催化联合装置培训2课件



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1、中石油云南石化催化联合装置中石油云南石化了解重油加工和重油催化裂化装置的根本情况3 重质油加工技术4 中国重质油加工现状中国重质油加工现状 催化裂化装置加工能力催化裂化装置加工能力1.4亿吨亿吨/年,其中处理重油约年,其中处理重油约5000万吨万吨/年年 延迟焦化装置处理重油能力延迟焦化装置处理重油能力5000万吨万吨/年年 减粘裂化装置处理重油能力减粘裂化装置处理重油能力1500万吨万吨/年年 溶剂脱沥青装置处理重油能力溶剂脱沥青装置处理重油能力1500万吨万吨/年年 渣油加氢装置处理重油能力渣油加氢装置处理重油能力1200万吨万吨/年年重质油加工技术5 重质油加工技术6 催化裂化工艺开展史
2、全球第一套商业流化催化装置全球第一套商业流化催化装置19421942年,埃克森公司年,埃克森公司目前全球最大的一套催化装置目前全球最大的一套催化装置20212021年,印度信诚年,印度信诚650650万吨万吨/ /年年7 专利商专利商类型类型首套投产时间首套投产时间UOP叠置式;叠置式;高低并列式;高低并列式;高效再生式;高效再生式;逆流两段再生式逆流两段再生式改进型改进型PetroFCC、LOCC多产烯烃技术多产烯烃技术19471952197419801990年以后年以后KBR 正流正流A型型B型型C型型F型型改进型改进型HOC型型Maxofin、Superflex多产烯烃技术多产烯烃技术1
3、951195319601976197919611990年以后年以后ExxonMobil 同高并列同高并列型型管式反应器型管式反应器型灵活裂化型灵活裂化型195219581974Shell 高低并列式高低并列式渣油渣油FCCU1974S&W(Shaw) RFCC改进型改进型19811990年以后年以后n 国外主要专利商催化裂化技术开展历程催化裂化工艺开展史8 n 国内催化裂化技术开展历程技术名称技术名称工业化时间工业化时间设计单位设计单位1961-1965同高并列式流化床同高并列式流化床FCC装置装置1965(抚顺二厂(抚顺二厂60万万t/a)石油部石油部1966-1970同高并列式带管反同高并
4、列式带管反FCC装置装置1967(齐鲁石化(齐鲁石化120万万t/a)石油部石油部1971-1975高低并列式全提升管装置高低并列式全提升管装置1974(玉门炼厂(玉门炼厂12万万t/a)石油部石油部1976-1980同轴式半工业化同轴式半工业化FCC装置装置烧焦罐式再生装置烧焦罐式再生装置掺渣油工业试验掺渣油工业试验能量回收机组能量回收机组1977(LPEC试验装置试验装置5万万t/a)1978(荆门石化)(荆门石化)19771978LPECBDI1981-1985同轴式掺渣油(内取热)同轴式掺渣油(内取热)FCC装置装置高低并列式常渣(内取热)高低并列式常渣(内取热)FCC装置装置高低并列
5、式掺渣(内外取热)高低并列式掺渣(内外取热)FCC装置装置1982(兰州石化(兰州石化30万万t/a)19831985LPECLPEC1986-1990掺渣两段再生掺渣两段再生FCC装置装置同轴式烧焦罐及床层两段再生装置同轴式烧焦罐及床层两段再生装置镇海、武汉、广州、长岭、南京镇海、武汉、广州、长岭、南京1989S&W1991-1995管式再生器管式再生器派生多产烯烃技术(派生多产烯烃技术(MGG、ARGG、DCC)1994(济南石化(济南石化15万万t/a)BDIRIPP1996-2000派生多产柴油技术(派生多产柴油技术(MGD)RIPP2000-派生降烯烃技术(派生降烯烃技术(MIP、F
6、DFCC、TSRFCC)派生清洁油品多产烯烃技术(派生清洁油品多产烯烃技术(MIP-CGP、TMP)RIPP石油大学石油大学 催化裂化工艺开展史9 n 提升管式催化裂化装置示意图催化裂化工艺开展史10 n 滑阀操作的常规催化裂化装置催化裂化工艺开展史11 催化裂化过程中的化学反响n 催化裂化过程1. 主要反响是在催化剂的作用下,烃类大分子中的主要反响是在催化剂的作用下,烃类大分子中的CC键断裂,键断裂,生成小分子烃类的过程;生成小分子烃类的过程;2. 过程中也存在一些其它的并行反响;过程中也存在一些其它的并行反响;3. 催化裂化反响中发生了氢的重新分配:轻组分中提高了氢的比催化裂化反响中发生了
7、氢的重新分配:轻组分中提高了氢的比例,而重组分中出现更多的稠环芳烃,甚至生成焦炭。例,而重组分中出现更多的稠环芳烃,甚至生成焦炭。4. 原料中的原料中的H/C比从根本上决定着产物的分布。比从根本上决定着产物的分布。12 烷烃、异构烃、芳烃重质原料汽油柴油裂化气氢转移异构化芳构化一次反应二次反应二次反应选择性裂化二次反应n 催化裂化过程催化裂化过程中的化学反响13 n 催化裂化条件下的化学反响1. 裂化反响裂化反响 C16H34C8H16+C8H182. 异构化反响异构化反响 C CCCCCCC CCCCCCCCCCCC 3. 氢转移反响:环烷烃给出氢使烯烃饱和成烷烃,而自身变成氢转移反响:环烷
8、烃给出氢使烯烃饱和成烷烃,而自身变成芳烃;芳烃;4. 芳构化反响:烯烃环化并脱氢成芳烃。芳构化反响:烯烃环化并脱氢成芳烃。催化裂化过程中的化学反响14 1. 烷烷 烃:主要是裂解反响。烷烃分解时多从中间的烃:主要是裂解反响。烷烃分解时多从中间的CC键处键处 断裂分断裂分子越大,越易断裂;异构烷烃的裂解速度比正构烷烃快;子越大,越易断裂;异构烷烃的裂解速度比正构烷烃快;2. 烯烯 烃:存在裂解反响、异构反响、氢转移反响、芳构化反响;烃:存在裂解反响、异构反响、氢转移反响、芳构化反响;3. 环烷烃:环烷烃: 可裂解成烯烃环断裂、也能通过氢转移反响变成芳烃可裂解成烯烃环断裂、也能通过氢转移反响变成芳
9、烃4. 芳芳 烃:芳核很稳定,侧链可裂解;多核芳烃通过缩合反响成稠环烃:芳核很稳定,侧链可裂解;多核芳烃通过缩合反响成稠环芳芳 烃,最后变成焦炭,同时放出氢使烯烃饱和。烃,最后变成焦炭,同时放出氢使烯烃饱和。n 各类单体烃的催化裂化反响催化裂化过程中的化学反响15 催化裂化反响现有的一些认识n热裂化依然存在并起一定作用n催化活性位沸石酸中心n正碳离子的生成n通过 断裂的烃类裂化n单分子反响和双分子反响16 n 高温预裂化区的正面与负面作用 以瞬间高温分解沥青质和胶质大分子以瞬间高温分解沥青质和胶质大分子 高温催化剂载热供下游烃裂化吸热反响高温催化剂载热供下游烃裂化吸热反响 促进了自由基反响与正
10、碳离子反响的竞争促进了自由基反响与正碳离子反响的竞争 新鲜催化剂在尚未发挥催化作用时其外表瞬间被热反响新鲜催化剂在尚未发挥催化作用时其外表瞬间被热反响生焦覆盖生焦覆盖催化裂化反响现有的一些认识17 n 催化裂化过程生焦的不同来源催化裂化反响现有的一些认识18 n 不同来源生焦分布随操作条件而变化催化裂化反响现有的一些认识19 n 原料中硫经催化裂化过程后的去向催化裂化反响现有的一些认识20 n 催化裂化过程硫分配催化裂化反响现有的一些认识21 n 催化裂化过程氮分配催化裂化反响现有的一些认识22 n大分子转化成小分子n裂化反响 n双键饱和n氢转移反响n非 C/H 原子的消除n 氢转移反响,吸附
11、n芳构化供氢n裂化,叠合,环化,氢转移反响n叔碳、季碳正碳离子的富集 n 异构化,烷基化n 期望 更多种反响催化裂化反响现有的一些认识23 n芳构化供氢催化重整功能n烯烃饱和催化加氢功能n非 C/H原子的消除加氢精制功能n异构化芳构化烷基化功能补偿加氢过程损失的辛烷值n 期望更多种功能催化裂化反响现有的一些认识24 抑制与正碳离子裂化竞争的自由基反响 以获取重油转化良好选择性提高双分子反响的选择性 以提高汽油产率和质量提高正碳离子裂化选择性 以增产丙烯现代催化裂化过程: 催化裂化反响现有的一些认识第一局部催化联合装置概述中石油云南石化 催化联合装置由四套装置构成 1、催化裂化装置 2、双脱联合