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文档简介
催化裂化技术进展2011年10月石油化工科学研究院催化裂化技术进展2011年10月石油化工科学研究院1主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况23催化裂化特点催化裂化是重油轻质化并重新分配碳、氢元素的化学转化过程,也是氢自平衡的反应过程;催化裂化又是一种脱碳工艺,通过脱去适宜的碳,调节轻产品的H/C比和收率;催化裂化反应按正碳离子反应机理进行,是复杂的平行顺序反应过程。根据催化剂性能和反应条件,有其相应的产品分布特点。传统上炼油界都以其生产汽油为主要产品;作为转化工艺,也可生产低碳烯烃,正碳离子ß位断裂,最小产物是丙烯;催化裂化常压操作,投资省、费用低。3催化裂化特点催化裂化是重油轻质化并重新分配碳、氢元素的化学34催化裂化的新发展催化裂化仍然是炼油的核心工艺近年的发展主要是:
¤加工更重的原料
¤生产轻质清洁燃料¤多产低碳烯烃¤节能降耗、减排4催化裂化的新发展催化裂化仍然是炼油的核心工艺4柴油市场需要柴油市场需要5汽油市场需求汽油市场需求6乙烯丙烯市场需求乙烯丙烯市场需求7近期丙烯价格变化趋势近期丙烯价格变化趋势8催化裂化处理能力催化裂化加工能力,桶/天增减幅,%2011.1催化加工量占原油加工比重,%地区2011.1原油加工能力,桶/天2011.12010.1美国17,376,2145,543,8845,582,834↓0.7031.90加拿大1,797,000462,100487,300↓5.1725.71拉丁美洲和加勒比地区7,630,5001,691,5071,690,007↑0.0922.16西欧13,557,4902,016,398,2,012,325↑0.2014.87独联体和中东欧9,462,712707,647707,647-7.48中东7,185,440386,485385,485↑0.265.38非洲2,789,782190,240186,725↑1.886.82亚太19,792,3972,223,6682,164,825↑2.7211.23世界79,591,53513,221,92913,217,148↑0.0416.61中国约4.77亿吨/年约1.456亿吨/年30.52催化裂化处理能力催化裂化加工能力,桶/天增减幅,%2011.9主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况10ExxonMobil/KBR1、两器并列型式;2、ATOAMX-STF扇形喷嘴;3、拥有专利权的密闭偶联旋风系统、翼阀;4、具有高效填料、分段汽提技术;5、单段再生,平板栅空气分布器;6、适宜提升管长度、旋风升气管最短;7、两器、滑阀、大油气管线采用内部耐火衬里;8、大油气管线、滑阀采用冷壁设计ExxonMobil/KBR1、两器并列型式;2、ATOAM11ExxonMobil/KBR1、两器同轴型式;2、ATOAMX或ATOAMX-2进料喷射系统3、拥有专利权的直角连接外提升管;4、两级汽提,通量管挡板技术,通量管挡板与侧向混合技术5、逆流再生,树枝状格栅主风分布器6、控制催化剂循环量的塞阀7、拥有专利权的外部烟气集气室ExxonMobil/KBR1、两器同轴型式;2、ATOAM12LummusTechnology1、两器并列型式;2、短停留时间,全垂直外提升管3、拥有专利权Micro-jet进料喷嘴;4、拥有专利权的负压直联旋风系统;5、汽提器安装具有专利权的规整格栅挡板;6、拥有专利权直角催化剂输送线7、单段快速床再生,采用环状或树枝状主风分布器LummusTechnology1、两器并列型式;2、短停13Nippon/SaudiAramcoHS-FCC1、丙烯产率为常规催化裂化的四倍以上;2、采用下行式反应器,较高反应温度(550-650℃),较短反应时间(<0.5s);3、降低催化剂返混Nippon/SaudiAramcoHS-FCC1、丙烯产14PetrobrasFCC
1、拥有专利权的Uitramist进料喷嘴;2、采用未密封的无料腿的粗旋(PASS技术)PetrobrasFCC1、拥有专利权的Uitramis15PetrobrasMFCC/UMFCCMFCC解决了低反应温度时的重油转化能力问题;
催化剂设计采用具有高可接近性、高酸性的基质,以及低氢转移活性的分子筛;
采用短接触反应时间、分层进料、钝化污染金属(钒、镍)提高选择性和有效转化率
UMFCC可生产较高品质的柴油
较好的重油转化能力
PetrobrasMFCC/UMFCCMFCC解决了低反16ShawGroup/Axens
1、G系列喷嘴2、短接触反应时间提升管;3、混合温度控制系统;4、密闭旋风系统;5、采用提升管出口汽提技术6、高效填料汽提器7、拥有专利权的催化剂和主风分布系统ShawGroup/Axens1、G系列喷嘴2、短接触反17ShellGlobalSolutions
1、两器并列,采用内提升管;2、高效喷嘴;3、短接触反应时间提升管;拥有专利权的提升管内构件(降低压降、防止催化剂返混)4、密闭旋风系统;5、采用倒V、倒U或半月形挡板的两段汽提技术6、拥有专利权的高通量汽提挡板技术;提高汽提段催化剂流通速度,改善汽提效果7、单段逆流再生ShellGlobalSolutions1、两器并列,18ShellMILOS
1、采用辅助提升管,可以按照多产柴油、多产丙烯方案灵活操作;2、采用柴油方案时,轻循环油产率可达到20%,十六烷值比常规催化裂化提高7个单位;ShellMILOS1、采用辅助提升管,可以按照多产柴油19UOPFCC1、两器并列;2、拥有专利权的预提升技术;3、Optimix进料分布系统;4、VDS分离系统(旋风器、沉降器和汽提器);5、改善汽提器高效待生催化剂流化效果的内构件;6、高效烧焦罐技术;7、RxCat技术,该技术特点是在提升管反应器和再生器之间设立一个催化剂混合器,来自沉降器的部分待生催化剂与再生剂在混合罐掺混后直接返回提升管反应器。通过采用温度较低的待生催化剂与高温的再生催化剂混合、换热,使再生剂温度降低,参与反应的剂/油比提高。8、应急连锁系统UOPFCC1、两器并列;2、拥有专利权的预提升技术;3、20UOPMSCC1、
催化剂向下流,原料油与催化剂帘成垂直方向接触,然后水平通过反应区,随即快速分离2、超短接触反应时间;反应后快速分离,减少了二次反应,干气少、生焦少,LPG烯烃度高,柴油含H量高,汽油产率高。3、单级外旋风器4、热汽提技术,在第一反应区为裂化的大分子可继续反应;5、待生剂采用空气提升,采用鼓泡床再生器UOPMSCC1、催化剂向下流,原料油与催化剂帘成垂直方21UOPPetroFCC1、Optimix进料系统;2、VSS或VDS分离系统3、高效汽提技术4、RxCat技术,该技术特点是在提升管反应器和再生器之间设立一个催化剂混合器,来自沉降器的部分待生催化剂与再生剂在混合罐掺混后直接返回提升管反应器。通过采用温度较低的待生催化剂与高温的再生催化剂混合、换热,使再生剂温度降低,参与反应的剂/油比提高。5、双提升管,采用汽油回炼提高低碳烯烃、芳烃产率UOPPetroFCC1、Optimix进料系统;2、VS22国外技术小结进料系统,强调原料雾化效果;汽提段采用填料技术、提高汽提效果;采用快分技术,使油剂快速分离,减少二次反应;不同组分分区选择性转化技术国外技术小结进料系统,强调原料雾化效果;23SinopecFDFCC洛阳石化工程公司开发采用双提升管反应器结构重油提升管在常规催化裂化条件下操作汽油提升管在较苛刻的条件下操作SinopecFDFCC洛阳石化工程公司开发24SinopecFDFCCSinopecFDFCC25SinopecDCC工艺使用重质原料油多产丙烯反应温度比蒸汽裂解低得多操作方式灵活气体产物以丙烯、乙烯为主烯烃产物杂质少SinopecDCC工艺使用重质原料油多产丙烯26SinopecMGD汽油控制裂化技术渣油催化裂化原理原料组分选择性裂化技术反应终止技术配套专用催化剂根据原料油不同馏分的裂化性能不同和目的产品不同,为各馏分提供相应的裂化环境SinopecMGD汽油控制裂化技术根据原料油不同馏分的裂27SinopecMIP采用串联提升管反应器系统。实现了裂化、氢转移和异构化3类反应的可控性和可选择性。明显地降低了汽油中的烯烃含量,同时保持辛烷值不损失,重油转化能力还有所增加。用相对较低反应温度/较长反应时间的反应模式,替代常规FCC高温/短反应时间的操作模式,有利于正碳离子反应,不利于自由基热裂化反应,从而减少干气生成。使用配套的、有专利权的催化剂。具有灵活多样的操作方式。SinopecMIP采用串联提升管反应器系统。实现了裂化、28SinopecCGP采用含有两个不同反应区的串联变径提升管反应器系统。实现了裂化、氢转移和异构化3类反应的可控性和可选择性。汽油中的烯烃转化为异构烷烃和丙烯,从而显著降低汽油中的烯烃含量。采用一种梯度酸强度和梯度孔分布的多功能催化剂。在第一反应区底部采用新型预提升结构。在第一反应区和第二反应区之间采用具有专利权的异型低压分布板,以提高第二反应区的催化剂藏量和催化剂浓度,从而强化双分子反应。采用具有新型结构的高效汽提段。SinopecCGP采用含有两个不同反应区的串联变径提升29主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况302022/12/1231中国催化裂化的现状重质油轻质化的核心装置
--提供汽油池~70%和柴油~30%油化结合的桥梁装置
--提供丙烯市场40%二次加工能力最大的装置加工渣油的主要装置之一炼油板块效益最好的装置2022/12/1131中国催化裂化的现状重质油轻质化的核心312022/12/1232催化裂化装置的概况加工能力约1.5亿吨/年(石油+石化)
二次加工能力最大的工艺平均掺渣比例~36%工业装置总数~160套石油+石化~49+53套单套最大能力350万吨/年最小~10万吨/年
催化剂用量~12万吨/年2022/12/1132催化裂化装置的概况加工能力约1.532催化裂化面临的问题适应市场需要,既要生产清洁燃料(汽油烯烃、苯、硫含量、辛烷值等),还要提供接近40%丙烯;随着石油资源减少,催化裂化面临着原料重质化、劣质化的巨大难题;与前后处理技术的衔接配合焦化蜡油的加工焦化蜡油的最大掺炼比例和对产品性质影响加氢处理的焦化蜡油反应性能加氢生成油的加工催化裂化油品的精制过程节能减排将是催化裂化技术所面临的重要问题(SOx,NOx,颗粒物、CO、温室气体CO2)催化裂化装置长周期运行问题(烟机结垢、催化剂跑损、装置结焦)(汽油OR丙烯)催化裂化面临的问题适应市场需要,既要生产清洁燃料(汽油烯烃、332010年国际汽油规格和我国汽油规格主要性能指标项目预计2010年国际燃料标准欧洲Ⅲ2000年欧洲Ⅳ2005年EMA建议规格国Ⅱ国ⅢRON92~95硫/μg/g<20<150<50<30≤500≤150芳烃/φ%25~35<42<35<35≤40≤40烯烃/φ%10~15<18<18<10<35<30苯/φ%0.5~1.0<1.0<1.0<1.0<2.5<1.02010年国际汽油规格和我国汽油规格主要性能指标项目预计2034汽油国三、四标准RON抗爆指数硫ppm苯%烯烃%芳烃%氧%蒸汽压国三9085150130402.788/72938897国四908550125352.788/72938897汽油国三、四标准RON抗爆指数硫ppm苯35汽油国三、四标准(乙醇组分)RON抗爆指数硫ppm苯%烯烃%芳烃%氧%蒸汽压国三8883.515013344088/729186.595国四8883.550127.738.8088/729186.595汽油国三、四标准(乙醇组分)RON抗爆指数硫ppm苯36轻柴油质量标准标准国家标准GB252-2000对应欧Ⅱ排放标准氧化安定性,mg/100mL,≯2.52.5硫含量,%≯0.20.05十六烷值,≮4549总污染物,mg/kg≯-24润滑性60℃,μm≯-460轻柴油质量标准标准国家标准对应欧Ⅱ排放标准氧化安定性,mg/37最新公布的车用柴油推荐标准标准国家标准GB/T-2003对应欧Ⅱ排放标准氧化安定性,mg/100mL,≯2.52.5硫含量,%≯0.050.05十六烷值,≮4949总污染物,mg/kg≯-24润滑性60℃,μm≯460460最新公布的车用柴油推荐标准标准国家标准对应欧Ⅱ排放标准氧化安38催化裂化再生器排放标准排放物美国欧洲亚洲NOx20ppmv40μg/m3SOx25ppmv125μg/m350-125ppmv(日本)1000ppmv(印度)CO500ppmv颗粒物1磅/1000磅焦炭20μg/m32磅/1000磅焦炭(日本)0.67磅/1000磅焦炭(印度)国家标准GB16297-1996中新污染源排放限值要求:再生烟气中二氧化硫的浓度不高于400mg/Nm3,催化剂粉尘的浓度不高于120mg/Nm3。催化裂化再生器排放标准排放物美国欧洲亚洲NOx20ppmv439催化裂化再生器排放标准温室气体CO2的排放越来越受到关注,炼厂约15-25%CO2排放量来自催化裂化。各国相继制定了催化裂化减排的措施。如欧洲计划在九十年代的基础上减排20%,日本为6%。为减少温室气体排放,UOP计划通过提高热能、动能回收效率,优化蒸汽及动力系统,优化设备维护,回收燃料气中高价值组分等技术措施,达到减排20%的目标。催化裂化再生器排放标准温室气体CO2的排放越来越受到关注,炼40主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况41MIP系列技术节能减排先进性分析相对于常规FCC工艺,MIP系列工艺装置的能耗降低了8-10kgEO/t,由MIP工艺反应部分的原料油升温热和反应热减少所造成的装置能耗降低在5-8kgEO/t;MIP系列技术明显地降低汽油烯烃含量,从而改善了汽油燃烧性能,减少了污染物排放;MIP系列技术使汽油的硫含量降低30%-50%,从而相应地使因硫化物燃烧造成的污染物排放也减少了30%-50%;MIP系列技术使汽油的苯含量降低60%,从而明显降低汽油由苯致癌的风险性;MIP系列工艺的处理量已达到7000万吨/年以上,每年可以多生产处109.2万吨有价值的液体产品,少生产出35.48万吨焦炭,相当于减少二氧化碳的排放量约130万吨。MIP系列技术节能减排先进性分析相对于常规FCC工艺,MIP42我国催化裂化能耗变化趋势我国催化裂化能耗变化趋势4344催化裂化原料及产品氢含量C4、C4组分原料焦炭C2以下组分汽油重柴油轻柴油油浆11.8-13.2%10.3-12.0%6.1-9.0%9.2-10.5%10.2-11.9%12.9-13.5%>19%>15%44催化裂化原料及产品氢含量C4、C4组分原料焦炭C2以下4445高剂油比和短接触的意义高剂油比增加活性中心对油之比,增加催化活性,增加催化反应与热反应之比,减少生焦和干气,提高重油转化率;短接触减少二次反应,保留一次反应生成的烯烃,保留芳烃。烯烃、芳烃含氢量低有利提高轻质产品收率;减少氢转移、缩合等反应,减少生焦;少生焦减少炭差,反过来有利提高剂油比;高剂油比还可减少残炭转化为焦炭。45高剂油比和短接触的意义高剂油比增加活性中心对油之比,增加45降低干气和焦炭产率的MIP-DCR工艺中型实验结果验证了小型实验结果,当再生催化剂温度由720℃降低到610℃,剂油质量比由5.0增加到5.5时,在相同转化率条件下,干气产率下降16.20%,焦炭产率下降6.81%。开发降低干气和焦炭产率的MIP工艺技术的关键在于降低再生催化剂的温度以及控制合理的再生催化剂的温度和剂油比。降低干气和焦炭产率的MIP-DCR工艺中型实验结果验证了小型46MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油47MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油48MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油49MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油工业应用结果表明,通过对柴油馏分进行切割可以将柴油中单环芳烃富集,单环芳烃在催化裂化反应过程中具有较好的转化为高辛烷值汽油的潜力;工业应用标定结果显示,在裂化30%轻柴油馏分时,柴油产率平均下降1.41个百分点,目的产物(液化气+汽油)产率平均增加1.16个百分点;汽油马达法辛烷值增加0.5个单位;柴油密度有所增加,十六烷值有所下降。MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油工业应用结果表明,通50结束语FCC装置仍是石油炼制工业的核心装置;MIP系列生产轻质清洁燃料技术,可大幅度降低汽油中的烯烃、苯和硫含量,同时提高总液收;MIP系列技术具有先进的节能减排效果;节能、减排将是近期催化裂化研究的焦点。结束语FCC装置仍是石油炼制工业的核心装置;51谢谢!谢谢!5253参考文献《FluidcatalyticcrackingandVisbreaking/ThermalpluscrackingLatestRefiningTechnologyDevelopments&Licensing》,HydrocarbonPublishingcompany,FourthQuarter2010许友好,张久顺,龙军,常学良.MIP系列技术节能减排先进性分析[J].石油炼制与化工,2011,42(4),6-9潘罗其,颜刚,聂白球,崔守业.MIP装置柴油轻馏分回炼增产高辛烷值汽油的工业实践[J].石油炼制与化工,2011,42(1),33-36许友好,龚剑洪,张久顺,龙军.降低干气和焦炭产率的MIP工艺研究[J].石油炼制与化工,2007,38(10),7-1153参考文献《Fluidcatalyticcracki53催化裂化技术进展2011年10月石油化工科学研究院催化裂化技术进展2011年10月石油化工科学研究院54主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况5556催化裂化特点催化裂化是重油轻质化并重新分配碳、氢元素的化学转化过程,也是氢自平衡的反应过程;催化裂化又是一种脱碳工艺,通过脱去适宜的碳,调节轻产品的H/C比和收率;催化裂化反应按正碳离子反应机理进行,是复杂的平行顺序反应过程。根据催化剂性能和反应条件,有其相应的产品分布特点。传统上炼油界都以其生产汽油为主要产品;作为转化工艺,也可生产低碳烯烃,正碳离子ß位断裂,最小产物是丙烯;催化裂化常压操作,投资省、费用低。3催化裂化特点催化裂化是重油轻质化并重新分配碳、氢元素的化学5657催化裂化的新发展催化裂化仍然是炼油的核心工艺近年的发展主要是:
¤加工更重的原料
¤生产轻质清洁燃料¤多产低碳烯烃¤节能降耗、减排4催化裂化的新发展催化裂化仍然是炼油的核心工艺57柴油市场需要柴油市场需要58汽油市场需求汽油市场需求59乙烯丙烯市场需求乙烯丙烯市场需求60近期丙烯价格变化趋势近期丙烯价格变化趋势61催化裂化处理能力催化裂化加工能力,桶/天增减幅,%2011.1催化加工量占原油加工比重,%地区2011.1原油加工能力,桶/天2011.12010.1美国17,376,2145,543,8845,582,834↓0.7031.90加拿大1,797,000462,100487,300↓5.1725.71拉丁美洲和加勒比地区7,630,5001,691,5071,690,007↑0.0922.16西欧13,557,4902,016,398,2,012,325↑0.2014.87独联体和中东欧9,462,712707,647707,647-7.48中东7,185,440386,485385,485↑0.265.38非洲2,789,782190,240186,725↑1.886.82亚太19,792,3972,223,6682,164,825↑2.7211.23世界79,591,53513,221,92913,217,148↑0.0416.61中国约4.77亿吨/年约1.456亿吨/年30.52催化裂化处理能力催化裂化加工能力,桶/天增减幅,%2011.62主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况63ExxonMobil/KBR1、两器并列型式;2、ATOAMX-STF扇形喷嘴;3、拥有专利权的密闭偶联旋风系统、翼阀;4、具有高效填料、分段汽提技术;5、单段再生,平板栅空气分布器;6、适宜提升管长度、旋风升气管最短;7、两器、滑阀、大油气管线采用内部耐火衬里;8、大油气管线、滑阀采用冷壁设计ExxonMobil/KBR1、两器并列型式;2、ATOAM64ExxonMobil/KBR1、两器同轴型式;2、ATOAMX或ATOAMX-2进料喷射系统3、拥有专利权的直角连接外提升管;4、两级汽提,通量管挡板技术,通量管挡板与侧向混合技术5、逆流再生,树枝状格栅主风分布器6、控制催化剂循环量的塞阀7、拥有专利权的外部烟气集气室ExxonMobil/KBR1、两器同轴型式;2、ATOAM65LummusTechnology1、两器并列型式;2、短停留时间,全垂直外提升管3、拥有专利权Micro-jet进料喷嘴;4、拥有专利权的负压直联旋风系统;5、汽提器安装具有专利权的规整格栅挡板;6、拥有专利权直角催化剂输送线7、单段快速床再生,采用环状或树枝状主风分布器LummusTechnology1、两器并列型式;2、短停66Nippon/SaudiAramcoHS-FCC1、丙烯产率为常规催化裂化的四倍以上;2、采用下行式反应器,较高反应温度(550-650℃),较短反应时间(<0.5s);3、降低催化剂返混Nippon/SaudiAramcoHS-FCC1、丙烯产67PetrobrasFCC
1、拥有专利权的Uitramist进料喷嘴;2、采用未密封的无料腿的粗旋(PASS技术)PetrobrasFCC1、拥有专利权的Uitramis68PetrobrasMFCC/UMFCCMFCC解决了低反应温度时的重油转化能力问题;
催化剂设计采用具有高可接近性、高酸性的基质,以及低氢转移活性的分子筛;
采用短接触反应时间、分层进料、钝化污染金属(钒、镍)提高选择性和有效转化率
UMFCC可生产较高品质的柴油
较好的重油转化能力
PetrobrasMFCC/UMFCCMFCC解决了低反69ShawGroup/Axens
1、G系列喷嘴2、短接触反应时间提升管;3、混合温度控制系统;4、密闭旋风系统;5、采用提升管出口汽提技术6、高效填料汽提器7、拥有专利权的催化剂和主风分布系统ShawGroup/Axens1、G系列喷嘴2、短接触反70ShellGlobalSolutions
1、两器并列,采用内提升管;2、高效喷嘴;3、短接触反应时间提升管;拥有专利权的提升管内构件(降低压降、防止催化剂返混)4、密闭旋风系统;5、采用倒V、倒U或半月形挡板的两段汽提技术6、拥有专利权的高通量汽提挡板技术;提高汽提段催化剂流通速度,改善汽提效果7、单段逆流再生ShellGlobalSolutions1、两器并列,71ShellMILOS
1、采用辅助提升管,可以按照多产柴油、多产丙烯方案灵活操作;2、采用柴油方案时,轻循环油产率可达到20%,十六烷值比常规催化裂化提高7个单位;ShellMILOS1、采用辅助提升管,可以按照多产柴油72UOPFCC1、两器并列;2、拥有专利权的预提升技术;3、Optimix进料分布系统;4、VDS分离系统(旋风器、沉降器和汽提器);5、改善汽提器高效待生催化剂流化效果的内构件;6、高效烧焦罐技术;7、RxCat技术,该技术特点是在提升管反应器和再生器之间设立一个催化剂混合器,来自沉降器的部分待生催化剂与再生剂在混合罐掺混后直接返回提升管反应器。通过采用温度较低的待生催化剂与高温的再生催化剂混合、换热,使再生剂温度降低,参与反应的剂/油比提高。8、应急连锁系统UOPFCC1、两器并列;2、拥有专利权的预提升技术;3、73UOPMSCC1、
催化剂向下流,原料油与催化剂帘成垂直方向接触,然后水平通过反应区,随即快速分离2、超短接触反应时间;反应后快速分离,减少了二次反应,干气少、生焦少,LPG烯烃度高,柴油含H量高,汽油产率高。3、单级外旋风器4、热汽提技术,在第一反应区为裂化的大分子可继续反应;5、待生剂采用空气提升,采用鼓泡床再生器UOPMSCC1、催化剂向下流,原料油与催化剂帘成垂直方74UOPPetroFCC1、Optimix进料系统;2、VSS或VDS分离系统3、高效汽提技术4、RxCat技术,该技术特点是在提升管反应器和再生器之间设立一个催化剂混合器,来自沉降器的部分待生催化剂与再生剂在混合罐掺混后直接返回提升管反应器。通过采用温度较低的待生催化剂与高温的再生催化剂混合、换热,使再生剂温度降低,参与反应的剂/油比提高。5、双提升管,采用汽油回炼提高低碳烯烃、芳烃产率UOPPetroFCC1、Optimix进料系统;2、VS75国外技术小结进料系统,强调原料雾化效果;汽提段采用填料技术、提高汽提效果;采用快分技术,使油剂快速分离,减少二次反应;不同组分分区选择性转化技术国外技术小结进料系统,强调原料雾化效果;76SinopecFDFCC洛阳石化工程公司开发采用双提升管反应器结构重油提升管在常规催化裂化条件下操作汽油提升管在较苛刻的条件下操作SinopecFDFCC洛阳石化工程公司开发77SinopecFDFCCSinopecFDFCC78SinopecDCC工艺使用重质原料油多产丙烯反应温度比蒸汽裂解低得多操作方式灵活气体产物以丙烯、乙烯为主烯烃产物杂质少SinopecDCC工艺使用重质原料油多产丙烯79SinopecMGD汽油控制裂化技术渣油催化裂化原理原料组分选择性裂化技术反应终止技术配套专用催化剂根据原料油不同馏分的裂化性能不同和目的产品不同,为各馏分提供相应的裂化环境SinopecMGD汽油控制裂化技术根据原料油不同馏分的裂80SinopecMIP采用串联提升管反应器系统。实现了裂化、氢转移和异构化3类反应的可控性和可选择性。明显地降低了汽油中的烯烃含量,同时保持辛烷值不损失,重油转化能力还有所增加。用相对较低反应温度/较长反应时间的反应模式,替代常规FCC高温/短反应时间的操作模式,有利于正碳离子反应,不利于自由基热裂化反应,从而减少干气生成。使用配套的、有专利权的催化剂。具有灵活多样的操作方式。SinopecMIP采用串联提升管反应器系统。实现了裂化、81SinopecCGP采用含有两个不同反应区的串联变径提升管反应器系统。实现了裂化、氢转移和异构化3类反应的可控性和可选择性。汽油中的烯烃转化为异构烷烃和丙烯,从而显著降低汽油中的烯烃含量。采用一种梯度酸强度和梯度孔分布的多功能催化剂。在第一反应区底部采用新型预提升结构。在第一反应区和第二反应区之间采用具有专利权的异型低压分布板,以提高第二反应区的催化剂藏量和催化剂浓度,从而强化双分子反应。采用具有新型结构的高效汽提段。SinopecCGP采用含有两个不同反应区的串联变径提升82主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况832022/12/1284中国催化裂化的现状重质油轻质化的核心装置
--提供汽油池~70%和柴油~30%油化结合的桥梁装置
--提供丙烯市场40%二次加工能力最大的装置加工渣油的主要装置之一炼油板块效益最好的装置2022/12/1131中国催化裂化的现状重质油轻质化的核心842022/12/1285催化裂化装置的概况加工能力约1.5亿吨/年(石油+石化)
二次加工能力最大的工艺平均掺渣比例~36%工业装置总数~160套石油+石化~49+53套单套最大能力350万吨/年最小~10万吨/年
催化剂用量~12万吨/年2022/12/1132催化裂化装置的概况加工能力约1.585催化裂化面临的问题适应市场需要,既要生产清洁燃料(汽油烯烃、苯、硫含量、辛烷值等),还要提供接近40%丙烯;随着石油资源减少,催化裂化面临着原料重质化、劣质化的巨大难题;与前后处理技术的衔接配合焦化蜡油的加工焦化蜡油的最大掺炼比例和对产品性质影响加氢处理的焦化蜡油反应性能加氢生成油的加工催化裂化油品的精制过程节能减排将是催化裂化技术所面临的重要问题(SOx,NOx,颗粒物、CO、温室气体CO2)催化裂化装置长周期运行问题(烟机结垢、催化剂跑损、装置结焦)(汽油OR丙烯)催化裂化面临的问题适应市场需要,既要生产清洁燃料(汽油烯烃、862010年国际汽油规格和我国汽油规格主要性能指标项目预计2010年国际燃料标准欧洲Ⅲ2000年欧洲Ⅳ2005年EMA建议规格国Ⅱ国ⅢRON92~95硫/μg/g<20<150<50<30≤500≤150芳烃/φ%25~35<42<35<35≤40≤40烯烃/φ%10~15<18<18<10<35<30苯/φ%0.5~1.0<1.0<1.0<1.0<2.5<1.02010年国际汽油规格和我国汽油规格主要性能指标项目预计2087汽油国三、四标准RON抗爆指数硫ppm苯%烯烃%芳烃%氧%蒸汽压国三9085150130402.788/72938897国四908550125352.788/72938897汽油国三、四标准RON抗爆指数硫ppm苯88汽油国三、四标准(乙醇组分)RON抗爆指数硫ppm苯%烯烃%芳烃%氧%蒸汽压国三8883.515013344088/729186.595国四8883.550127.738.8088/729186.595汽油国三、四标准(乙醇组分)RON抗爆指数硫ppm苯89轻柴油质量标准标准国家标准GB252-2000对应欧Ⅱ排放标准氧化安定性,mg/100mL,≯2.52.5硫含量,%≯0.20.05十六烷值,≮4549总污染物,mg/kg≯-24润滑性60℃,μm≯-460轻柴油质量标准标准国家标准对应欧Ⅱ排放标准氧化安定性,mg/90最新公布的车用柴油推荐标准标准国家标准GB/T-2003对应欧Ⅱ排放标准氧化安定性,mg/100mL,≯2.52.5硫含量,%≯0.050.05十六烷值,≮4949总污染物,mg/kg≯-24润滑性60℃,μm≯460460最新公布的车用柴油推荐标准标准国家标准对应欧Ⅱ排放标准氧化安91催化裂化再生器排放标准排放物美国欧洲亚洲NOx20ppmv40μg/m3SOx25ppmv125μg/m350-125ppmv(日本)1000ppmv(印度)CO500ppmv颗粒物1磅/1000磅焦炭20μg/m32磅/1000磅焦炭(日本)0.67磅/1000磅焦炭(印度)国家标准GB16297-1996中新污染源排放限值要求:再生烟气中二氧化硫的浓度不高于400mg/Nm3,催化剂粉尘的浓度不高于120mg/Nm3。催化裂化再生器排放标准排放物美国欧洲亚洲NOx20ppmv492催化裂化再生器排放标准温室气体CO2的排放越来越受到关注,炼厂约15-25%CO2排放量来自催化裂化。各国相继制定了催化裂化减排的措施。如欧洲计划在九十年代的基础上减排20%,日本为6%。为减少温室气体排放,UOP计划通过提高热能、动能回收效率,优化蒸汽及动力系统,优化设备维护,回收燃料气中高价值组分等技术措施,达到减排20%的目标。催化裂化再生器排放标准温室气体CO2的排放越来越受到关注,炼93主要内容催化裂化发展概况主要石油石化公司催化裂化技术特点我国催化裂化现状及面临的挑战石科院近期催化裂化技术主要进展主要内容催化裂化发展概况94MIP系列技术节能减排先进性分析相对于常规FCC工艺,MIP系列工艺装置的能耗降低了8-10kgEO/t,由MIP工艺反应部分的原料油升温热和反应热减少所造成的装置能耗降低在5-8kgEO/t;MIP系列技术明显地降低汽油烯烃含量,从而改善了汽油燃烧性能,减少了污染物排放;MIP系列技术使汽油的硫含量降低30%-50%,从而相应地使因硫化物燃烧造成的污染物排放也减少了30%-50%;
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