重油催化裂化基础知识

重油催化裂化（residue fluid catalytIC cracking，即RFCC）工艺的产品是市场极需的高辛烷值汽油馏分，轻柴油馏分和石油化学工业需要的气体原料。

由于该工艺采用了分子筛催化剂、提升管反应器和钝化剂等，使产品分布接近一般流化催化裂化工艺。

但是重油原料中一般有30%～50%的廉价减压渣油，因此，重油流化催化裂化工艺的经济性明显优于一般流化催化工艺，是近年来得到迅速发展的重油加工技术。

㈠重油催化裂化的原料所谓重油是指常压渣油、减压渣油的脱沥青油以及减压渣油、加氢脱金属或脱硫渣油所组成的混合油。

典型的重油是馏程大于350℃的常压渣油或加氢脱硫常压渣油。

与减压馏分相比，重油催化裂化原料油存在如下特点：①粘度大，沸点高；②多环芳香性物质含量高；③重金属含量高；④含硫、氮化合物较多。

因此，用重油为原料进行催化裂化时会出现焦炭产率高，催化剂重金属污染严重以及产物硫、氮含量较高等问题。

㈡重油催化裂化的操作条件为了尽量降低焦炭产率，重油催化裂化在操作条件上采取如下措施：1、改善原料油的雾化和汽化由于渣油在催化裂化过程中呈气液相混合状态，当液相渣油与热催化剂接触时，被催化剂吸附并进入颗粒内部的微孔，进而裂化成焦炭，会使生焦量上升，催化活性下降。

因此可见，为了减少催化剂上的生焦量，必须尽可能地减少液相部分的比例，所以要强化催化裂化前期过程中的雾化和蒸发过程，提高气化率，减少液固反应。

2、采用较高的反应温度和较短的反应时间当反应温度提高时，原料的裂化反应加快较多，而生焦反应则加快较少。

与此同时，当温度提高时，会促使热裂化反应的加剧，从而使重油催化裂化气体中C1、C2增加，C3、C4 减少。

所以宜采用较高反应温度和较短的反应时间。

㈢重油催化裂化催化剂重油催化裂化要求其催化剂具有较高的热稳定性和水热稳定性，并且有较强的抗重金属污染的能力。

所以，目前主要采用Y型沸石分子筛和超稳Y型沸石分子筛催化剂。

㈣重油催化裂化工艺1、重油催化裂化工艺与一般催化裂化工艺的异同点两工艺既有相同的部分，亦有不同之处，完全是由于原料不同造成的。

催化裂化催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程，也是重油轻质化的核心工艺，是提高原油加工深度、增加轻质油收率的重要手段。

催化裂化原料：重质馏分油(减压馏分油、焦化馏分油)、常压重油、减渣(掺一部分馏分油)、脱沥青油。

产品分布及特点：★气体: 10～20%，气体中主要是C3、C4，烯烃含量很高★汽油: 产率在30～60%之间，ON高，RON可达90左右★柴油: 产率在0～40%，CN较低，需调和或精制★油浆：产率在0～10%★焦炭: 产率在5%～10%，C:H=1:0.3～1催化裂化的工艺特点催化裂化过程是以减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质馏分油或渣油为原料，在常压和450℃~510℃条件下，在催化剂的存在下，发生一系列化学反应，转化生成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。

催化裂化过程具有以下几个特点：⑴轻质油收率高，可达70%~80%；⑵催化裂化汽油的辛烷值高，马达法辛烷值可达78，汽油的安定性也较好；⑶催化裂化柴油十六烷值较低，常与直馏柴油调合使用或经加氢精制提高十六烷值，以满足规格要求；⑷催化裂化气体，C3和C4气体占80%，其中C3丙烯又占70%，C4中各种丁烯可占55%，是优良的石油化工原料和生产高辛烷值组分的原料。

根据所用原料，催化剂和操作条件的不同，催化裂化各产品的产率和组成略有不同，大体上，气体产率为10%~20% ，汽油产率为30%~50%，柴油产率不超过40%，焦炭产率5%~7%左右。

由以上产品产率和产品质量情况可以看出，催化裂化过程的主要目的是生产汽油。

我国的公共交通运输事业和发展农业都需要大量柴油，所以催化裂化的发展都在大量生产汽油的同时，能提高柴油的产率，这是我国催化裂化技术的特点。

在同一条件下，剂油比大，表明原料油能与更多的催化剂接触。

㈡影响催化裂化反应深度的主要因素影响催化裂化反应转化率的主要因素有：原料性质、反应温度、反应压力、反应时间。

1、原料油的性质原料油性质主要是其化学组成。

催化裂化知识催化裂化是一种重要的炼油工艺，通过催化剂的作用将重质石油馏分转化为轻质产品。

在催化裂化过程中，石油馏分经过加热后与催化剂接触，发生裂化反应，生成较轻质的烃类化合物。

催化裂化技术广泛应用于石油炼制行业，使得石油资源得以充分利用。

催化裂化的原理是通过催化剂的作用降低反应的活化能，加快反应速率。

催化剂是一种能够提供活性位点的物质，它能够吸附反应物分子并改变其化学键，从而促进反应的进行。

常用的催化剂有酸性催化剂、碱性催化剂和金属催化剂等。

在催化裂化过程中，石油馏分首先被预热至适宜的温度，然后进入催化剂床层。

在催化剂的作用下，石油馏分中的大分子化合物发生裂化反应，生成烃类产品。

裂化反应主要包括裂解、重排和异构化等过程。

裂解是指将长链烃分子裂解为短链烃分子，重排是指短链烃分子发生位置变化，异构化是指短链烃分子发生结构变化。

催化裂化的反应条件主要包括温度、压力和催化剂的选择等。

温度是影响催化裂化反应速率和产物分布的重要因素。

适宜的温度能够提高反应速率，但过高的温度会导致生成焦炭等副产物。

压力对催化裂化反应的影响相对较小，一般较低的压力即可满足反应的需求。

催化剂的选择对反应的效果有着重要影响，不同的催化剂对产品分布、产率和选择性有不同的影响。

催化裂化技术的应用使得石油炼制过程更加灵活多样，能够根据市场需求灵活调整产品结构。

通过合理的催化剂设计和反应条件控制，可以实现不同产品的选择性裂化。

催化裂化不仅能够提高汽油产率，还能够产生重要的石化原料，如乙烯、丙烯等。

催化裂化技术的发展也为石油炼制行业的绿色转型提供了重要支持。

然而，催化裂化过程中也存在一些问题。

首先，催化剂的失活是一个严重的问题，随着反应的进行，催化剂会逐渐失去活性，需要定期更换。

其次，催化裂化反应的过程较复杂，需要综合考虑反应的热力学和动力学特性，以及催化剂的选择和反应条件的控制。

此外，催化裂化过程中还会产生大量的副产物，如焦炭和烟气，对环境造成一定的污染。

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。

一、催化裂化概况1.催化裂化是最重要的重质油轻质化过程之一，65% 的汽油和17%的柴油馏分来自于催化裂化2.催化裂化于1936年实现工业化3.催化裂化是重质油在酸性催化剂存在下，在500℃左右、1×105~3×105Pa下发生裂解，生产轻质油、气体和焦炭的过程4.催化裂化能力在各个主要二次加工工艺中居首位高价值的目标产品是液化气和汽油。

三、反应-再生：1.催化裂化装置的核心部分为反应-再生单元。

反应部分由床层反应和提升管反应两种，随着催化剂发展，目前提升管反应已逐步取代了床层反应。

2.从反应器和再生器平面布置可分为高低并列式和同轴式。

3.反应部分包括提升管反应器和沉降器。

4.再生工艺可分为完全再生和不完全再生，一段和二段再生。

四、分馏系统：1.主分馏塔的作用是使高温反应油气降温并回收液体产品。

从反应器出来的高温蒸气产物从靠近底部的位置进入主分馏塔。

烃类蒸气在塔中向上流经塔板和(或)填料,通过烃组分的冷凝和重新气化而完成分馏过程。

2.主分馏塔的操作与原油蒸馏塔类似,但有两点不同之处:第一,在分馏开始之前,反应器流出的蒸气必须经过冷却。

第二,大量气体与不稳定汽油一起到达塔顶,需要进一步分离。

3.主分馏塔的底部为换热区。

用来促进气液接触的设备有人字挡板、圆形/环形塔盘以及栅格填料等。

冷的循环物料作为洗涤介质洗去夹在蒸气中的催化剂细粉并维持分馏塔底部温度低于结焦温度,一般在360℃左右，我公司维持在320-340℃。

五、原料预热：1.原料缓存罐主要作用是应对外供物料量的波动，为不同进料提供混合所需的停留时间。

我公司催化进料缓冲罐以目前的进料速度计算，大概有50min的停留时间。

2.催化裂化原料进喷嘴前需要预热，降低原料油的粘度，保证雾化效果。

原料油越重需要越高的预热温度，以降低粘度。

过高的温度会降低剂油比，对产品分布有一定影响。

六、进料喷嘴—提升管：1.大多数FCC装置进料喷嘴是“升高”型的，位于提升管底部之上5-12m的位置（我公司约7m），提供催化剂分散流化空间。

催化催化裂化技术催化裂化技术是一种重要的炼油工艺，可以将重质石油馏分转化为高附加值的轻质产品。

本文将从催化裂化技术的原理、应用和发展前景等方面进行探讨，以期为读者提供对该技术的全面了解。

一、催化裂化技术的原理催化裂化技术是通过催化剂的作用将重质石油馏分分解为较轻的产品。

其主要原理是在高温和高压的条件下，将原料油与催化剂接触，使其发生裂化反应。

这种反应可以将长链烃分子裂解成短链烃分子，从而提高汽油和燃料油的产率。

催化裂化反应主要分为两个阶段：热裂化和催化裂化。

在热裂化阶段，原料油在高温下分解成烃气和液体烃。

然后，在催化剂的作用下，烃气和液体烃进一步反应，生成较轻的产品，如汽油、液化气和柴油等。

二、催化裂化技术的应用催化裂化技术在炼油行业中具有广泛的应用。

首先，它可以提高汽油的产率。

由于汽车的普及，对汽油的需求量不断增加。

催化裂化技术可以将重质石油馏分转化为轻质的汽油，从而满足市场需求。

催化裂化技术可以生产出高质量的柴油。

在催化裂化过程中，石油馏分中的硫、氮和金属等杂质可以得到有效去除，从而提高柴油的质量。

这对于减少柴油排放的污染物具有重要意义。

催化裂化技术还可以生产出液化气、石脑油和石化原料等产品。

这些产品在化工、冶金和化肥等行业中具有广泛的应用。

三、催化裂化技术的发展前景随着能源需求的增加和石油资源的日益枯竭，催化裂化技术在未来的发展前景十分广阔。

一方面，随着汽车工业的高速发展，对汽油的需求将持续增加，催化裂化技术将成为满足市场需求的重要手段。

另一方面，随着环境保护意识的提高，对燃料油质量的要求也越来越高。

催化裂化技术可以提高燃料油的质量，减少对环境的污染，因此在未来的发展中具有重要的作用。

随着科技的不断进步，催化剂的研发和改进也将推动催化裂化技术的发展。

新型的催化剂可以提高反应的选择性和活性，从而提高产品的产率和质量。

催化裂化技术作为一种重要的炼油工艺，在提高石油产品产率和质量方面具有重要的作用。

催化裂化技师培训资料xx年xx月xx日CATALOGUE目录•催化裂化基础知识•催化裂化装置操作与维护•催化裂化生产安全管理•催化裂化工艺流程优化•催化裂化节能减排技术•催化裂化技师培训计划与实施01催化裂化基础知识催化裂化是一种石油加工技术，通过催化剂的作用，将重质油转化为轻质油的过程。

催化裂化定义具有较高的转化率和良好的产品质量，同时能够实现重质油的轻质化，提高石油资源的利用率。

催化裂化特点催化裂化的定义与特点裂化反应在热和催化剂的作用下，重质油发生裂化反应，分解成更小的分子，如烷烃、烯烃等。

异构化反应在催化剂的作用下，小分子发生异构化反应，转化为更优质的石油产品。

催化裂化的反应原理催化裂化的工业应用生产高质量汽油催化裂化是生产高质量汽油的重要手段之一，具有较高的辛烷值和良好的燃烧性能。

提高石油资源利用率催化裂化技术能够将重质油转化为轻质油，提高石油资源的利用率，降低能源消耗。

生产柴油和燃料油催化裂化技术也能够生产柴油和燃料油等重油产品，满足工业和交通运输的需求。

02催化裂化装置操作与维护催化裂化装置的构成与功能催化裂化反应在反应器中进行，包括提升管、沉降器等主要部件。

反应器再生器分馏塔其他辅助设备烧焦催化剂以恢复其活性，包括燃烧室、再生器等主要部件。

将反应产物分离成不同沸点的产品，包括分馏塔、回流罐等主要部件。

如输送泵、压缩机、阀门等，控制和调节装置的运行。

催化裂化装置的操作规程检查设备状况、催化剂准备、工艺流程等，确保装置满足开车条件。

开车前准备按照规定的步骤和顺序启动装置，确保各部位运行正常。

开车操作控制适宜的反应温度、压力等参数，保持装置稳定运行。

正常操作按照规定的步骤和顺序停车装置，确保安全、环保。

停车操作定期对装置进行巡检，发现异常及时处理。

巡检维护检查设备部件、管道、阀门等是否正常，及时更换损坏部件。

定期检查根据催化剂活性情况，及时补充或更换催化剂。

催化剂补充根据产品需求和市场变化，优化工艺流程，提高装置效率。

催化裂化的工艺特点及基本原理催化裂化是一种重要的炼油工艺，主要用于将重质石油馏分裂解为较轻的馏分，以增加汽油和其他高附加值产品的产量。

其工艺特点和基本原理如下：工艺特点：1.选择性：催化裂化能够选择性地将重质石油馏分中的长链烃破裂成较短的烃烷和烃烯。

这种选择性能使得催化裂化工艺可以得到较高品质和较高产率的汽油。

2.灵活性：催化裂化工艺可以通过控制反应条件（如温度、压力、催化剂活性等）来实现不同产品的选择性改变。

这使得生产者可以根据市场需求对产品进行灵活调整。

3.高产率：催化裂化能够将重质石油馏分中的大分子烃分解为较小的分子，从而增加汽油的产率。

此外，催化裂化还能产生其他高附加值产品，如液化石油气（LPG）、石脑油和柴油等。

4.能源效率：催化裂化可以在较低的温度和压力下进行，从而节约能源。

此外，催化裂化还可以利用石油馏分中的热和压力来驱动反应，节约能源成本。

基本原理：催化裂化是通过在催化剂的作用下将石油馏分中的长链烃分子破裂成较短的烃烷和烃烯的过程。

其基本原理包括以下几个方面：1.热裂解和催化裂解：石油馏分中的长链烃在高温条件下会发生热裂解，即分子内部键的断裂，生成较短的碳链。

催化裂化是在催化剂的作用下，将热裂解过程中产生的碳链进行选择性破裂。

2.催化剂的作用：催化剂在催化裂化反应中起到重要作用。

催化剂通常由多孔介质和活性组分组成，活性组分一般为酸性物质，如氧化铝、硅铝酸盐等。

催化剂能够吸附和解离烃分子，使其在催化剂表面发生分解反应，从而实现分子的破裂和选择性转化。

3.反应条件的控制：反应温度、压力、空速和催化剂活性等条件对催化裂化反应的效果具有重要影响。

通常情况下，较高的温度和较低的压力利于反应进行，但过高的温度会导致过度裂解和产生过多的烃烯。

因此，在实际生产中，需要综合考虑反应的产率、选择性和经济性，确定合适的反应条件。

4.产物分离和处理：催化裂化反应产生的产物通常是气体、液体和固体混合物，需要通过分离和处理工艺进行产品回收和提纯。

2 工艺原理蜡油（或渣油）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表面强酸中心的催化作用，使烃类分子发生以裂化、异构、氢转移反应为主的多种复杂反应，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分离出干气、液化气（其中的C3、C4烯烃经进一步分离后可用于化工原料）、汽油、柴油及油浆等产品，反应过程形成的焦炭被用于工艺过程消耗并提供热量（不形成实物产品）。

催化裂化生产在非临氢条件下进行，属于脱碳反应，原料中的碳向油浆、焦炭等大分子产品富集，而氢则向干气、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。

2.1催化裂化反应过程基本原理2.1.1催化裂化反应机理催化裂化的反应机理一般用正碳离子的机理来解释。

正碳离子是烃分子中有一个碳原子的外围缺少一对电子，因而形成带正电的离子。

它只能吸附于催化剂表面上进行反应而不能脱离催化剂自由移动。

催化裂化中的各类主要反应一般都经过原料烃分子变成正碳离子的阶段，所以催化裂化反应实际上就是各种正碳离子的反应。

正碳离子的基本来源有几种不同的途径：一是酸（催化剂酸性中心）和充当弱碱的不饱和烃反应，烃接受质子而形成正碳离子；二是烷烃被酸性中心抽取一个负氢离子而形成正碳离子；三是正碳离子和饱和烃反应时，发生类似于负氢离子转移生成一个新的正碳离子；四是稳定分子碳键断裂生成两个带相反电荷的碎片，带正电荷的即为正碳离子。

例如：C 16H32+H+—————→C16H33+催化裂化裂化反应过程中的氢离子来源于催化剂表面上的酸性活性中心。

正碳离子反应过程复杂，主要特点如下：(1)大的正碳离子不稳定，容易在β位置上断裂，生成一个烯烃和一个小正碳离子，如：C—Cα—Cβ—C—C—C ————→C=C—C + C—C—C+ +正己基离子丙烯丙基离子只有主链中碳原子数在五个以上才容易断裂，裂化后生成的至少为C3的分子，所以催化产品中C1、C2含量较少。