文档介绍：催化裂化
Catalytic Cracking
绪论
燃料生产中一个重要的问题:如何将原油中的重质馏分油甚至渣油转化成轻质燃料产品?
重质油转化为轻质油
从大分子分解为较小的分子
主要依靠分解反应(热反应和催化反应)
从低H/C的组成转化成较高H/C的组成
脱碳(溶剂脱沥青、催化裂化、焦炭化等)
加氢(加氢裂化)
Catalytic Cracking Process
原油二次加工中最重要的一个加工过程
最重要的重质油轻质化过程之一,在汽油和柴油等轻质油品的生产中占有很重要的地位。
原料: 重质馏分油,主要是直馏减压馏分油(VGO),焦化重馏分油(CGO,通常须经加氢精制);还有减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等
Catalytic Cracking
原料油在500℃左右、2~4atm及与裂化催化剂接触的条件下,经裂化反应生成气体、汽油、柴油、重质油及焦炭。
反应产物的产率与原料性质、反应条件及催化剂性能有密切的关系。
主要目的是生产高辛烷值汽油;在大量生产汽油的同时,提高柴油产率。
产品产率分布及特点
气体产率约10%~20%,主要是C3、C4
汽油产率约30%~60%,其RON约80~90,安定性也较好;
柴油产率约0~40%,其十六烷值较直馏柴油低,安定性也较差;
焦炭产率约5%~7%,掺渣时的焦炭产率更高可达8%~10%。
Catalytic Cracking
技术发展:反应-再生型式和催化剂性能两个方面
一个工业催化裂化装置必须包括反应和再生两个部分。
催化裂化:固定床fixed-bed 、移动床moving-bed 、流化床fluidized-bed和提升管riser催化裂化四个阶段
单体烃的催化裂化反应
烷烃:主要发生分解反应,分解成较小分子的烷烃和烯烃。多从中间的C-C键处断裂,分子越大越易断裂
烯烃:主要反应也是分解反应,同时还有异构化,氢转移和芳构化反应。
环烷烃:主要反应有分解、脱氢和异构化
芳香烃:芳环十分稳定,但芳环上的烷基侧链很容易断裂生成较小分子的烯烃;多环芳烃主要发生缩合反应。
石油馏分的催化裂化反应
烃类进行催化裂化反应的先决条件是在催化剂表面上的吸附
碳原子数相同的各族烃类在催化剂上吸附能力的强弱顺序为:稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷基侧链的单环芳烃>环烷烃>烷烃
对同族烃,大分子的吸附能力比小分子的强
化学反应速率的高低顺序大致为:
烯烃>大分子单烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃及环烷烃>小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃