投资和操作费用合理State Key Laboratory of Heavy Oil Processing原理分析原理分析催化裂化汽油辅助反应器改质降烯烃技术烯烯烃烃裂化裂化环化环化异构化异构化氢转移氢转移环化、氢转移缩合环化、氢转移缩合烯烃烯烃环烷烃环烷烃异构烯烃异构烯烃异构烷烃异构烷烃正构烷烃正构烷烃氢转移氢转移烷基化烷基化异构烷烃或烷基芳烃异构烷烃或烷基芳烃氢转移氢转移异构烷烃和芳烃异构烷烃和芳烃焦炭焦炭二二次次反反应应State Key Laboratory o
17、f Heavy Oil Processing烯烯烃烃裂化裂化环化环化异构化异构化氢转移氢转移环化、氢转移缩合环化、氢转移缩合烯烃烯烃环烷烃环烷烃异构烯烃异构烯烃异构烷烃异构烷烃正构烷烃正构烷烃氢转移氢转移烷基化烷基化异构烷烃或烷基芳烃异构烷烃或烷基芳烃氢转移氢转移异构烷烃和芳烃异构烷烃和芳烃焦炭焦炭二二次次反反应应State Key Laboratory of Heavy Oil Processing3C3CNNH H2N2N+C+CMMH H2M2M 3C3CNNH H2N+22N+2+C+CMMH H2M-2M-6 6烯烃烯烃环烷烃环烷烃 烷烃烷烃芳烃芳烃C CN NH H2N-22N-2
18、,C,CMMH H2M2M6 6 环烯环烯芳烃芳烃c cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc cc c 焦炭前身物焦炭前身物 氢转移氢转移 缩合反应缩合反应C CNNH H2N2NCCNNH H2N2N +2+2 吸收负氢吸收负氢， 多多 环环 化化 合合 物物. 类型类型 A A 类型类型 B B不同类型的氢转移反应不同类型的氢转移反应State Key Laboratory of Heavy Oil Processing理想的反应历程 烃类混合物烃类混合物烃类混合物烃类混合物烃类混合物烯烃烃类混合物烯烃烃类混合物烯烃烃类混合物烯烃 氢转移氢转移氢转移氢转移
19、异构化异构化异构化异构化异构烯烃异构烯烃异构烯烃异构烯烃 烷基化烷基化烷基化烷基化 氢转移氢转移氢转移氢转移 异构烷烃异构烷烃异构烷烃异构烷烃 异构烷烃和芳烃异构烷烃和芳烃异构烷烃和芳烃异构烷烃和芳烃 异构烷烃或烷基芳烃异构烷烃或烷基芳烃异构烷烃或烷基芳烃异构烷烃或烷基芳烃 辅助反应器辅助反应器辅助反应器辅助反应器 裂化裂化裂化裂化重油提升管反应器重油提升管反应器重油提升管反应器重油提升管反应器需要促进的反应：需要促进的反应：异构化、氢转移、环化、芳构化异构化、氢转移、环化、芳构化需要抑制的反应：需要抑制的反应：初始裂化、缩合生焦初始裂化、缩合生焦降低烯烃含量降低烯烃含量维持高汽油收率和高辛烷
20、值维持高汽油收率和高辛烷值State Key Laboratory of Heavy Oil Processing异构烷烃异构烷烃芳芳 香香 烃烃氢平衡氢平衡供氢供氢供氢供氢环化芳构化环化芳构化氢转移氢转移受氢受氢受氢受氢异构化异构化氢转移氢转移烯烯 烃烃关键反应和反应机理State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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
21、汽油进行催化改质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State Key Laboratory of Heavy Oil Processing分分分分馏馏馏馏塔塔塔塔裂化气裂化气裂化气裂化气改质汽油改质汽油改质汽油改质汽油新新新新型型型型辅辅辅辅助助助助反反反反应应应应器器器器汽油汽油汽油汽油洗涤介质洗涤介质洗涤介质洗涤介质独立分离工艺方案独立分离工艺方案原原原原提提提提升升升升管管管管反反反反应应应应器器器器主反应油气主反应油气主反应油气主反应油气去主分馏塔去主分馏塔去主分馏
22、塔去主分馏塔重油重油重油重油适合于汽油烯烃含量降低到35v%、或者是20v以下各种要求State Key Laboratory of Heavy Oil Processing新新新新型型型型辅辅辅辅助助助助反反反反应应应应器器器器汽油汽油汽油汽油主主主主分分分分馏馏馏馏塔塔塔塔混合反应油气混合反应油气混合反应油气混合反应油气原原原原提提提提升升升升管管管管反反反反应应应应器器器器裂化气裂化气裂化气裂化气粗汽油粗汽油粗汽油粗汽油油油油油 浆浆浆浆组合分离工艺方案组合分离工艺方案重油重油重油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。State Key Laborat
23、ory of Heavy Oil Processing主主主主分分分分馏馏馏馏塔塔塔塔混合反应油气混合反应油气混合反应油气混合反应油气原原原原提提提提升升升升管管管管反反反反应应应应器器器器裂化气裂化气裂化气裂化气粗汽油粗汽油粗汽油粗汽油油油油油 浆浆浆浆组合分离工艺方案组合分离工艺方案重油重油重油重油新新新新型型型型辅辅辅辅助助助助反反反反应应应应器器器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。State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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
24、油量较少可将烯烃含量降低到较低程度：35v%、20v%缺点装置改动较大，投资高工艺流程较长State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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35v%State Key Laboratory of Heavy Oil Processing华北石化华北石化IIIIII催化裂化装置催化裂化装置新新新新型型型型辅辅辅辅助助助助反反反反应应应应器器器器汽油汽油汽油汽油
25、主主主主分分分分馏馏馏馏塔塔塔塔混合反应油气混合反应油气混合反应油气混合反应油气原原原原提提提提升升升升管管管管反反反反应应应应器器器器裂化气裂化气裂化气裂化气粗汽油粗汽油粗汽油粗汽油油油油油 浆浆浆浆重油重油重油重油华北石化分公司华北石化分公司华北石化分公司华北石化分公司100100万吨万吨万吨万吨/ /年催化裂化装置年催化裂化装置年催化裂化装置年催化裂化装置20032003年年年年1 1月月月月1414日开始投用日开始投用日开始投用日开始投用State Key Laboratory of Heavy Oil Processing技术应用后产品分布的变化，wt%日期日期汽油汽油柴油柴油液化气
26、液化气油浆油浆干气干气焦炭焦炭损失损失液收率液收率应用前应用前（汽油回注预提升段）（汽油回注预提升段）37.522.819.33.45.611.479.6应用后应用后41.924.115.14.04.810.181.1差值差值4.41.3-4.20.6-0.8-1.31.5State Key Laboratory of Heavy Oil Processing位位置置汽油汽油收率收率液化气收液化气收率率干气干气收率收率焦炭焦炭收率收率液收率液收率中段取样中段取样94.3594.354.074.070.130.131.451.4598.4298.42顶部取样顶部取样93.1193.114.744
27、.740.150.152.002.0097.8597.85辅助提升管反应器物料平衡，辅助提升管反应器物料平衡，wt%wt%干气加焦炭损失为2.15wt%。催化汽油回炼率为48.6wt%，该损失占整个重油催化裂化装置物料平衡的0.4wt%，与其它技术相比，具有非常明显的优势。State Key Laboratory of Heavy Oil Processing油油样样饱和烃含饱和烃含 量量烯烃含烯烃含 量量芳芳 烃烃含含 量量烯烃降低烯烃降低百分率百分率汽油原样汽油原样49.3449.34 35.4835.48 15.1815.18 中部油样中部油样62.3062.3019.5219.5218
28、.1818.1844.98顶部油样顶部油样65.2765.2713.8313.8320.9020.9061.02汽油族组成分析（荧光法，汽油族组成分析（荧光法，v v） State Key Laboratory of Heavy Oil Processing1 1、汽油烯烃含量降低到汽油烯烃含量降低到20v%20v%以下，达到欧洲以下，达到欧洲IIIIII类类排放标准，排放标准，RONRON不损失或有所提高不损失或有所提高; ;2 2、858595wt%95wt%的改质汽油收率，加工损失小的改质汽油收率，加工损失小a a、对改质汽油烯烃含量为对改质汽油烯烃含量为35v%35v%以下要求时，以下
29、要求时，C3+C3+液收率大于液收率大于98.5wt%98.5wt%；b b、对改质汽油烯烃含量为对改质汽油烯烃含量为30v%30v%以下要求时，以下要求时，C3+C3+液收率大于液收率大于98.0wt%98.0wt%；c c、对改质汽油烯烃含量为对改质汽油烯烃含量为20v%20v%以下要求时，以下要求时，C3+C3+液收率大于液收率大于97.5wt%97.5wt%。工艺特点及技术优势State Key Laboratory of Heavy Oil Processing3 3、可以根据炼油企业的要求，通过调整反应操作强、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
30、率和汽油馏分度和汽油改质比例，调变液化气收率和汽油馏分收率，收率，可增加丙烯产率可增加丙烯产率3 34 4个百分点；个百分点；4 4、新型辅助反应器有机地结合在催化裂化装置中；、新型辅助反应器有机地结合在催化裂化装置中；5 5、改质用的新型辅助反应器可以采用单独优化条件；、改质用的新型辅助反应器可以采用单独优化条件；6 6、虽然对催化汽油中的氢进行了重新调配，但、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损耗。过程不耗氢，并且没有额外的催化剂损耗。 工艺特点及技术优势State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingFDFCC（
31、洛阳石化工程公司）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State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingState Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化汽油管反改质前后主要性质催化汽油管反改质前后主要性质催化汽油管反改质前后主要性质催化汽油管反改质前后主要性质 项目项目项目项目重催粗汽油重催粗汽油重催粗汽油重催粗汽油改质粗汽油改质粗汽油改质粗汽油改质粗汽油 反应温度，反应温度，反应温度，反应温度，4
32、50450500500密度，密度，密度，密度，2020，kg/cmkg/cm3 3708.4708.4719.3719.3729729硫含量，硫含量，硫含量，硫含量，ug/gug/g380380311311300300烯烃，烯烃，烯烃，烯烃，V%V%44.544.517.317.313.713.7芳香烃，芳香烃，芳香烃，芳香烃，V%V%13.813.827.927.93030饱和烃，饱和烃，饱和烃，饱和烃，V%V%41.741.754.854.856.356.3RONRON90.690.691.891.892.792.7MONMON80.980.981.681.682.082.0State K
33、ey Laboratory of Heavy Oil Processing反应温度，反应温度，反应温度，反应温度，450450500500干干干干气气气气3.253.253.903.90液化气液化气液化气液化气11.8911.8913.9613.96汽汽汽汽油油油油78.8978.8974.9574.95柴柴柴柴油油油油3.583.584.654.65焦焦焦焦炭炭炭炭2.172.172.272.27损损损损失失失失0.220.220.270.27合合合合计计计计100100100100 液收率液收率液收率液收率94.494.493.693.6轻质油收率轻质油收率轻质油收率轻质油收率82.582
34、.579.679.6干气干气干气干气+ +焦炭损失焦炭损失焦炭损失焦炭损失5.45.46.26.2催化汽油管反改质产品分布（催化汽油管反改质产品分布（催化汽油管反改质产品分布（催化汽油管反改质产品分布（wt%wt%） State Key Laboratory of Heavy Oil Processing重油催化裂化装置产品分布重油催化裂化装置产品分布重油催化裂化装置产品分布重油催化裂化装置产品分布(wt%)(wt%)（汽油管反温度：汽油管反温度：汽油管反温度：汽油管反温度：500500) )汽油改质率汽油改质率汽油改质率汽油改质率原料原料原料原料5050100100干干干干气气气气3.753
35、.754.954.955.435.43液化气液化气液化气液化气17.7217.7220.3720.3723.7323.73汽汽汽汽油油油油43.0243.0237.6437.6432.2432.24柴柴柴柴油油油油24.4824.4825.4825.4826.4926.49油油油油浆浆浆浆1.311.311.311.311.311.31焦焦焦焦炭炭炭炭9.229.229.79.710.1910.19损损损损失失失失0.50.50.550.550.610.61合合合合计计计计100100100100100100柴汽比柴汽比柴汽比柴汽比0.570.570.680.680.820.82 液收率液收率
36、液收率液收率85.285.283.583.582.582.5轻质油收率轻质油收率轻质油收率轻质油收率67.567.563.163.158.758.7干气干气干气干气+ +焦炭多损失焦炭多损失焦炭多损失焦炭多损失0.00.01.71.72.72.7State Key Laboratory of Heavy Oil Processing重油催化裂化装置产品分布重油催化裂化装置产品分布重油催化裂化装置产品分布重油催化裂化装置产品分布(wt%)(wt%)（汽油改质率：汽油改质率：汽油改质率：汽油改质率：50%50%）汽油管温度，原料原料原料原料450450500500550550600600干干干干气
37、气气气3.233.234.64.64.84.85.585.585.995.99液化气液化气液化气液化气14.5614.5619.519.520.2520.2522.6522.6526.1726.17汽汽汽汽油油油油37.4937.4928.728.727.127.123.3823.3818.2818.28柴柴柴柴油油油油34.8834.8836.436.436.9136.9137.3137.3138.3838.38焦焦焦焦炭炭炭炭9.429.4210.310.310.4110.4110.5410.5410.6110.61损损损损失失失失0.420.420.50.50.530.530.540.5
38、40.570.57合合合合计计计计100100100100100100100100100100柴汽比柴汽比柴汽比柴汽比0.930.931.271.271.361.361.61.62.12.1 液收率液收率液收率液收率86.986.984.684.684.384.383.383.382.882.8轻质油收率轻质油收率轻质油收率轻质油收率72.472.465.165.164.064.060.760.756.756.7干气干气干气干气+ +焦炭多损失焦炭多损失焦炭多损失焦炭多损失0.00.02.22.22.62.63.53.53.63.6State Key Laboratory of Heavy O
39、il Processing汽油原料和部分改质后混合汽油性质汽油原料和部分改质后混合汽油性质汽油原料和部分改质后混合汽油性质汽油原料和部分改质后混合汽油性质（汽油改质率：汽油改质率：汽油改质率：汽油改质率：50%50%）项项项项目目目目重催汽油重催汽油重催汽油重催汽油改质粗汽油改质粗汽油改质粗汽油改质粗汽油 反应温度，反应温度，反应温度，反应温度，450450500500550550密度密度密度密度(20(20),kg/cm),kg/cm3 3715.4715.4718.6718.6721.4721.4726.1726.1硫含量，硫含量，硫含量，硫含量，ug/gug/g5425425045044
40、85485487487烯烃，烯烃，烯烃，烯烃，V%V%50.350.332.832.831.731.733.433.4芳香烃，芳香烃，芳香烃，芳香烃，V%V%23.223.228.028.028.628.628.828.8饱和烃，饱和烃，饱和烃，饱和烃，V%V%26.526.539.239.239.739.737.837.8RONRON90.890.891.091.091.291.291.391.3State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMaximumiso-paraffinsMIP技术催化裂化发生的反应催化裂化发生的反应裂化裂化异构化异构化氢转
41、移氢转移烷基化烷基化吸热，高温吸热，高温放热，低温放热，低温？反应速率快反应速率快反应速率慢反应速率慢分区反应分区反应State Key Laboratory of Heavy Oil Processing常规常规FCC反应器反应器MIP反应器反应器预提升介质预提升介质再生催化剂再生催化剂上进料口上进料口下进料口下进料口短停留时间短停留时间 短停留短停留 平均温平均温 度较高度较高预提升介质预提升介质再生催化剂再生催化剂上进料口上进料口下进料口下进料口平均温平均温度较低度较低 短停留时间短停留时间 延长停留延长停留时间时间 冷剂冷剂State Key Laboratory of Heavy O
42、il ProcessingMIP反再系统示意图State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMIP技术技术-工业试验结果工业试验结果高桥分公司工业运转结果高桥分公司
43、工业运转结果液体收率增加液体收率增加1.79个百分点，干气和油浆产率分别下降个百分点，干气和油浆产率分别下降0.41wt%和和0.99wt%汽油烯烃含量降低汽油烯烃含量降低1316个百分点，硫含量降低个百分点，硫含量降低26.5 wt%安庆分公司工业运转结果表明安庆分公司工业运转结果表明汽油烯烃含量可以从汽油烯烃含量可以从52v%下降到下降到35v%以下，汽油硫含以下，汽油硫含量下降量下降20.55wt%干气收率下降，总液体收率增加干气收率下降，总液体收率增加State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMIP-CGP:AMIPprocessforcl
44、eangasolineandpropylene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State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMIP-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
45、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State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingCGP技术工业试验2004年年4月和月和7月在镇海炼化公司和九江分公司进行了工月在镇海炼化公司和九江分公司进行了工业试验业试验2004年年10月和月和2005年年4月，九江分公司进行了两次工业月，九江分公司进行了两次工业标定。标定。工业标定结果表明，在原料油性质变差的情况下，产品工业标定结果表明，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，干气和分布略好于原工艺
46、，转化率提高，总液收增加，干气和油浆产率都有下降，丙烯产率增加油浆产率都有下降，丙烯产率增加3个百分点以上，汽油个百分点以上，汽油烯烃含量降低烯烃含量降低1220个百分点、最低可以达到个百分点、最低可以达到13.4v%，硫含量降低硫含量降低32.5wt%，RON增加约增加约2个单位个单位State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingCGP工业标定物料平衡工工艺类型型FCCMIP-CGPMIP-CGP时间2003-11-152004-10-152005-4-19产率分布率分布/ w%干气干气3.723.163.45液化气液化气19.1127.0127.3
47、7汽油汽油40.6636.9338.19柴油柴油21.8918.6216.30油油浆5.224.785.12焦炭焦炭8.909.009.09总液收液收/ w%81.6682.5681.86丙丙烯产率率/w%6.299.468.96State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMIP-CGP工业标定汽油性质工工艺类型型FCCMIP-CGPMIP-CGP标定定时间2003-11-152004-10-152005-4-19密度密度/g cm-30.71250.70740.7225诱导期期/min70010001000族族组成成/%烯烃41.127.715.0
48、芳芳烃151725.1S/g g-1400260270RON91.691.893.4MON82.283.8State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMGDmaximumgasanddiesel重质石油馏分重质石油馏分中间馏分中间馏分（柴油）（柴油）汽油汽油液化气干气液化气干气缩合产物缩合产物焦炭焦炭MGD原理图原理图State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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
49、分重油与VGO分开进料，提高剂油比，进而提高重油的转化率State Key Laboratory of Heavy Oil Processing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912v%柴油性质相当State Key Laboratory of Heavy Oil Processing难点同时增加液化气收率和柴油收率的矛盾降低汽油烯烃含量和保证辛烷值的矛盾特点增加柴油收率，提高柴汽比增加液化气的收率，增加丙烯的收率大幅度降低催化裂化汽油的烯烃含量提高催化裂化装置的灵
50、活性不足之处，轻油收率降低，能耗增加State Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂化工艺技术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FDFCC、MIP、MIP-CGP、MGD共性共性根据汽油中烯烃组分的反应特性，利用特定形式的反应器，促进烯烃的转化根据汽油中烯烃组分的反应特性，利用特定形式的反应器，促进烯烃的转化State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingDCC-deepcatalyticcrackingDCC-较苛刻的操作条件提升管加密相流化床反应器最大量生产以丙烯为主的气体烯烃催
51、化剂是CHP-1和CRP-1DCC-较缓和的操作条件提升管反应器最大量生产丙烯和异丁烯、异戊烯等气体烯烃，并同时兼产高辛烷值优质汽油催化剂是CIP-1State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingDCC工艺典型的工业试验数据State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMGG-maximumgas&gasoline较缓和的操作条件提升管反应器新型催化剂RMG高的裂化活性好的选择性LPG+汽油产率较高，对于K12的原料，该产率高达78wt%以上LPG与汽油的产率之比约为3:4State Key Laborator
52、y of Heavy Oil ProcessingMIO-maximumiso-olefinsFeedCrackingSaturatesNormalOlefinsHOlefins+H-transferParaffinsIsomerizationIsoolefinSecondaryIsoolefins+-HIsoolefinsPrimaryH-transferIsoparaffinsOBJECTIVEPRODUCTOBJECTIVEPRODUCTPrimaryReactionSecondaryReactionState Key Laboratory of Heavy Oil Processing
53、MIO较缓和的操作条件提升管反应器新型催化剂MIO增加酸性中性增加一次裂化反应设计孔径分布控制二次反应，保留烯烃和异构烯烃，减少氢转移反应State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMIO不同原料的中试结果原料原料原料原料DQLHDQLHLZLZ密度密度密度密度,g/cm,g/cm330.87880.92490.87880.92490.87640.8764产物产物产物产物,wt%H,wt%H22-C-C224.064.063.453.453.353.35CC33-C-C4442.4042.4022.8522.8534.8934.89CC55+汽油汽油
54、汽油汽油34.9234.9236.7236.7241.7141.71焦炭焦炭焦炭焦炭3.663.666.606.603.223.22iCiC44=,wt%,wt%5.315.313.743.744.854.85iCiC55=,wt%,wt%6.996.994.414.415.955.95State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMIO工试产物分布，wt%State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingARGG-atmosphericresiduummaximumgasplusgasoline以MGG技术为基础
55、以AR为原料新型催化剂RAG-1重油转化能力强抗金属污染能力强选择性号LPG+汽油产率较高，可达67-75wt%丙烯+丁烯产率达18-23wt%State Key Laboratory of Heavy Oil Processing同种原料不同工艺的中试结果反应深度DCC-1DCC-2MIOARGGMGGFCCRFCCLPG+汽油MGG低碳烯烃DCC-1ARGGvs.RFCCLPG产率高柴油产率低State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingPetroFCC技术-UOP采用双提升管反应器重油和汽油分别在各自的提升管中反应独自的沉降器和分馏，共用一个再生
56、器重油提升管采用高温大剂油比的操作方式，提高原料油一次裂化的转化率汽油提升管采用比重油提升管更苛刻的操作条件，提高轻质烯烃的产率使用高ZSM-5含量助剂State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingLPG产率高，丙烯产率高达22wt%汽油和柴油产率低State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingSCC-selectivecatalyticcrackingLummus公司公司采用Micro-Jet进料喷嘴、短接触时间提升管和直连式旋分器采用高温、大剂油比的操作方式粗汽油在主提升管反应器进料上方进行选择性回炼使用高
57、ZSM-5含量的FCC催化剂采用OCT技术,使催化裂化过程中生成的乙烯和丁烯发生歧化反应生成更多的丙烯丙烯产率可达25-30wt%State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingMaxofinKBR公司和公司和Exxon公司公司采用双提升管反应器粗汽油的循环裂化以增产丙烯主催化剂采用低氢转移活性的REUSY型专用催化剂，并加入高ZSM-5含量的助剂采用配套的Atomax-2型进料喷嘴和密闭式旋风分离器高温、大剂油比操作丙烯产率可达18wt%以上丙烯产率可达12wt%以上State Key Laboratory of Heavy Oil Processin
58、g采用高温、短接触时间、高剂油比操作以及下行式反应器采用高温、短接触时间、高剂油比操作以及下行式反应器采用超稳采用超稳Y催化剂和高择形分子筛含量助剂催化剂和高择形分子筛含量助剂中试规模为中试规模为0.1桶桶/天，示范装置规模为天，示范装置规模为30桶桶/天天HS-FCC技术沙特和日本合作开发State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingHS-FCC中试和示范装置产品收率中试和示范装置产品收率产品品产率率，wt%中中试装置装置1）示范装置示范装置常常规催化催化剂常常规催化催化剂+ZSM-5常常规催化催化剂常常规催化催化剂+ZSM-52）干气干气丙丙烯丁丁
59、烯汽油汽油LCOHCO焦炭焦炭4.64.610.710.716.116.145.445.49.49.46.66.63.13.15.55.518.418.417.817.834.034.09.39.37.17.13.53.55.45.410.610.613.413.436.036.010.510.57.77.79.19.110.410.420.420.419.019.035.735.71.11.14.44.42.32.31）原料为石蜡基蜡油，操作条件：反应温度为600，剂油比为402）示范试验原料为加氢蜡油，氢含量为14w%State Key Laboratory of Heavy Oil Pr
60、ocessingIndmax技术印度石油公司高苛刻度操作反应温度550-580剂油比15-25注水量15-20%低反应压力催化剂采用重油裂化组分超稳Y分子筛择形沸石0.1Mt/a示范装置State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingIndmax中试和示范试验结果工工艺FCCINDMAX中中试INDMAX示范示范干气干气2.96.17.4液化气液化气12.150.436.3汽油汽油31.219.434.7柴油柴油40.012.110.6重油重油8.35.53.5焦炭焦炭5.56.47.5丙丙烯3.621.2-反反应温度温度/490-510550-5805
61、75再生温度再生温度/650-730670-700-剂油比油比4-715-25-反反应压力力/kg.cm-22.0-2.51.4-1.6-State Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂化工艺技术催化裂化多产低碳烯烃技术DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD中国PetroFCC技术UOPSCCLummus公司MaxofinKBR公司和Exxon公司HS-FCC技术沙特和日本Indmax技术印度石油公司State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingNDCC-denitrifiedcatalyticcrack
62、ing问题的提出催化裂化掺炼CGO掺炼CGO给FCC带来的不良影响特点CGO与FCC原料油分开注入提升管的不同部位，实现原料油先吸附裂化，CGO后吸附转化裂化CGO自提升管中部进入，避免CGO中碱氮对再生催化剂酸性中心的毒害作用CGO自提升管中部进入，对提升管前部的裂化反应起到了急冷作用，减少了热裂化反应和不必要的二次反应State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingDNCC工艺的优点降低了CGO中碱性氮化物对催化剂酸中心的毒害减少催化剂中毒利于底部优质原料油的充分裂化CGO得到了吸附转化一部分裂化成低分子产品,一部分脱除对催化剂有害的污染物精制作用C
63、GO起到了急冷剂的作用提高了底段反应器中的反应温度和剂油比降低了上段反应器的反应温度,抑制热裂化、氢转移和生焦等二次反应State Key Laboratory of Heavy Oil Processing当掺炼25%焦化蜡油时，DNCC的总液收率可提高1.5个百分点以上State Key Laboratory of Heavy Oil Processing采用DNCC技术的催化裂化延迟焦化双向组合工艺不产出低价值燃料油提高了催化裂化油浆自身的产值焦化汽油回注，产品多样化底部注入，多产LPG中部注入，多产汽油，汽油改质State Key Laboratory of Heavy Oil Pro
64、cessing下行床催化裂化技术概念的提出概念的提出20世纪世纪80年代，年代，UOP和和Stone&Webster公司公司特点特点气固接触时间短，油气停留时间在气固接触时间短，油气停留时间在0.2-1.0s气固轴向返混小，油气径向分布均匀气固轴向返混小，油气径向分布均匀更加接近平推流反应更加接近平推流反应生焦量比传统生焦量比传统FCC低低20%-30%相同转化率下，轻质油收率提高相同转化率下，轻质油收率提高2-3个百分点个百分点汽油辛烷值有所提高汽油辛烷值有所提高State Key Laboratory of Heavy Oil Processing1-下行式反应管 2-反应沉降器 3-粗旋
65、风分离器4-汽提段 5-烧焦管 6-循环管 7-再生沉降器 State Key Laboratory of Heavy Oil Processing下行床柔性催化裂化技术，在保持高汽油辛烷值的下行床柔性催化裂化技术，在保持高汽油辛烷值的同时，有效降低催化裂化汽油的烯烃含量同时，有效降低催化裂化汽油的烯烃含量中国石化济南分公司将原有提升管加床层装置改造中国石化济南分公司将原有提升管加床层装置改造成提升管成提升管-下行床的组合式反应器形式，其特点下行床的组合式反应器形式，其特点柔性折叠式气固两相催化裂化反应器（上行柔性折叠式气固两相催化裂化反应器（上行-下行两部分下行两部分柔性组合）柔性组合）折返
66、式下行床两相混合进料装置折返式下行床两相混合进料装置催化剂卧式快速分离器催化剂卧式快速分离器State Key Laboratory of Heavy Oil Processing下行床催化裂化技术-工业试验结果State Key Laboratory of Heavy Oil Processing折叠床催化裂化技术在提升管反应器和下行床反应器的基础上开发的克服了提升管反应器的轴向气固返混大、气固速度和固体浓度存在严重的径向分布不均匀性的特点克服了下行床反应器的转化深度低、对出入口要求过于严格的特点利用提升管反应器的高固含量和下行床反应器的低返混特点，获得较高的轻油收率State Key La
67、boratory of Heavy Oil Processing折叠床催化裂化技术在提升管反应器的高固含量区进料油气与催化剂快速混合并反应利用下行床近似平推流的特征进行后期反应提高轻油收率State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingState Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂化工程技术State Key Laboratory of Heavy Oil Processing催化裂化工程技术终止剂技术预提升技术防结焦技术新型喷嘴技术气固快分技术State Key Laboratory of Heavy O
68、il Processing终止剂技术feeddieselgasolinegascoke如何减少中间产物的二次反应？如何减少中间产物的二次反应？二二次次反反应应的的条条件件State Key Laboratory of Heavy Oil Processing转化率及产物产率沿提升管反应器高度分布05101520253001020304050CokeCracked GasDieselGasolineConversionYield, wt %Riser Height, mState Key Laboratory of Heavy Oil Processing胜利油田化工总厂胜利油田化工总厂6060
69、万吨重催终止剂位置的确定万吨重催终止剂位置的确定State Key Laboratory of Heavy Oil Processing020406080100120556065707580Lightoilyield,%BeforeapplicationAfterapplicationDay实际应用效果State Key Laboratory of Heavy Oil Processing预提升介质预提升介质水蒸气水蒸气干气干气各种汽油各种汽油预提升段结构预提升段结构传统结构传统结构新型结构新型结构预提升段的作用预提升段的作用常规作用常规作用反应区反应区（MGD)流化气预提升气预提升技术Sta
70、te Key Laboratory of Heavy Oil Processing防结焦技术RFCCURFCCU结焦部位结焦部位提升管喷嘴处提升管喷嘴处沉降器沉降器大油气管线水平段大油气管线水平段分馏塔底循环系统分馏塔底循环系统危害危害因结焦造成的非正常停工次数几乎占总次数的因结焦造成的非正常停工次数几乎占总次数的2/32/3随掺渣率提高，随掺渣率提高， RFCCURFCCU设备结焦日趋严重设备结焦日趋严重最严重，危害最大最严重，危害最大State Key Laboratory of Heavy Oil Processing集气室沉降器穹顶料腿沉降器内壁大油气管线水平段升气管外壁旋分器外壁St
71、ate Key Laboratory of Heavy Oil Processing生产装置的结焦图片喷嘴处喷嘴处沉降器内壁沉降器内壁State Key Laboratory of Heavy Oil Processing大油气管线大油气管线集气室集气室粗旋外壁粗旋外壁升气管外壁升气管外壁State Key Laboratory of Heavy Oil Processing结焦因素分析原料性质原料性质原料性质差、残炭高是沉降器结焦的内在因素原料性质差、残炭高是沉降器结焦的内在因素 催化剂生焦中心催化剂生焦中心 沉降器温度重组分冷凝沉降器温度重组分冷凝 停留时间停留时间 理想状态的平均值、流动
72、缓区停留时间长理想状态的平均值、流动缓区停留时间长流场分布存在流动缓区和死区流场分布存在流动缓区和死区油气分压也影响重组分的冷凝油气分压也影响重组分的冷凝 State Key Laboratory of Heavy Oil Processing防结焦措施安装油浆过滤器安装油浆过滤器在沉降器顶部加防焦蒸汽环管在沉降器顶部加防焦蒸汽环管采用相关设备采用相关设备增加防焦蒸汽量增加防焦蒸汽量使用阻垢剂使用阻垢剂效果有限效果有限效果有限效果有限State Key Laboratory of Heavy Oil Processing结焦原因分析结焦的内因易结焦组分的存在易结焦组分的存在 反应油气：反应油气
73、：气相气相裂化气、汽油、柴油、回炼油、裂化气、汽油、柴油、回炼油、油浆油浆 液相液相油浆油浆 ？结焦的外因结焦环境结焦环境 沉降器：沉降器：温度分布、流场分布温度分布、流场分布State Key Laboratory of Heavy Oil Processing油浆的结焦性能研究油浆及其SARA组分失重速率曲线State Key Laboratory of Heavy Oil Processing99.599.597.897.890.490.4油浆SARA组分在沉降器结焦中所占比重分析State Key Laboratory of Heavy Oil Processing沉降器结焦的根本原因
74、极少量的吸附在待生剂上的油浆重组分在汽提段被汽提出来后，以液滴形式进入沉降器，弥漫在整个沉降器空间。在沉降器内的流动过程中，有95%以上被固体壁面捕获，继而发生沉降器的结焦防焦技术路线将极少量的吸附在待生剂上的，而在汽提段被汽提出来后就以液滴形式进入沉降器的油浆重组分转化掉，从根本上消除沉降器的结焦State Key Laboratory of Heavy Oil Processing化学汽提法转化条件合适的温度、时间和催化剂合适的温度、时间和催化剂转化方式沉降器内沉降器内 汽提段汽提段 发生化学反应发生化学反应发生化学反应发生化学反应提出了“化学汽提器”概念，并申请了国家发明专利“ “一种重
75、油催化裂化沉降器抑制结焦的方法一种重油催化裂化沉降器抑制结焦的方法” ”（专利号：（专利号：ZL200310121301.1ZL200310121301.1）State Key Laboratory of Heavy Oil Processing新型喷嘴技术第三代雾化进料喷嘴从九十年代中期Mobil&Kellog公司的Atomax喷嘴UOP公司的Optimix喷嘴这些喷嘴的雾化SMD粒径在50-60m它们能使装置的轻油产率有较为明显的提高，经济效益显著石油大学自1997年在中国石油总公司立项，进行催化裂化新型高效雾化进料喷嘴的开发State Key Laboratory of Heavy Oi
76、l Processing雾化技术及原理液体雾化是指在外加能量作用下，液体在气体环境中变成液雾或小液滴的过程单相流雾化：雾化能量来源于液体本身的压力能压力雾化喷嘴、压力旋转雾化喷嘴两相流雾化低压鼓风雾化：利用大量而低速的气体来实现雾化气体辅助雾化：利用少量而高速的气体来实现雾化气泡雾化：在混合腔压力下，气体以气泡的形式存在于液体之中，经喷口喷出时压力突然降低，气泡突然膨胀，使液体得到雾化State Key Laboratory of Heavy Oil Processing雾化技术及原理其它能量来源的雾化机械旋转雾化静电雾化超声波雾化催化裂化过程由于处理量大且原料油粘度较大，使用的均为两相流雾化
77、喷嘴State Key Laboratory of Heavy Oil Processing两相流雾化喷嘴气体辅助雾化能有效利用高速气体的能量，因而具有雾化效果好，单喷嘴可以有较大处理量，是一种非常有潜力的喷嘴形式内混式气体辅助雾化：气体和液体在离开喷嘴之前首先在喷嘴的内部进行混合，然后经过喷口喷出外混式气体辅助雾化：高速运动的气流在喷嘴的出口处或出口处之外与液体相接触并产生作用气泡雾化：气泡雾化是利用气体在液相中产生气泡，气泡在喷口爆破将液滴再次破碎新型喷嘴采用的雾化原理：新型喷嘴的工作过程基于内混式雾化原理和气泡雾化原理State Key Laboratory of Heavy Oil P
78、rocessing催化裂化工艺对雾化喷嘴的要求能够将原料油良好的雾化具有较细的平均液滴粒径，较窄的粒径分布，大液滴极少使原料油能够迅速气化，使裂化反应在气相进行，以改善产品的选择性产生良好的喷雾射流呈扁平扇形，对提升管截面有较好的覆盖，使催化剂与油雾充分接触要有一定的穿透力，但又不能射到对面的提升管管壁，以避免结焦不应太厚，避免使催化剂颗粒在油雾中经过太长的距离油与雾化蒸汽应平稳地均匀混合，油雾应平稳具有地喷入提升管，而不应产生节涌和振动State Key Laboratory of Heavy Oil Processing新型进料喷嘴结构新型喷嘴同时采用内混式雾化原理与气泡雾化原理气体和液体
79、首先在喷嘴的内部混合腔进行有效地混合，数百个蒸汽微射流将原料油破碎，蒸汽以气泡的形式存在，然后经过喷口喷出，经过射流剪切和气泡膨胀，达到将液体雾化的目的State Key Laboratory of Heavy Oil Processing喷嘴试验照片，25吨/时雾化喷嘴试验装置雾化SMD粒径50mState Key Laboratory of Heavy Oil Processing工业应用效果1998年前郭炼油厂八十万吨重油催化装置汽油和柴油收率分别提高0.57%和0.77%，总液收率提高1.41%，干气减少0.94%，焦碳减少0.33%年增经济效益1270万元1999年濮阳炼油厂五十万吨
80、重油催化装置试验中采用了本项目开发的新型雾化进料喷嘴以及重质油国家实验室开发的终止剂技术自开工以来累计平均液收率达到85.6-86%，提高3.95%解决了提升管中结焦的问题年增经济效益3660万元State Key Laboratory of Heavy Oil Processing提升管出口快分技术国外有代表性的快分技术UOP公司的VDS系统和VSS系统石伟公司的Ramshorn旋分系Mobil公司的闭式直联旋分系统国产快分新技术挡板汽提式粗旋快分系统（FSC）Fender-strippingCyclone旋流式快分系统（VQS）VortexQuickSeparation密相环流快分系统（C
81、SC）CirculatingStrippingCycloneState Key Laboratory of Heavy Oil Processing水蒸汽外提升管粗旋预汽提段料面VDSState Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingFSC快分系统的技术特点粗旋下部的预汽提器可使催化剂在进入粗旋料腿浓集之前即将携带的油气及时置换出来，并使粗旋料腿由原来的正压差排料变为微负压差排料，既提高了汽提效率，又消除了油气向下返混预汽提器内独特设计的档板结构及粗旋尺寸的优化匹配设计，可使粗旋在其下部有汽提气上升的情况下仍保持原有的高效粗旋与顶旋间采用开式直联方式，不仅
82、可使油气快速引出，大大减少了油气在沉降器顶的扩散、滞留、结焦；而且使整个系统具有较大的操作弹性和良好的开停工性能State Key Laboratory of Heavy Oil Processing水蒸汽外提升管粗旋预汽提器料面FSCState Key Laboratory of Heavy Oil Processing挡板汽提式粗旋快分系统（FSC）延边延边15万吨万吨/年年生焦减少0.28个百分点干气降低1.72个百分点轻油收率提高1.5个百分点油浆固含量1.6g/l以下State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingCSC系统技术方案“三快”组合
83、方案：提升管出口直联粗旋+粗旋下部直联密相环流预汽提器粗旋排气管上接承插式导流管State Key Laboratory of Heavy Oil Processing水蒸汽外提升管粗旋预汽提器料面CSCState Key Laboratory of Heavy Oil Processing水蒸汽旋流头预汽提器料面CSC内提升管State Key Laboratory of Heavy Oil Processing特点可使催化剂在密相环流中及时得到汽提催化剂的密相环流可多次与新鲜预汽提蒸汽相接触在较低蒸汽用量下可获得较高的汽提效率降低生焦率和干气产率提高轻质油收率降低外取热蒸汽产量，操作平稳，
84、延长生产周期State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingCSC系统工业应用结果胜华炼油厂10万吨/年FCC装置、黑龙江石化厂40万吨/年FCC装置、胜华炼厂两段提升管FCC装置、前郭炼厂80万吨/年FCC装置、大庆炼化180万吨/年ARGG装置、扬子石化80万吨/年FCC装置等6套工业装置大庆炼化180万吨/年ARGG装置总液收提高0.5个百分点，干气降低0.64个百分点年增效益1300万元State Key Laboratory of Heavy Oil Processing与UOP技术的综合比较分离效率提高3.5个百分点操作弹性提高30%以上操作稳定性大幅度提高改造投资仅为国外VSS技术的1/10总体水平达到了国际先进State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingState Key Laboratory of Heavy Oil Processing
