1、催化裂化工藝技術(shù)、工程技術(shù)和催化劑本講主要內(nèi)容催化裂化發(fā)展方向催化裂化工藝技術(shù)催化裂化工程技術(shù)催化裂化催化劑催化裂化助劑提升管反應(yīng)器催化原料進料噴嘴油氣催化劑快分設(shè)備催化裂化工藝流程水蒸汽催化裂化技術(shù)的發(fā)展方向拓寬原料來源盡可能加工更重的、更劣質(zhì)的原料油提高產(chǎn)品質(zhì)量降低FCC汽油的烯烴含量和硫含量，提高FCC汽油的辛烷值等靈活調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分布向石油化工延伸，多產(chǎn)丙烯，提高催化裂化裝置的效益環(huán)保降低FCC裝置的排放節(jié)能降耗裝置長周期運轉(zhuǎn)催化裂化相應(yīng)的技術(shù)措施優(yōu)化催化裂化原料或進行預(yù)處理優(yōu)化催化裂化工藝參數(shù)研制新的催化劑開發(fā)新的催化裂化工藝技術(shù)產(chǎn)品進行精制或改質(zhì)催化裂化綜合集成技術(shù)催化裂化工藝技術(shù)

2、催化裂化工藝技術(shù)催化裂化增產(chǎn)輕質(zhì)油技術(shù)TSRFCC、SCT、MSCC催化裂化生產(chǎn)清潔汽油技術(shù)催化裂化汽油輔助反應(yīng)器改質(zhì)降烯烴技術(shù)MIP、CGP、 FDFCC催化裂化多產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD重質(zhì)、劣質(zhì)原料的催化裂化技術(shù)DNCC催化裂化其它工藝技術(shù)下行床兩段提升管催化裂化TSRFCC存在的問題： 提升管過長 催化劑活性整體水平低 新鮮RFCC原料與循環(huán)油的惡性競爭 導(dǎo)致產(chǎn)品分布不理想、產(chǎn)品質(zhì)量差通過數(shù)值模擬和現(xiàn)場采樣技術(shù)，全面揭示了提升管反應(yīng)器這個“黑箱” ，全面認(rèn)識了重油催化裂化工業(yè)提升管反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)歷程本質(zhì)：短反應(yīng)時間催化劑接力分段反應(yīng)大劑油比 Flowshe

3、et of the two-stage riserOil vaporFeed steamR. catalystSpent catalystFirst oil vaporSpent catalystR. catalystWithdraw diesel oliConventional riserRenovation of reactor打破維持半個世紀(jì)的提升管反應(yīng)器型式和反應(yīng)-再生系統(tǒng)流程，優(yōu)化的兩段提升管反應(yīng)器兩路循環(huán)的反應(yīng)-再生系統(tǒng)全新流程工藝技術(shù)革命分段反應(yīng)利于條件分段控制優(yōu)化顯著改善產(chǎn)品分布 短反應(yīng)時間有效控制反應(yīng)深度抑制干氣焦炭生成大劑油比催化作用得到強化催化劑接力催化劑兩路循環(huán)，整體活

4、性及選擇性提高催化反應(yīng)比例增大，熱反應(yīng)得到有效抑制 短反應(yīng)時間大劑油比分段反應(yīng)催化劑接力兩段技術(shù)四個特點相互關(guān)聯(lián) 催化劑接力、大劑油比和分段反應(yīng)相互促進，有效提高催化劑的活性和選擇性，有利于提高原料轉(zhuǎn)化深度、改善產(chǎn)品分布、提高目的產(chǎn)品收率。全新流程催化劑接力 由此成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的兩段提升管催化裂化技術(shù)，與常規(guī)催化技術(shù)相比： 裝置處理能力提高2030% 輕油油品收率提高23個百分點 干氣和焦炭產(chǎn)率降低 2 個百分點左右 催化汽油和柴油質(zhì)量得到明顯改善1億噸1%2000元/噸=20億元 該技術(shù)工業(yè)化以后在石油石化行業(yè)引起了強烈反響，科技日報、人民日報海外版、中國石油報、中國石化報、大眾

5、日報等多家報紙紛紛加以報道2002年被評為中國石油集團十大科技進展之一2003年被列為國家火炬計劃 2002年5月至今，TSRFCC技術(shù)已在6家企業(yè)獲得成功應(yīng)用，年新創(chuàng)效益1億元以上，3套裝置在設(shè)計中（最大140萬噸）。SCT（short contact time）短時接觸Exxon公司開發(fā)的在BP 公司的Espana 煉油廠應(yīng)用FCC裝置改造：新型進料噴嘴Exxon公司的專利技術(shù)改善了原料的霧化效果和劑油的接觸狀況，減少返混新型反應(yīng)器出口系統(tǒng)采用封閉式耦合旋分器，催化劑與裂化產(chǎn)物快速分離新型汽提系統(tǒng)先進的分段汽提裝置，更好地去除催化劑上攜帶的烴類，減少生焦LPG+輕質(zhì)油收率提高了個百分點干氣

6、產(chǎn)率下降個百分點焦炭減少個百分點項 目比改造前項 目比改造前轉(zhuǎn)化率+5.4239361餾分+3.8干 氣-0.1重 油-9.1C3和C4不飽和烴+1.4焦 炭-0.1C3239餾分+5.9汽油抗爆指數(shù)+1.2Exxon公司SCT技術(shù)產(chǎn)品分布對比MSCC（millisecond catalytic cracking）-UOPUOP公司開發(fā)的在CEPOC公司的煉油廠應(yīng)用FCC裝置改造：催化劑下落，原料油水平噴入采用了外置旋風(fēng)分離器 特點油劑接觸時間極短有效降低二次反應(yīng)和熱裂化反應(yīng)提高汽油和烯烴產(chǎn)率降低焦炭產(chǎn)率UOP的MSCC技術(shù)與FCC裝置操作情況對比 項目FCCMSCC瓦斯油，v%80.280.

7、5脫瀝青油，v%19.819.5康氏殘?zhí)浚瑆t%1.150.90產(chǎn)物收率 C2= ，v%7.43.6 C3、C4 ，v%21.520.4 汽油（C5221），v%50.457.0 輕循環(huán)油（221360），v%21.620.6 塔底油（360+），v%9.19.0 焦炭，wt%5.85.0輕質(zhì)油收率提高了個百分點焦炭減少個百分點催化裂化汽油降烯烴技術(shù)問題的提出汽油質(zhì)量的新標(biāo)準(zhǔn)FCC汽油中的烯烴含量高降烯烴催化劑優(yōu)化工藝條件開發(fā)新工藝技術(shù)輔助反應(yīng)器FDFCCMIPMIP-CGP技術(shù)融合效果優(yōu)化 技術(shù)要求 降低汽油的烯烴含量，滿足汽油新標(biāo)準(zhǔn)的要求 RON保持不要下降 液收率要高 投資和操作費用合理

8、原理分析催化裂化汽油輔助反應(yīng)器改質(zhì)降烯烴技術(shù) 烯 烴 裂化 環(huán)化 異構(gòu)化氫轉(zhuǎn)移 環(huán)化、氫轉(zhuǎn)移縮合 烯烴 環(huán)烷烴 異構(gòu)烯烴 異構(gòu)烷烴 正構(gòu)烷烴氫轉(zhuǎn)移 烷基化 異構(gòu)烷烴或烷基芳烴氫轉(zhuǎn)移 異構(gòu)烷烴和芳烴 焦炭二次反應(yīng) 烯 烴 裂化 環(huán)化 異構(gòu)化氫轉(zhuǎn)移 環(huán)化、氫轉(zhuǎn)移縮合 烯烴 環(huán)烷烴 異構(gòu)烯烴 異構(gòu)烷烴 正構(gòu)烷烴氫轉(zhuǎn)移 烷基化 異構(gòu)烷烴或烷基芳烴氫轉(zhuǎn)移 異構(gòu)烷烴和芳烴 焦炭二次反應(yīng)3CN H2N + CM H2M 3CN H2N+2 + CM H2M-6 烯烴 環(huán)烷烴 烷烴 芳烴CNH2N-2, CMH2M6 環(huán)烯 芳烴cccccccccccccc 焦炭前身物 氫轉(zhuǎn)移 縮合反應(yīng)CN H2N CN H2

9、N +2 吸收負氫， 多 環(huán) 化 合 物. 類型 A 類型 B不同類型的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)理想的反應(yīng)歷程 烴類混合物烴類混合物烯烴 氫轉(zhuǎn)移 異構(gòu)化異構(gòu)烯烴 烷基化 氫轉(zhuǎn)移 異構(gòu)烷烴 異構(gòu)烷烴和芳烴 異構(gòu)烷烴或烷基芳烴 輔助反應(yīng)器 裂化重油提升管反應(yīng)器需要促進的反應(yīng)：異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、環(huán)化、芳構(gòu)化需要抑制的反應(yīng)：初始裂化、縮合生焦降低烯烴含量維持高汽油收率和高辛烷值異構(gòu)烷烴芳 香 烴氫平衡供氫環(huán)化芳構(gòu)化氫轉(zhuǎn)移受氫異構(gòu)化氫轉(zhuǎn)移烯 烴關(guān)鍵反應(yīng)和反應(yīng)機理思路和設(shè)想以常規(guī)催化裂化催化劑和常規(guī)催化裂化工藝為基礎(chǔ)在催化裂化裝置的基礎(chǔ)上，增設(shè)一個單獨的改質(zhì)提升管反應(yīng)器利用這一單獨的提升管反應(yīng)器對催化汽油進行催化改質(zhì)達到

10、降低烯烴含量、維持或提高辛烷值以生產(chǎn)清潔汽油的目的分餾塔裂化氣改質(zhì)汽油新型輔助反應(yīng)器汽油洗滌介質(zhì)獨立分離工藝方案原提升管反應(yīng)器主反應(yīng)油氣去主分餾塔重油適合于汽油烯烴含量降低到35v%、或者是20v以下各種要求新型輔助反應(yīng)器汽油主分餾塔混合反應(yīng)油氣原提升管反應(yīng)器裂化氣粗汽油油 漿組合分離工藝方案重油適合于烯烴含量降低到35v%左右，而不適合于烯烴含量降低到20v以下。主分餾塔混合反應(yīng)油氣原提升管反應(yīng)器裂化氣粗汽油油 漿組合分離工藝方案重油新型輔助反應(yīng)器僅適合于烯烴含量降低到35v%左右，而不適合于烯烴含量降低到20v以下。獨立分離方案優(yōu)點輔助反應(yīng)器內(nèi)汽油烯烴初始反應(yīng)濃度高所需要工藝條件較為緩和需

11、改質(zhì)汽油量較少可將烯烴含量降低到較低程度：35 v%、20 v%缺點裝置改動較大，投資高工藝流程較長組合分離方案優(yōu)點裝置改動最小，投資低，易于實現(xiàn)不用對改質(zhì)汽油進行額外的分離等處理操作穩(wěn)定，易于控制缺點改質(zhì)反應(yīng)器內(nèi)汽油烯烴初始反應(yīng)濃度低，就需要較為苛刻的工藝條件和較大汽油回?zé)捔績H適用于將烯烴含量降低到35 v%華北石化III催化裂化裝置新型輔助反應(yīng)器汽油主分餾塔混合反應(yīng)油氣原提升管反應(yīng)器裂化氣粗汽油油 漿重油華北石化分公司100萬噸/年催化裂化裝置2003年1月14日開始投用技術(shù)應(yīng)用后產(chǎn)品分布的變化，wt%日期汽油柴油液化氣油漿干氣焦炭損失液收率應(yīng)用前（汽油回注預(yù)提升段）37.522.819.

12、33.45.611.479.6應(yīng)用后41.924.115.14.04.810.181.1差值4.41.3-4.20.6-0.8-1.31.5位 置汽油收率液化氣收率干氣收率焦炭收率液收率中段取樣94.354.070.131.4598.42頂部取樣93.114.740.152.0097.85輔助提升管反應(yīng)器物料平衡，wt%干氣加焦炭損失為2.15 wt%。催化汽油回?zé)捖蕿?8.6 wt%，該損失占整個重油催化裂化裝置物料平衡的0.4 wt%，與其它技術(shù)相比，具有非常明顯的優(yōu)勢。油 樣飽和烴含 量烯烴含 量芳 烴含 量烯烴降低百分率汽油原樣49.34 35.48 15.18 中部油樣62.3019

13、.5218.1844.98頂部油樣65.2713.8320.9061.02汽油族組成分析（熒光法，v） 1、汽油烯烴含量降低到20v%以下，達到歐洲III類 排放標(biāo)準(zhǔn)，RON不損失或有所提高; 2、8595wt%的改質(zhì)汽油收率，加工損失小 a、對改質(zhì)汽油烯烴含量為35v%以下要求時， C3+液收率大于98.5wt%； b、對改質(zhì)汽油烯烴含量為30v%以下要求時， C3+液收率大于98.0wt%； c、對改質(zhì)汽油烯烴含量為20v%以下要求時， C3+液收率大于97.5wt%。 工藝特點及技術(shù)優(yōu)勢3、可以根據(jù)煉油企業(yè)的要求，通過調(diào)整反應(yīng)操作強 度和汽油改質(zhì)比例，調(diào)變液化氣收率和汽油餾分 收率，可增

14、加丙烯產(chǎn)率34個百分點；4、新型輔助反應(yīng)器有機地結(jié)合在催化裂化裝置中；5、改質(zhì)用的新型輔助反應(yīng)器可以采用單獨優(yōu)化條件；6、雖然對催化汽油中的氫進行了重新調(diào)配，但 過程不耗氫，并且沒有額外的催化劑損耗。 工藝特點及技術(shù)優(yōu)勢FDFCC（洛陽石化工程公司）采用雙提升管反應(yīng)器結(jié)構(gòu)重油提升管在常規(guī)催化裂化條件下操作汽油提升管在較苛刻的條件下操作，實現(xiàn)芳構(gòu)化、異構(gòu)化等反應(yīng)以降低催化汽油烯烴含量催化汽油管反改質(zhì)前后主要性質(zhì) 項目重催粗汽油改質(zhì)粗汽油 反應(yīng)溫度，450500密度，20，kg/cm3708.4719.3729硫含量，ug/g380311300烯烴，V%44.517.313.7芳香烴，V%13.8

15、27.930飽和烴，V%41.754.856.3RON90.691.892.7MON80.981.682.0反應(yīng)溫度，450500干 氣3.253.90液化氣11.8913.96汽 油78.8974.95柴 油3.584.65焦 炭2.172.27損 失0.220.27合 計100100液收率94.493.6輕質(zhì)油收率82.579.6干氣+焦炭損失5.46.2催化汽油管反改質(zhì)產(chǎn)品分布（wt%） 重油催化裂化裝置產(chǎn)品分布(wt%) （汽油管反溫度：500)汽油改質(zhì)率原料50100干 氣3.754.955.43液化氣17.7220.3723.73汽 油43.0237.6432.24柴 油24.48

16、25.4826.49油 漿1.311.311.31焦 炭9.229.710.19損 失0.50.550.61合 計100100100柴汽比0.570.680.82液收率85.283.582.5輕質(zhì)油收率67.563.158.7干氣+焦炭多損失0.01.72.7重油催化裂化裝置產(chǎn)品分布(wt%) （汽油改質(zhì)率：50%）汽油管溫度， 原料450500550600干 氣3.234.64.85.585.99液化氣14.5619.520.2522.6526.17汽 油37.4928.727.123.3818.28柴 油34.8836.436.9137.3138.38焦 炭9.4210.310.4110.

17、5410.61損 失0.420.50.530.540.57合 計100100100100100柴汽比0.931.271.361.62.1液收率86.984.684.383.382.8輕質(zhì)油收率72.465.164.060.756.7干氣+焦炭多損失0.02.22.63.53.6汽油原料和部分改質(zhì)后混合汽油性質(zhì)（汽油改質(zhì)率：50%）項 目重催汽油改質(zhì)粗汽油 反應(yīng)溫度，450500550密度(20), kg/cm3715.4718.6721.4726.1硫含量，ug/g542504485487烯烴，V%50.332.831.733.4芳香烴，V%23.228.028.628.8飽和烴，V%26.5

18、39.239.737.8RON90.891.091.291.3Maximum iso-paraffinsMIP技術(shù)催化裂化發(fā)生的反應(yīng)裂化異構(gòu)化氫轉(zhuǎn)移烷基化吸熱，高溫放熱，低溫？反應(yīng)速率快反應(yīng)速率慢分區(qū)反應(yīng)常規(guī)FCC反應(yīng)器MIP反應(yīng)器預(yù)提升介質(zhì)再生催化劑上進料口下進料口短停留時間 短停留 平均溫 度較高預(yù)提升介質(zhì)再生催化劑上進料口下進料口平均溫度較低 短停留時間 延長停留時間 冷劑MIP反再系統(tǒng)示意圖工藝特點該工藝采用串聯(lián)提升管反應(yīng)器的形式，把催化裂化反應(yīng)器分成兩個區(qū)第一反應(yīng)區(qū)采用短停留時間、較高的反應(yīng)溫度和劑油比第二反應(yīng)區(qū)通過注入冷介質(zhì)或其它方式，降低反應(yīng)溫度，抑制二次裂化反應(yīng)，增加異構(gòu)化和氫

19、轉(zhuǎn)移反應(yīng)第二反應(yīng)區(qū)通過擴徑等方式降低了油氣和催化劑流速，延長了反應(yīng)時間，有助于辛烷值高的異構(gòu)烷烴和芳烴的生成MIP技術(shù)-工業(yè)試驗結(jié)果高橋分公司工業(yè)運轉(zhuǎn)結(jié)果液體收率增加個百分點，干氣和油漿產(chǎn)率分別下降0.41 wt%和0.99 wt%汽油烯烴含量降低1316個百分點，硫含量降低 wt%安慶分公司工業(yè)運轉(zhuǎn)結(jié)果表明汽油烯烴含量可以從52v%下降到35v%以下，汽油硫含量下降20.55 wt%干氣收率下降，總液體收率增加 MIP-CGP: A MIP process for clean gasoline and propylene采用由串聯(lián)提升管反應(yīng)器構(gòu)成的新型反應(yīng)系統(tǒng)，第一反應(yīng)區(qū)以裂化反應(yīng)為主，生成

20、富含烯烴汽油和富含丙烯的液化氣第二反應(yīng)區(qū)以氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)為主，適度二次裂化反應(yīng)在二次裂化反應(yīng)和氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)雙重作用下，汽油中的烯烴轉(zhuǎn)化為丙烯和異構(gòu)烷烴 MIP-CGP與MIP的區(qū)別第一反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度更高，反應(yīng)時間更短；原料油在第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)一次裂化反應(yīng)深度增加，從而生成更多的富含烯烴的汽油和富含丙烯的液化氣第二反應(yīng)區(qū)反應(yīng)溫度略低，主要以延長反應(yīng)時間來促進二次反應(yīng)；在第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)，汽油中的烯烴發(fā)生氫轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化反應(yīng)和適度二次裂化反應(yīng)，從而降低汽油中的烯烴含量和增加液化氣產(chǎn)率和丙烯產(chǎn)率專用催化劑CGP系列催化劑CGP技術(shù)工業(yè)試驗2004年4月和7月在鎮(zhèn)海煉化公司和九江分公司進行了工業(yè)試驗200

21、4年10月和2005年4月，九江分公司進行了兩次工業(yè)標(biāo)定。工業(yè)標(biāo)定結(jié)果表明，在原料油性質(zhì)變差的情況下，產(chǎn)品分布略好于原工藝，轉(zhuǎn)化率提高，總液收增加，干氣和油漿產(chǎn)率都有下降，丙烯產(chǎn)率增加3個百分點以上，汽油烯烴含量降低1220個百分點、最低可以達到13.4v%，硫含量降低32.5 wt%，RON增加約2個單位CGP工業(yè)標(biāo)定物料平衡 工藝類型FCCMIP-CGPMIP-CGP時間2003-11-152004-10-152005-4-19產(chǎn)率分布/ w% 干氣3.723.163.45 液化氣19.1127.0127.37 汽油40.6636.9338.19 柴油21.8918.6216.30 油漿5

22、.224.785.12 焦炭8.909.009.09總液收/ w%81.6682.5681.86丙烯產(chǎn)率/ w%6.299.468.96MIP-CGP工業(yè)標(biāo)定汽油性質(zhì) 工藝類型FCCMIP-CGPMIP-CGP標(biāo)定時間2003-11-152004-10-152005-4-19密度/ gcm-30.71250.70740.7225誘導(dǎo)期/ min70010001000族組成/ % 烯烴41.127.715.0 芳烴151725.1S/ gg-1400260270RON91.691.893.4MON82.283.8MGDmaximum gas and diesel 重質(zhì)石油餾分中間餾分（柴油）汽油

23、液化氣干氣縮合產(chǎn)物焦炭MGD原理圖原料從不同位置進提升管，形成不同苛刻度的反應(yīng)區(qū)汽油在高苛刻度條件下反應(yīng)，降低烯烴含量，生成富含丙烯的液化氣VGO/回?zé)捰驮诘涂量潭认?，盡量保留中間餾分重油與VGO分開進料，提高劑油比，進而提高重油的轉(zhuǎn)化率產(chǎn)品性質(zhì)汽油RON汽油中烯烴降低912 v%柴油性質(zhì)相當(dāng)汽油回?zé)挿绞捷p汽油回?zé)捲霎a(chǎn)丙烯降低汽油烯烴重汽油回?zé)捊档推土蚝拷档推拖N提高辛烷值難點同時增加液化氣收率和柴油收率的矛盾降低汽油烯烴含量和保證辛烷值的矛盾特點增加柴油收率，提高柴汽比增加液化氣的收率，增加丙烯的收率大幅度降低催化裂化汽油的烯烴含量提高催化裂化裝置的靈活性不足之處，輕油收率降低，能耗增

24、加催化裂化工藝技術(shù)催化裂化生產(chǎn)清潔汽油技術(shù)催化裂化汽油輔助反應(yīng)器改質(zhì)降烯烴技術(shù)FDFCC 、MIP、MIP-CGP、MGD共性根據(jù)汽油中烯烴組分的反應(yīng)特性，利用特定形式的反應(yīng)器，促進烯烴的轉(zhuǎn)化DCC-deep catalytic crackingDCC-較苛刻的操作條件提升管加密相流化床反應(yīng)器最大量生產(chǎn)以丙烯為主的氣體烯烴催化劑是CHP-1和CRP-1 DCC- 較緩和的操作條件提升管反應(yīng)器最大量生產(chǎn)丙烯和異丁烯、異戊烯等氣體烯烴，并同時兼產(chǎn)高辛烷值優(yōu)質(zhì)汽油催化劑是CIP-1 DCC工藝典型的工業(yè)試驗數(shù)據(jù) MGG-maximum gas & gasoline較緩和的操作條件提升管反應(yīng)器新型催化

25、劑RMG高的裂化活性好的選擇性LPG+汽油產(chǎn)率較高，對于K12的原料，該產(chǎn)率高達78 wt%以上LPG與汽油的產(chǎn)率之比約為3:4MIO-maximum iso-olefinsFeedCrackingSaturatesNormal OlefinsHOlefins+H-transferParaffinsIsomerizationIsoolefinSecondaryIsoolefins+-HIsoolefinsPrimaryH-transferIsoparaffinsOBJECTIVEPRODUCTOBJECTIVE PRODUCTPrimary ReactionSecondary Reaction

26、MIO較緩和的操作條件提升管反應(yīng)器新型催化劑MIO增加酸性中性增加一次裂化反應(yīng)設(shè)計孔徑分布控制二次反應(yīng)，保留烯烴和異構(gòu)烯烴，減少氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)MIO不同原料的中試結(jié)果原料 DQ LHLZ密度, g/cm3 0.8788 0.9249 0.8764產(chǎn)物, wt% H2-C2 4.06 3.45 3.35 C3-C442.40 22.85 34.89C5+汽油34.92 36.72 41.71焦炭 iC4= iC5=MIO工試產(chǎn)物分布，wt%ARGG-atmospheric residuum maximum gas plus gasoline以MGG技術(shù)為基礎(chǔ)以AR為原料新型催化劑RAG-1重油轉(zhuǎn)化能

27、力強抗金屬污染能力強選擇性號LPG+汽油產(chǎn)率較高，可達67-75 wt%丙烯+丁烯產(chǎn)率達18-23 wt%同種原料不同工藝的中試結(jié)果反應(yīng)深度DCC-1 DCC-2 MIO ARGG MGG FCC RFCCLPG+汽油MGG低碳烯烴DCC-1ARGG vs. RFCCLPG產(chǎn)率高柴油產(chǎn)率低PetroFCC技術(shù)-UOP采用雙提升管反應(yīng)器重油和汽油分別在各自的提升管中反應(yīng)獨自的沉降器和分餾，共用一個再生器重油提升管采用高溫大劑油比的操作方式，提高原料油一次裂化的轉(zhuǎn)化率汽油提升管采用比重油提升管更苛刻的操作條件，提高輕質(zhì)烯烴的產(chǎn)率使用高ZSM-5含量助劑LPG產(chǎn)率高，丙烯產(chǎn)率高達22 wt%汽油和柴

28、油產(chǎn)率低SCC-selective catalytic crackingLummus 公司采用Micro-Jet進料噴嘴、短接觸時間提升管和直連式旋分器 采用高溫、大劑油比的操作方式粗汽油在主提升管反應(yīng)器進料上方進行選擇性回?zé)捠褂酶遉SM - 5 含量的FCC 催化劑采用OCT 技術(shù),使催化裂化過程中生成的乙烯和丁烯發(fā)生歧化反應(yīng)生成更多的丙烯丙烯產(chǎn)率可達25-30 wt%MaxofinKBR 公司和Exxon公司采用雙提升管反應(yīng)器粗汽油的循環(huán)裂化以增產(chǎn)丙烯主催化劑采用低氫轉(zhuǎn)移活性的REUSY 型專用催化劑，并加入高ZSM - 5 含量的助劑采用配套的Atomax - 2 型進料噴嘴和密閉式旋風(fēng)

29、分離器高溫、大劑油比操作丙烯產(chǎn)率可達18 wt%以上丙烯產(chǎn)率可達12 wt%以上HS-FCC技術(shù)沙特和日本合作開發(fā)采用高溫、短接觸時間、高劑油比操作以及下行式反應(yīng)器采用超穩(wěn)Y催化劑和高擇形分子篩含量助劑中試規(guī)模為桶/天，示范裝置規(guī)模為30桶/天 HS-FCC中試和示范裝置產(chǎn)品收率 產(chǎn)品產(chǎn)率，wt%中試裝置1）示范裝置常規(guī)催化劑常規(guī)催化劑+ZSM-5常規(guī)催化劑常規(guī)催化劑+ZSM-52）干氣丙烯丁烯汽油LCOHCO焦炭4.610.716.145.49.46.63.15.518.417.834.09.37.13.55.410.613.436.010.57.79.110.420.419.035.71.

30、14.42.31）原料為石蠟基蠟油，操作條件：反應(yīng)溫度為600，劑油比為402）示范試驗原料為加氫蠟油，氫含量為14w%Indmax技術(shù)印度石油公司高苛刻度操作反應(yīng)溫度550-580劑油比15-25注水量15-20%低反應(yīng)壓力催化劑采用重油裂化組分超穩(wěn)Y分子篩擇形沸石示范裝置Indmax中試和示范試驗結(jié)果 工藝FCCINDMAX中試INDMAX示范干氣2.96.17.4液化氣12.150.436.3汽油31.219.434.7柴油40.012.110.6重油8.35.53.5焦炭5.56.47.5丙烯3.621.2-反應(yīng)溫度/490-510550-580575再生溫度/650-730670-7

31、00-劑油比4-715-25-反應(yīng)壓力/kg.cm-22.0-2.51.4-1.6-催化裂化工藝技術(shù)催化裂化多產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD中國PetroFCC技術(shù)UOPSCCLummus 公司MaxofinKBR 公司和Exxon公司HS-FCC技術(shù)沙特和日本Indmax技術(shù)印度石油公司NDCC-denitrified catalytic cracking問題的提出催化裂化摻煉CGO摻煉CGO 給FCC 帶來的不良影響特點CGO 與FCC 原料油分開注入提升管的不同部位，實現(xiàn)原料油先吸附裂化，CGO后吸附轉(zhuǎn)化裂化CGO 自提升管中部進入，避免CGO 中堿氮對再生催化劑

32、酸性中心的毒害作用 CGO 自提升管中部進入，對提升管前部的裂化反應(yīng)起到了急冷作用，減少了熱裂化反應(yīng)和不必要的二次反應(yīng)DNCC 工藝的優(yōu)點降低了CGO中堿性氮化物對催化劑酸中心的毒害減少催化劑中毒利于底部優(yōu)質(zhì)原料油的充分裂化CGO得到了吸附轉(zhuǎn)化一部分裂化成低分子產(chǎn)品, 一部分脫除對催化劑有害的污染物精制作用CGO起到了急冷劑的作用提高了底段反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度和劑油比降低了上段反應(yīng)器的反應(yīng)溫度, 抑制熱裂化、氫轉(zhuǎn)移和生焦等二次反應(yīng)當(dāng)摻煉25% 焦化蠟油時，DNCC的總液收率可提高1. 5 個百分點以上采用DNCC技術(shù)的催化裂化延遲焦化雙向組合工藝不產(chǎn)出低價值燃料油提高了催化裂化油漿自身的產(chǎn)值焦化

33、汽油回注，產(chǎn)品多樣化底部注入，多產(chǎn)LPG中部注入，多產(chǎn)汽油，汽油改質(zhì)下行床催化裂化技術(shù)概念的提出20世紀(jì)80年代，UOP和Stone & Webster公司特點氣固接觸時間短，油氣停留時間在0.2-1.0 s氣固軸向返混小，油氣徑向分布均勻更加接近平推流反應(yīng)生焦量比傳統(tǒng)FCC低20%-30%相同轉(zhuǎn)化率下，輕質(zhì)油收率提高2-3個百分點汽油辛烷值有所提高1-下行式反應(yīng)管 2-反應(yīng)沉降器 3-粗旋風(fēng)分離器4-汽提段 5-燒焦管 6-循環(huán)管 7-再生沉降器 下行床柔性催化裂化技術(shù)，在保持高汽油辛烷值的同時，有效降低催化裂化汽油的烯烴含量中國石化濟南分公司將原有提升管加床層裝置改造成提升管-下行床的組合

34、式反應(yīng)器形式，其特點柔性折疊式氣固兩相催化裂化反應(yīng)器（上行-下行兩部分柔性組合）折返式下行床兩相混合進料裝置催化劑臥式快速分離器下行床催化裂化技術(shù)-工業(yè)試驗結(jié)果折疊床催化裂化技術(shù)在提升管反應(yīng)器和下行床反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)的克服了提升管反應(yīng)器的軸向氣固返混大、氣固速度和固體濃度存在嚴(yán)重的徑向分布不均勻性的特點克服了下行床反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化深度低、對出入口要求過于嚴(yán)格的特點利用提升管反應(yīng)器的高固含量和下行床反應(yīng)器的低返混特點，獲得較高的輕油收率折疊床催化裂化技術(shù)在提升管反應(yīng)器的高固含量區(qū)進料油氣與催化劑快速混合并反應(yīng)利用下行床近似平推流的特征進行后期反應(yīng)提高輕油收率催化裂化工程技術(shù)催化裂化工程技術(shù)終止劑技

35、術(shù)預(yù)提升技術(shù)防結(jié)焦技術(shù)新型噴嘴技術(shù)氣固快分技術(shù)終止劑技術(shù)feeddieselgasolinegascoke如何減少中間產(chǎn)物的二次反應(yīng)？二次反應(yīng)的條件轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物產(chǎn)率沿提升管反應(yīng)器高度分布05101520253001020304050CokeCracked GasDieselGasolineConversionYield, wt %Riser Height, m勝利油田化工總廠60萬噸重催終止劑位置的確定020406080100120556065707580Light oil yield , %Before applicationAfter applicationDay 實際應(yīng)用效果預(yù)提升介質(zhì)水

36、蒸氣干氣各種汽油預(yù)提升段結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)新型結(jié)構(gòu)預(yù)提升段的作用常規(guī)作用反應(yīng)區(qū)（MGD)流化氣預(yù)提升氣預(yù)提升技術(shù)防結(jié)焦技術(shù)RFCCU結(jié)焦部位提升管噴嘴處沉降器 大油氣管線水平段分餾塔底循環(huán)系統(tǒng)危害因結(jié)焦造成的非正常停工次數(shù)幾乎占總次數(shù)的2/3隨摻渣率提高， RFCCU設(shè)備結(jié)焦日趨嚴(yán)重最嚴(yán)重，危害最大集氣室沉降器穹頂料腿沉降器內(nèi)壁大油氣管線水平段升氣管外壁旋分器外壁生產(chǎn)裝置的結(jié)焦圖片噴嘴處沉降器內(nèi)壁大油氣管線集氣室粗旋外壁升氣管外壁結(jié)焦因素分析原料性質(zhì)原料性質(zhì)差、殘?zhí)扛呤浅两灯鹘Y(jié)焦的內(nèi)在因素 催化劑生焦中心 沉降器溫度重組分冷凝 停留時間 理想狀態(tài)的平均值、流動緩區(qū)停留時間長流場分布存在流動緩區(qū)和死區(qū)

37、油氣分壓也影響重組分的冷凝 防結(jié)焦措施安裝油漿過濾器在沉降器頂部加防焦蒸汽環(huán)管采用相關(guān)設(shè)備增加防焦蒸汽量使用阻垢劑效果有限結(jié)焦原因分析結(jié)焦的內(nèi)因易結(jié)焦組分的存在 反應(yīng)油氣：氣相裂化氣、汽油、柴油、回?zé)捰?、油漿 液相油漿 ？結(jié)焦的外因結(jié)焦環(huán)境 沉降器：溫度分布、流場分布油漿的結(jié)焦性能研究油漿及其SARA組分失重速率曲線 99.597.890.4油漿SARA組分在沉降器結(jié)焦中所占比重分析沉降器結(jié)焦的根本原因極少量的吸附在待生劑上的油漿重組分在汽提段被汽提出來后，以液滴形式進入沉降器，彌漫在整個沉降器空間。在沉降器內(nèi)的流動過程中，有95%以上被固體壁面捕獲，繼而發(fā)生沉降器的結(jié)焦防焦技術(shù)路線將極少量的

38、吸附在待生劑上的，而在汽提段被汽提出來后就以液滴形式進入沉降器的油漿重組分轉(zhuǎn)化掉，從根本上消除沉降器的結(jié)焦化學(xué)汽提法轉(zhuǎn)化條件合適的溫度、時間和催化劑轉(zhuǎn)化方式沉降器內(nèi) 汽提段 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)提出了“化學(xué)汽提器”概念，并申請了國家發(fā)明專利“一種重油催化裂化沉降器抑制結(jié)焦的方法 ”（專利號：）新型噴嘴技術(shù)第三代霧化進料噴嘴從九十年代中期Mobil & Kellog公司的Atomax噴嘴UOP公司的Optimix 噴嘴這些噴嘴的霧化SMD粒徑在50-60 m它們能使裝置的輕油產(chǎn)率有較為明顯的提高，經(jīng)濟效益顯著石油大學(xué)自1997年在中國石油總公司立項，進行催化裂化新型高效霧化進料噴嘴的開發(fā)霧化技術(shù)及原理液

39、體霧化是指在外加能量作用下，液體在氣體環(huán)境中變成液霧或小液滴的過程單相流霧化：霧化能量來源于液體本身的壓力能壓力霧化噴嘴、壓力旋轉(zhuǎn)霧化噴嘴兩相流霧化低壓鼓風(fēng)霧化：利用大量而低速的氣體來實現(xiàn)霧化氣體輔助霧化：利用少量而高速的氣體來實現(xiàn)霧化氣泡霧化：在混合腔壓力下，氣體以氣泡的形式存在于液體之中，經(jīng)噴口噴出時壓力突然降低，氣泡突然膨脹，使液體得到霧化霧化技術(shù)及原理其它能量來源的霧化機械旋轉(zhuǎn)霧化靜電霧化超聲波霧化催化裂化過程由于處理量大且原料油粘度較大，使用的均為兩相流霧化噴嘴兩相流霧化噴嘴氣體輔助霧化能有效利用高速氣體的能量，因而具有霧化效果好，單噴嘴可以有較大處理量，是一種非常有潛力的噴嘴形式內(nèi)混式氣體輔助霧化：氣體和液體在離開噴嘴之前首先在噴嘴的內(nèi)部進行混合，然后經(jīng)過噴口噴出外混式氣體輔助霧化：高速運動的氣流在噴嘴的出口處或出口處之外與液體相接觸并產(chǎn)生作用氣泡霧化：氣泡霧化是利用氣體在液相中產(chǎn)生氣泡，氣泡在噴口爆破將液滴再次破碎新型噴嘴采用的霧化原理：新型噴嘴的工作過程基于內(nèi)混式霧化原理和氣泡霧化原理催化裂化工藝對霧化噴嘴的要求能夠?qū)⒃嫌土己玫撵F化具有較細的平均液滴粒徑，較窄的粒徑分布，大液滴極少使原料油能夠迅速氣化，使裂化反應(yīng)在氣相進行，以改善產(chǎn)品的選擇性產(chǎn)生良好的噴霧射流呈扁平扇形