催化裂化的技术发展

1、催化裂化的技术发展催化裂化催化裂化是石油炼制过程之一，是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应，转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化是现代化炼油厂用来改质重质瓦斯油和渣油的核心技术,是重质原料轻质化得主要技术措施，也是炼厂获取经济效益的重大手段。催化裂化原料的品质越来越差，但对提高目的产物收率、汽柴油质量、柴汽比，以及多产丙烯和改善烟气排放等提出了更高的要求。催化裂化产品质量的要求越来越高，对产品需求结构的变化，以及环保法规的逐渐完善在产品结构方面，要求提高柴汽比和增产丙烯;在产品的品质方面,要求生产低烯怪含量和低硫含量的高辛烷值汽油和低硫含量的高十六烷值柴油。催化裂化过程的环保问题主

2、要涉及SOx和NOx的排放4催化裂化工艺前景4催化裂化工艺前景催化裂化装置的发展历程国内外催化裂化工艺发展状况催化裂化催化剂PART101催化裂化装置的发展历程PART101催化裂化装置的发展历程PART101催化裂化装置的发展历程中国建成第一套提升管傕化裂化裝置第一套流化催化裂化工业裝置在美国投产1958年中国第一套移动床傕化裂化裝置投产中国第一套流化傕化製化裝置投产全世界第一套工业意义上的固定床催化裂化裝置诞生随着硅铝微球催化利的问世，此后不久出现了IV型流化催化裂化裝置固定床Cfixed-bedJ结构复杂，生兴连续性差移动床（moving-bedJ补制方便，质量稔定流化床（fluidiz

3、ed-bed）操作方便，用热充分,构简化提升管（riserJ控制灵活，辛娩值高,选择性好rr原料釉-fixed-bedfluidized-bed(a)固定床moving-bedjriserPART102国内外催化裂化工艺发展状况PART102渣油催化裂化技术发展PART102渣油催化裂化技术发展目前,渣油催化裂化RFCC工艺加工原油残炭可达3%10%赛和锐含量可达10000Pg/go由于积碳，因此使催化剂活性和选择性迅速下降。提升管下游部位的热裂化与非理想二次反应等。催化剂在上行过程中受重力作用产生滑落与返混。1040也/g，平衡剂上金属沉积量最咼可达表1渣汕裂化技术进展专利商/研宛机构工艺名

4、称工业化动态UOP毫秒催化裂化技术1套位于美国新泽西Cosatal公司EaglePoint炼油（MSCC）厂，为改造装置（2.8Mt/a）,1994年开工孑1套建于美国路易斯安那TransAmerican炼油公司（5.OMt/a）,1999年开工；另一套装羞将在今后在土库曼斯坦建成投产门F行味反应需停留时间S&W快速段接触反应（QC）中试200msMobil起短接触FCC工艺中试500msWestOrrtaurio丈学渣油超短裂解工艺小型中试CSOms清华大学下行管式FCC工艺专利技术500ms国内新工艺、新技术进展RIPP/北京设计院/煞山石化VRFCC第一套VRFCC王业装羞是由北京蕪山石

5、化公司炼油厂的合作开发催化裂化装置改造而成，处理能力为SOOkt/a洛阳石化工程公司ROCCV第一套ROCC-V型装S100kt/a）1996年5月在洛阳石化工程公司炼油实验厂投产,1999年9月在青岛石化工厂投产l.OMt/al业化装羞石油大学两段提升管FCC工艺中试part102多产柴油催化裂化技术发展一多产柴油和液化气的MGD技术MGD技术是中国石油化工股份有限公司石j由化工科学硏究院(RIPP)开发的以重质油为原料利用常规催化裂化装置同时多产液化气和柴油，并可显著降低汽油烯怪含量的工艺技术。与常规催化型化技术相比具有以下特点：采用粗汽油控制裂化技术曾加液化气产率,降低汽油烯烽含量，调节

6、裂化原料的反应环境以增加柴油憎分的生成和保L留；pt厂、重质原料油在高苛刻度下.轻质原料油在低苛刻度下进行选择性反应以増加重质原料油T欠裂化和柴油憎分的生成;液化气和柴油产率明显大于常规的FCC技术，高价值产品(液化气.汽油和柴油)与常规FCC技术相当;汽油中烯怪含量能够大幅度降低,且汽油辛烷值有PART102多产柴油催化裂化技术发展二、多产柴油的MDP技术RIPP在传统增产柴油工艺技术的基础上开发了催化裂化增产柴油的新工艺MDPo该工艺晨有以下特点：可以加工重质、劣质的催化裂化原料；应用原料组分选择性裂化技术，将催化裂化原料按憎分的轻重及其可製化性能区别处環在提升管反应器不同位置注入不同原料

7、组分，使性质不同的原料在不同环境和适宜的裂化葡刻度下逬行反应；采用配套研制的增产柴油催化剂，且维持平衡剂的活性适中;采用较为苛刻的裂化条件和遹宜的回炼比，装置的加工量和汽油的辛烷值不舍曼1影响。PART102低碳烯怪催化裂化技术发展PART102低碳烯怪催化裂化技术发展目前，国外有多家公司推出了多产烯姪的FCC工谢术。20世纪80年代末,我国开始了低碳烯绘技术的硏究，成功开发了以多产低碳烯绘和高辛烷值汽油为目的的FCC工艺家臓术。表2多产烯婭工艺技术进展同专利商/研究机构工艺名称工业化动态国外技术进展U0PPetroFCC印度一套新建装墨采用该工艺LOCC还未见工业化报道Kellogg/Mob

8、l订Maxofin中试：以Minas蜡油为原料，丙烯产率为18%ArcoChemicalSuperflexLummussee还未见工业化报道NesteOyNBXCC中试丙烯收率为15%。一套120160kt/a的半工业化装蓋于1999年建于芬兰Fortum的PorvooK厂,2002年实现工业化国内技术进展RIPPDCC-I国内建有多套装墨；另有一套建于泰STPI(750kt/t)dcc-n1997年投产MGG国內建有多套装置MIO1995年在中国石油工业部兰州石化公司实现工业化ARGG国内建有多套装墨PART102生产清洁燃料催化裂化技术发展PART102生产清洁燃料催化裂化技术发展我国催化

9、裂化汽油中40%65%,突破了现有催化裂化工艺对二次反应的限制。可明显降低汽油烯绘含量并增加异丁烷产率。实现了可控性和选择性地进行裂化反应、氢转移反应和异构化反应。为此提出了生产清洁汽油的催化裂化新工艺MIP。提出了一种生产清洁汽油组分的新概念。part102国内外催化裂化技术差异part102国内外催化裂化技术差异炼高少可低高低短卜程丄酣低多单高低高长参渣比加氢处理料操作方式催化剂单耗E-CAT重金属E-CAT活性开工周期PART103催化裂化催化剂技术进展PART103催化裂化催化剂渣油催化裂化催化剂生产清洁燃料催化剂（降低汽油烯怪度的催化剂）01一多产低碳烯烽催化剂03多产柴油催化裂化催

10、化剂（降低汽油硫含量的催化剂）part103渣油催化裂化催化剂RIPP认为渣油裂化催化剂应有的梯度孔分布和梯度酸性中心分布,以对付具有不同分子大小和裂化性能的复杂原料,渣油裂化过程中基质的作用十分重要,其孔结构.酸中心性质和活性必须与沸石的活性匹配，沸石的裂化活性与氢转移雜化裂化装置特点成功开发了一批性能优异的RFCC催化剂f如周村的刀SM系列.DVR-lffilJ.长岭炼油厂的othit3(XX).orbit-33(X).orbit-36(X)系列.CHV-I.DOCP催化剂f兰化公司炼油厂的LV-23.以NK-98催化剂等。.针对RFCC加工过程中存在的金属污染，尤其是Ni.Na.V等污染

11、问题r除使用抗重金属污染催化剂外,也可对平衡剂上的金属污染物进行钝化。PART103低碳烯桂催化裂化催化剂PART103低碳烯桂催化裂化催化剂PART103多产柴油催化裂化催化剂GraceDavison公司开发的Ultima系列催化剂可提高轻质油特别是柴油收率。这种催化剂重油裂解能力强,塔底油和焦炭选择性较好。金陵石化公司炼油厂使用后反映轻柴油増产很多，油浆、焦炭、液化石油气产率低,可提高渣油掺炼率。我国在多产柴油催化剂方面处于国际领先水平。目前，多产柴油催化剂有3个牌号,均为RIPP开发。他们是:多产柴油兼重油裂化的CC20D(cl)、多产柴油兼顾液化气/辛烷值的CC-2OD(jj).多产柴

12、油兼顾抗帆/辛烷值的CC-20D(ly)系列催化剂;多产柴油兼重油裂化的MLC500催化剂;多产柴油和液化气兼顾重油裂化的GRD催化剂。为増产低碳烯怪,Intercat公司开发TPentasil系列助剂z其中Pentacat用于増产丙烯和C4烯怪zZMX用于増产C4烯怪。Engelhard公司正在用类似FlexTex系列催化剂制造方法生产不増加液化石油气总量，但増产丙烯,尤其是C4烯桂的第二代Maxol催化剂。为増产丙烯zMobil/Kellogg公司开发了ZSM5分子筛含量超过25%的专用催化剂用于Maxofin工艺z丙烯收率6%-18%oGraceDavisiori公司开发的Olefins

13、Max助剂也含有25%的ZSM5沸石。Akzo-Nobel公司的EclipseTP助剂同样用于大量生产丙烯。目前，这两种助剂正在工业化生RIPP开发的DCC工艺由重质原料生产丙烯，DCC专用催化剂以晶内含稀土择形分子筛ZRP-1为主要活性组元,具有高水热活性稳定性和丙烯产率，目前正在开发丙烯选择性更高的第二代催化剂。MIO工艺多产异构C4烯绘,其专用催化剂活性组元具有特殊的孔道结构和酸强度,对生成异构C4烯疑具有选择性催化作用。另外RIPP还开发了一种多产液化石油气,特别是丙烯的CAJ助剂。该助剂采用稀土磷硅铝(PRSA)沸石作为择形活性组元，配以其他沸石和合适载体制得。1998年,该助剂进行

14、工业化标定,当CA1藏量为15%时,液化石油气可提高23%。PART103生产清洁燃料催化裂化催化剂1降低汽油烯怪度的催化剂提高催化剂的氢转移活性如增加催化剂中的稀土含量，可以降低烯怪，但同时也降低了轻烯烽产率,导致汽油辛烷值下降,焦炭选择性变差。为解决上述矛盾，各催化剂公司都在开发新的降烯怪催化剂。表3列出了各大公司降低汽油烯怪度催化剂的技术进展喪3降低静辎團歡技槪用牌号他牖况GraceDivisionRFG1g的年阴在地砸瑚頌覷射胎牖低鴨AkzoNobelTOM在日*馬曲血瞒油厂工业应用：栢同RONF轻质油怔垣含覺障低7亀全爛分氏曲耕屋含覺棒加執电和燔含加了碗？营噫含畳缰11叮眺RIPPG

15、DR在浴阳石瞪厂和上海脯厂聃肄上运行：FC常牖鹘分别下釣山牝和8f將一忧GORfiWt利用大床WWfilVR比为酣：的的總台油为照絹中话？W中!辭會可隆締临:I降低汽油硫含量的催化剂GraceDavison公司开发的GSR催化剂可降低催化裂化汽油中硫含量。第一代产品GSR1催化剂减硫助剂主要组分为AI2O3负载的Lewis酸中心(首选为ZnO或锌的铝酸盐),可使汽油中硫含量降低15%25%。近年来，该技术不断改进,使汽油脱硫率保持在20%左右。目前,GSRJ催化剂已在欧洲和北美广泛应用。第二代产品GSR2催化剂减硫助剂在GSR1基础上添加钦矿型结构Tio2组元制得,主要组分为TIO2/AI2O

16、3。该技术在Davison循环提升管(DCR)中试结果表明:iJD10%GSR-2隹仝旦RQirmo/ono/PART104催化裂化工艺前景PART104催化裂化工艺前景进入21世纪，催化裂化工艺随曾面临后期的加氢裂化工艺的竞争和20世纪末以来生产质量标准日益严格的清洁燃料挑战，但在各工艺过程中仍保持领先的地位。其原因首先归结为催化裂化的进步，在工艺流程、催化剂性能和机械设备大型化等方面的长足发张和改进,降低了装置投资和加工成本，化解了由于节能和环保要求带来的压力。其次，相继开发成功了多种原料预处理、产品精致和改质等工艺技术和催化裂化“配套”工艺及其它炼油工艺和催化裂化工屯的合理”组合”O再就是以催化裂化技术为核心派生出来的一系列“家族工艺”，将催化裂化转变为构成“炼油-化工-一体化”的主体装置。PART104催化裂化工艺前景随着国民经济的持续增长，油品的需求量也同步增长。预期2020年我国原油加工量将超过200Mt。在新建炼油厂和扩建老厂的加工流程中，催