催化裂化的原料和产品

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二节、,催化裂化的原料和产品,一、催化裂化原料,一、催化裂化原料,直馏减压馏分油,早期催化裂化以生产航空煤油为目的，以轻柴油馏分（200350）为原料，后来取消。,减压侧线350550馏分油（VGO）是最常规的原料。,石蜡基原油的VGO较好,环烷 基原油的VGO较差,含硫原油的VGO需要经过加氢脱硫或缓和加氢。,延迟焦化馏出油,焦化分馏塔侧线的320500馏出油（CGO），也叫焦化蜡油。,这种原料氮含量和芳烃含量都很高，不 属理想的原料，通常参炼比为1525%。,(3)润滑油溶剂精制的抽出油,它是在润滑油生产过程中,由糠醛提精制得到的,它主要是莞烃和稠环烃。它是很差的催化裂化原料。,(4)常压渣油,常压塔底渣油(AR)、硫、重金属含量和残炭低的可以直接作为原料，如大庆原油、中原原油等常压渣油。,(5)减压渣油,除某些原油外，减压塔底渣油（VR）一般不单独作为原料，而是进行掺炼；掺炼的多少视减压渣油的性质,（6）脱沥青油,采用丙烷或丁烷的溶剂脱沥青工艺，从减压渣油中提取60%的脱沥青油（DAO）作为原料已成为炼油厂加工流程的一个组成部分。,DAO的重金属含量远底于VR，改善了原料的性质。,（7）原料预处理的组合工艺,烷烃抽提催化裂化组合工艺,对催化裂化油浆脱烷烃,渣油加氢脱硫催化裂化组合工艺,丙烷脱沥青催化裂化组合工艺,沥青渣油处理（ART）-催化裂化组合工艺,2、原料的特点,氢含量高，硫含量低,我国大部分原油属石蜡基原油，VGO的氢含量大于13%，因此，较易裂化，焦炭和油浆产率较低。,氮含量稍高,VGO与AR的氮含量均高于中东地区的相应馏分。CGO的氮含量更高是特点之一。氮化物对cat有毒害。,重金属含量高,原油中的络合物存在的重金属被带入催化裂化原料油中，国产原油的镍含量高，钒含量低。,残炭值高,由于我国催化裂化装置掺油比高，全部装置平均为2.3%。残炭值高，焦炭产率高，再生器烧焦负荷大,3、衡量原料性质的指标,馏分组成,一般来说，当原料的化学组成类型相近时，馏分越重越容易裂化，所需条件越缓和，且焦炭产率越高。,化学组成,化学组成一般是它的族组成，原料的化学组成随原料的来源不同而异。,含环烷烃多的原料易裂化，液化气和汽油产率比较高，汽油的辛烷值也高，是理想原料。,含烷烃多的原料也容易裂化，但气体产率高，汽油产率低。,含莞烃多的原料难裂化，汽油产率更低，焦炭产率高，液化气产率也较低。,化学组成的分析方法,用折光率（n）、相对密度（d）和分子量（M）计算原料中烷基链、环烷环和芳香环上的碳原子数占总碳原子数的百分数，称为n-d-m法。,残碳,原料油所含残碳的高低对装置操作的影响很大，它直接影响焦碳的生成量和热平衡。,馏分油的原料的残碳量一般为不大于0.4%（w），常压渣油的残碳含量高，约为4.0%（w）以上，它使反应的焦碳产率高。装置出现热过剩。,含氮含硫化合物,含氮化合物，碱性含氮化合物使催化剂严重中毒，活性下降,轻油收率下降、焦碳产率上升、汽油碘值上升、安定性下降。,硫对催化剂无明显的影响，但增加了设备的腐蚀，使产品的硫含量增高，安定性下降，焦碳中的碳进入烟气，污染环境。,重金属,重金属主要指镍、钒等金属。它们以金属有机物的形式存在；分为可挥发性和不可挥发性两种。可挥发性相当于一个平均沸点为620的化合物，可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为一种液体悬浮在渣油中。它们需要经过处理才能作为催化裂化的原料。,关于重金属对催化裂化的影响，我们在后面再进行详细的讨论。,催化裂化的主要产品是轻质油品（汽油、柴油），同时获得液化气、油浆和干气，生成的焦碳在工艺过程中利用。,1、气体产品（干气和液化气）,在一般的工业条件下，气体产率约为1020%气体产品包括：,氢气,H2S 10%干气,C1C2,C3C4 90%液化气,氢气、一般含量较少，但发生催化剂重金属中毒时含量较多，馏分油催化裂化较少，渣油催化裂化较多，40%。,H,2,S、含量较少，渣油原料的H2S含量较多。,C,1,、为甲烷，是热裂化的产物。,C,2,、两个碳的烃为乙烯、乙烷。,C,3,C,4,、为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯（其中还有正、异）等六种分子结构的C,4,。,C,4,含量约为C,3,含量的1.52.5倍,C,3,中烯烃含量约为70%,C,4,中烯烃含量约为55%,它们都是宝贵的化工原料。,2、汽油,催化裂化汽油是车用汽油的主要组成部分。目前，我国催化裂化汽油占车用汽油的80%（美国35%）。,汽油产率为原料的3854%，化学组成主要为异构烷烃，异构烯烃和芳烃。,石蜡基原料生成的汽油，异构烷烃多，而芳烃少，所以辛烷值低。,参炼石蜡基原料渣油所产汽油烯烃含量通常高达45%以上（个别达60%以上），超过国家新制定的烯烃含量在35%以下的标准，为此需要降烯烃。,催化裂化汽油硫含量大体为原料油的1/10，对国产低硫原油能满足规格的要求，炼制含硫原油的原料要对原料和产品采取脱硫的措施。,催化裂化汽油的辛烷值，研究法在8892之间，一般中间基原料高于石蜡基原料，渣油原料高于馏分油原料。采用新的催化剂辛烷值可高达93。,3、柴油,产率2040%,抗爆性,十六烷值较低，因为芳烃含量较高。,安定性,由于含有较多的烯烃，其安定性较直馏柴油差，特别渣油催化裂化柴油，安定性更差。,当原料中的渣油比例大时，产品中的硫氮含量增加，导致柴油颜色变深，胶质增加，安定性变差。,催化裂化柴油精制的方法,加氢精制，成本高，效果好，可提高十六烷值,酸碱精制,溶剂精制,络合精制,吸附精制,一般催化柴油需经过与直馏柴油调和。,4、油浆,其中含有60%以上的重芳烃胶质，黏度高，其含有催化剂粉末，经脱出后可以作为燃料油或船用燃料油调和组分。,油浆炼厂中一般都作为本厂加热炉的燃料。,油浆可以通过脱芳烃后在作为催化裂化的原料。,油浆也可以用于合成橡胶工业和生产轮胎、碳黑。,5、焦碳,催化裂化的焦碳沉积在催化剂上，不能作为产品。常规的催化裂化焦碳产率约为57%，渣油催化裂化可以高达10%以上。,注：干气：是气体中的C,1,、C,2,组分，其中含有H,2,S和H,2,，在炼厂中又叫瓦斯气，一般干气要进入瓦斯气脱硫装置，脱除其中的H,2,S，然后作为燃料气和民用燃料气。,由于干气中含有乙烯，可以直接用干气制乙苯，该技术是大连化物所和抚顺石化公司共同开发的，在抚顺石油二厂建成第一套装置。,干气中含有H,2,，特别是渣油催化裂化氢气含量高，可以用膜分离的方法挥手氢气。,液化气：经过气体分离装置，可以分出单体烃用于：,生产烷基化油（异丁烷和异丁烯），高辛烷值组分。,生产MTBE（甲基叔丁基醚）异丁烯。,生产丙烯，丙烯合成聚丙烯和丙烯氰等。,