催化裂化的原料和产物及催化剂

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所属分类:催化剂
催化裂化的原料和产品及催化剂_能源/化工_工程科技_专业资料。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油
催化裂化的原料和产物及催化剂

催化裂化的原料和产物及催化剂

  催化裂化的原料和产品及催化剂_能源/化工_工程科技_专业资料。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去,以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高(马达法80左右),安定性好,裂化气,含丙烯、丁烯、异构烃多。

  催化裂化的原料和产品及催化剂 催化裂化的原料和产品及催化剂 一、 催化裂化的原料 催化裂化的原料范围广泛,可分为馏分油和渣油两大类。馏分油 主要是直流减压馏分油(VGO) ,馏程 350~500℃,也包括少量的二 次加工馏分油如焦化蜡油等;渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣 油、加氢处理重油等。渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进 行加工,其掺入的比例主要是受制于原料的金属含量和残炭值。对于 一些金属含量很低的石蜡基原油也可以直接用常压重油作为原料。 通常评价催化裂化原料的指标有馏分组成、特性因数 K 值、相对 密度、苯胺点、残炭、含硫量、含氮量、金属含量等。 (一) 馏分组成 对于饱和烃类为主要成分的直流馏分油来说, 馏分越重越容易分 裂所需条件越缓和,且残炭产率也越高,对于芳烃含量较高的渣油并 不服从此规律。对于重质原料,密度只要小于 0.92g/cm3 ,对馏程无 限制。 (二) 烃类族组成 含环烷烃多的原料容易裂解,液化气和汽油产率高,汽油辛烷值 也高是理想的催化裂化原料。含烷烃多的原料也容易裂化,但气体产 率高,汽油产率和辛烷值较低含芳烃多的原料,难裂化,汽油产率更 低,液化气产率也低,且生焦多,生焦量与进料的化学组成有关。烃 的生焦能力:芳烃>烯烃>环烷烃>烷烃。 (三) 残炭 残炭值反映了原料中生焦物质的多少。残炭值越大,焦产率就越 高。馏分油原料的残炭值一般不大于 0.4﹪,而渣油的残炭值较高, 一般都在 0.4﹪以上, 致使焦炭产率高达 10﹪ (质) 左右, 热量过剩, 因此解决取热问题是实现渣油催化裂化的关键之一。 目前我国已有装 置能处理残炭量高达 7%~8%的劣质原料。 (四) 含硫、含氮化合物 含硫量会影响裂化的转化率、产品选择性和产品质量。硫含量增 加,转化率下降,汽油产率下降,气体产率产率增加。 原料中的含氮化合物, 特别是碱性含氮化合物能强烈的吸附在催 化剂表面,中和酸性中心,是催化剂活性下降;中性氮化物进入裂化 产物会使油品安定性下降。 (五) 金属 金属包括碱性金属钠和铁、镍、钒、铜等重金属。它们大都以有 机化合物的形式存在,分为挥发和不挥发两种。前者相当于一个平均 沸点约 620℃的化合物,在碱性蒸馏时可能被携带进入作为催化裂化 原料的减压馏分油中。 不可挥发的重金属化合物作为一种胶体存在于 渣油中。所以渣油以及来自焦化、减粘裂化和脱沥青等装置的油料中 重金属含量都比较高,比馏分油高几十倍,甚至几百倍。 二 、产品 催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。 (一) 气体 在一般工业条件下,气体产率约为 10%~20%,其中含有 H2、H2S 和 C1~C4 等组分。C1~C2 的气体叫干气,约占气体总量的 10%~20%,其 余 C3~C4 气体叫液化气(或液态烃) ,其中烃含量可达 50%左右。 干气中含有 10%~20%的乙烯,它不仅可作为燃料,还可做生产乙 苯、制氢等的原料。 液化气中含有丙烯、丁烯,是宝贵的石油化工原料和合成高辛烷 值汽油的原料;丙烷、丁烷可制取乙烯的裂解原料,也是渣油脱沥青 的溶剂。同时,液化气也是重要的民用燃料气来源。 (二) 液体产物 汽油:汽油产率约为 30%~60%,其研究法辛烷值月 80~90,又因 催化汽油所含烯烃中,α-烯烃很少,且基本不含二烯烃,所以安定 性较好。 柴油:柴油产率约为 0~40%,因含有较多的芳烃,所以辛烷值较 直馏柴油低,由重油催化裂化得到的柴油的十六辛烷值更低,只有 25~35,且安定性很差,这类柴油需要经过加氢处理,或与质量好的 直馏柴油调和后才能符合轻柴油的质量要求。 重柴油(回炼油) :是馏程在 350℃以上的组分,可做回炼油返 回到反应器内,以提高轻油收率,但因其含芳烃多(35%~40%)使生 焦率增加,不回炼时就以重柴油产品出装置,也可作为商品燃料油的 调和组分。 油浆:油浆的产率约为 5%~10%,是从催化裂化分馏塔底得到的 渣油,含少量催化剂细粉,可以送回反应器回炼以回收催化剂,但油 浆含多环芳烃而容易生焦, 在掺炼渣油时为降低生焦率要向外排出一 部分油浆。油浆经沉淀除去催化剂粉称为澄清油,因多环芳烃含量较 大(50%~80%) ,所以是制造真焦的好原料,或作为商品燃料油的调和 组分,也可作为加氢裂化的原料。 (三) 焦炭 焦炭产率约为 5%~7%,重油催化裂化的焦炭产率可达 8%~10%。焦 炭是缩合产物,它沉积在催化剂表面上,使催化剂丧失活性,所以要 用空气将其烧去使催化剂恢复活性,而焦炭不能作为产品分离出来。