加氢脱硫催化剂载体的研究现状

加氢脱硫催化剂载体的研究现状

王万福

（湖南理工学院化学化工学院09应用化学班，学号14091801290）摘要:介绍了目前加氢脱硫催化剂载体的种类和研究现状，包括氧化物载体、介孔分子筛载体、活性炭载体、酸碱载体等。分析了不同载体所具有的的优缺点，并展望了未来载体的研究方向。

关键词:加氢脱硫；催化剂；载体

Latest researches in the supports of HDS catalyst

Wang Wanfu

(09 Applied Chemistry of The Department of Chemical Engineering , Hunan Institute of

Techology, Student No.14091801290)

Abstract:Introduced species and the present status of the hydrodesulfurization catalyst support, including the oxide carrier, the carrier of mesoporous molecular sieves, activated carbon carrier, and acid-base carrier. Different carriers have advantages and disadvantages, and future research directions of the future carrier.

Keywords:Hydrodesulfurization；Catalyst；Carrier

随着人们对环护意识的不断增强，环保法对尾气排放及其相应成品油中有害杂质的含量要求更加苛刻。另外，随着石油重质化，S、N 等杂原子化合物的含量也逐渐升高，易引起产品加工过程毒化，并且脱除困难。催化剂制造技术作为加氢脱硫技术的核心部分，近年来，人们通过研究各种类型的脱硫催化剂载体来改善催化剂的性能。本文针对不同时期深度加氢脱硫催化剂载体的研究进行了综述。

1 载体

载体在催化剂中起担载活性组分、提高活性组分和助剂分散度的作用，在一定程度上也参与了某些反应。加氢脱硫催化剂的载体主要是γ-A12O3，随着研究的深入，人们发现TiO2、ZrO2、活性炭、复合氧化物、介孔分子筛等更适合做加氢脱硫催化剂的载体，并进行了大量的研究。在加氢脱硫催化剂载体研究方面，主要从以下三个方面进行：

(1)对γ-A12O3进行进一步研究，提高其表面积、孔结构等。

(2)使用TiO2、ZrO2、活性炭、介孔分子筛等载体代替γ-A12O3。

(3)在γ-A12O3中添加TiO2、SiO2等构成复合载体，以提高催化剂活性组分的分散度或

活性结构，从而提高催化剂的活性。目前，该催化剂按照载体可以分为单一组分载体催化剂、复合载体催化剂和新型介孔分子筛催化剂。

1.1 单组分载体

1.1.1 氧化物载体

氧化铝作为载体具有很多优点，如特殊的多孔结构、较高的力学性能和再生能力等，并且价格低廉。早期传统的加氢脱硫催化剂为CoMo、NiMo 或NiW/ Al2O3。20 世纪80 年代初，人们发现TiO2和ZrO2担载的MoS2催化剂的加氢脱硫活性高于Al2O3担载催化剂的活性，TiO2和ZrO2逐渐替代Al2O3。但其比表面积都低于100 m2/g，通过改进制备方法，到2002年ZrO2载体的比表面积已突破350 m2/g。在研究新的单组分脱硫催化剂载体的同时，铝基、钛基等多元复合氧化物载体也得到人们广泛关注。SiO2-Al2O3复合载体具有更高的比表面积，且与活性组分的相互作用力较弱，从而提高了HDS 反应活性。B2O3-Al2O3担载CoMo 催化剂的酸性功能一度引起人们的重视，另外，还有ZrO2-Al2O3、MgO-Al2O3载体等。在解决TiO2载体比表面积不高的问题上，研究较多的是二氧化钛与γ-Al2O3、SiO2构成的复合载体。

1.1.2 活性炭载体

以活性炭为担体的催化剂体系一直受到人们的重视，而且以活性炭为担体的贵金属加氢催化剂早已在工业上得到了应用。与传统氧化铝相比，活性炭载体具有较好的抗结焦性，活性组分分散均匀且易转化为硫化态活性相等特点。但由于其机械性能较差，主要用作固定床催化剂的载体。中科院大连化物所课题组采用仲鉬酸铵和硝酸钴水溶液浸渍方法制成Mo/C 和CoMo/C 催化剂。结果表明，MoO3在活性炭担体上可以形成十分均匀的单层分布，Mo/C 和CoMo/C 的HDS 活性都比A12O3担载的催化剂高得多，显示出以活性炭为担体的加氢精制催化剂的重要工业应用价值。

1.2 复合氧化物载体

1.2.1 碱性载体

碱性物质作为脱硫催化剂载体时，通常选用酸石油化工510辽宁化工2011年5月性氧化物作为活性中心。根据酸碱中和效应，活性中心分散效果较好，且防止结焦。Klicpera 和Zdrazil认为碱性载体有两个重要的优点吸引了研究者的注意力。首先，酸性MoO3和碱性载体间的酸碱相互作用，促进了Mo 物种在碱性载体上的高度稳定的分散，再者，载体的碱性特征能比传统的氧化铝更有效的抑制结焦失活。他们发现在制备有助剂或无助剂的

CoMo/MgO催化剂时，Co 和Mo 有很好的协同作用，并且当引入质量分数为3%～4%的Co 时，可获得最好的加氢脱硫效果。但是，由于MgO 对水敏感，易与CoO 和NiO 形成固体溶液，影响到其使用。

1.2.2 酸性载体

研究表明，由于酸性载体表面缔合物的生成，在制备催化剂过程中可形成细分散状态的金属，获得的催化剂具有较高的活性。并且，在催化剂中加入分子筛后，可以使精制过程中的反应温度下降约20 ℃。石油大学课题组采用引入HUSY 分子筛和预浸渍柠檬酸和氟硅酸铵的途径使载体氧化铝改性，同时添加磷酸作为催化剂的助剂，研制了一种Mo-Ni-P/HUSY-Al2O3柴油加氢精制催化剂(CK-1)，对模型化合物中二苯并噻吩脱硫率和喹啉脱氮率均达到100%。

1.2.3 铝基复合氧化物

SiO2-Al2O3复合载体具有比纯Al2O3载体更高的比表面积, 且与活性组分的相互作用力较弱, 从而提高了HDS 反应活性。2004 年Naoyuki K的研究表明当硅质量分数为50% 时具有最大的比表面积。但还有研究表明, 随载体中SiO2含量的增大, 钼的分散度下降, 导致HDS 活性下降, 究其原因, SiO2含量和载体表面活性羟基含量成反比, 而活性羟基的含量又直接关系到活性组分的分散状况。B2O3-Al2O3担载CoMo 催化剂的酸性功能一度引起人们的重视。1989 年Ramirez 研究发现当B2O3的质量分数在0. 8% 时可以提高噻吩的HDS 反应活性。1998 年Li D 研究了NiMo/ B2O3-Al2O3催化剂, 得到在Al2O3中B2O3物质的量含量为2% 时, 二苯并噻吩( DBT ) 有最大的HDS 反应活性。Flego 研究了B2O3-Al2O3体系中噻吩的HDS 活性的影响因素后指出, 载体的酸性影响着催化剂的活性。2005 年Pablo的研究指出利用该类载体的酸性功能, B 质量分数为1. 0%的CoMo 催化剂和质量分数3. 0%的NiMo 催化剂具有最高的HDS 活性, 且高于传统Al2O3催化剂, 但酸性使其在高温和低氢比时易失活。用ZrO2改性Al2O3能否提高Al2O3的HDS 反应活性也一度成为人们关注的热点。1987 年Nag 通过XPS 表征, 在分析了峰锐度和键能后指出, ZrO2负载的催化剂活性组分和载体间的作用力较弱, 这可提高催化剂的HDS 活性。2001 年Flego 研究得到CoMo/ ZrO2-Al2O3催化剂相对于CoMo/ C-Al2O3催化剂有更高

的HDS 反应活性。Murali 提出当n ( ZrO2) Bn ( Al2O3) = 1B1 时, CoMo 催化剂有最大的HDS 反应活性。2004 年Li Guoran在研究了这种复合载体后发现其活性提高的原因是由于多层CoMoS 结构的生成, 这种结构较氧化铝载体中的单层CoMoS 结构可提供更多的活性

点。另外, 被研究的还有MgO-Al2O3载体等。

基复合氧化物

1.2.4 TiO

2

在解决TiO2载体比表面积不高的问题上, 人们考虑到能否利用Al2O3载体高比表面积的特点, 将其复合以提高催化剂性能。早在1993 年Ramirez J 等就用异丙醇铝和异丙醇钛为原料用共沉淀法制得比表面积为500 m2/ g 的复合载体。2004 年刘百军等研究用该载体负载NiMo, 其HDS 催化活性比纯Al2O3载体制备的催化剂提高了20% 。而相对Al2O3载体而言, T iO2的加入可降低活性组分和载体间的相互作用, 使氧化态活性组分前驱体更易还原, 从而提高HDS 活性。另外, 这种载体使HDS 活性的提高还体现在载体复合后对表面酸性的影响上。ZrO2改性TiO2也是人们感兴趣的一种载体。1987 年Daly 用均相沉淀法制得这种载体, 它的比表面积高于它们各自的纯氧化物。1995 年Miciukiew iez 研究得到, 当n ( TiO2) Bn( ZrO2) = 1B1 时, 该载体的比表面积约349 m2/ g 。虽然这种载体较传统Al2O3载体制得的催化剂HDS 活性高, 但容易失活, 这可能是因为该载体较氧化铝载体有更强的酸性点, 因此对该载体还需要进一步的改善。SiO2在加氢催化剂中是低活性的载体但却有很高的强度与表面积。2003 年Rana M S 等采用均相沉淀法制得了T iO2-SiO2复合载体, 当n( T i) Bn ( T i+ Si) = 0. 3 时, 载体的比表面积为325 m2/ g。同年, 周亚松等采用溶胶-凝胶法结合CO2超临界干燥法制备得到比表面积高达554 m2/ g 的TiO2-SiO2复合载体,其中n ( Ti)Bn ( Si) = 1B1。研究还指出, 不同Si 含量对该载体酸性影响很大, 通过复合可有效地调控载体的酸性, 脱除不同类型的硫化合物。另外, 2000 年Murali 研究ZrO2-SiO2复合载体, 指出当n ( Zr) Bn ( Zr + Si) = 0. 15时,催化剂有最大的

HDS 反应活性。2002 年Damy anova S研究指出, 随Zr含量的增加, 其与Mo间相互作用的增强, 使活性组分更好地分散, 当ZrO2质量分数为6. 6% 时, 其负载的催化剂有最高的HDS活性。

1.3 沸石和介孔材料载体

人们常见的沸石主要有MeY、USY等，其比表面积均可大于1000 m2/g。MeY、MoS2/MeY、Pt-Pd/USY、Rh-Na/USY 对噻吩的加氢脱硫效果优于CoMo/Al2O3催化剂，它们很有可能成为第2 代石油高活性加氢脱硫催化剂。

另外，介孔分子筛具有高比表面、规整有序的孔，是一类理想的适用于大分子反应的催化剂载体。随着石油质量的变重、质量变差，石油中的含硫大分子越来越多，介孔分子筛对深度加氢脱硫中难脱除的芳香大分子硫化物的脱除具有一定的优势。

硅铝复合改性载体催化剂是目前催化领域研究的焦点，新型沸石类介孔分子筛以MCM-41、HMS和KIT为代表，具有较大的孔径和比表面积，因此，在处理大分子反应可以作为催化剂的载体。

Mobil使用表面活性剂为模板剂，在碱性条件下合成具有单一孔径的介孔硅酸盐和硅铝酸盐，其结构为长程有序，比表面在700 m2/g以上，这种材料族被称为M41S，具有均匀孔道，为介孔尺寸的催化剂提供了可能性，它能使原油中较大的分子容易进入孔道中进行反应，MCM-41是这一介孔分子系列材料中最具代表性的一员。

但是，MCM-41介孔分子筛，其一维孔道易堵塞，有时会对催化剂的活性产生不容忽视的负面效应。J.Cui等对负载Ni、Mo的MCM-41催化剂的噻吩HDS性能进行研究，发现催化剂活性在很大程度上受到载体孔道堵塞的影响。由于MoO3较易分散在载体表面，而NiO则容易在载体表面形成小晶粒使孔道局部堵塞，因而Mo/MCM-41催化剂的HDS活性要高于Ni/MCM-41和NiMo/McM-41催化剂。与具有三维孔道结构的Y沸石为载体的催化剂相比较，Mo/MCM-41催化剂的加氢脱硫活性要高于Mo/NaY催化剂，而Ni/MCM-41的活性则低于Ni/NaY催化剂。

最近，Ryoo等合成了一种新型的结构排列无序的介孔分子筛，被命名为KIT-1。KIT-1与MCM-41分子筛相似，同样具有高比表面和均一的介孔孔道，所不同的是KIT-1的孔道排列是相互交错的三维无序结构，而不象MCM-41那样是六方堆积的一维有序结构，这种三维无序结构对改进催化剂的输运性质很可能是有利的。

自20世纪60年代沸石分子筛作为催化剂工业应用以来，目前它已经成为工业中最广泛应用的催化剂。

2 结束语

近20年来, 围绕石油加氢脱硫技术发展, 人们对催化剂载体进行了一系列研究工作。

为了促进石油加氢脱硫技术的快速发展，人们围绕载体主要进行了以下4 方面的研究：（1）γ-Al2O3制备方法的研究，改善其表面积孔结构等。

（2）γ-Al2O3的替代氧化物的研究，包括氧化钛、氧化锆、活性炭、分子筛、碳纳米管、沸石、氧化镁等。

（3）铝基、钛基等多元复合氧化物载体的研究，通过提高活性组分的分散度来促进催化剂的脱硫活性。

（4）沸石及介孔材料等新型高性能加氢脱硫催化剂的开发。

就目前的情况来看, 单组分氧化物如TiO2、ZrO2等作为载体比传统Al2O3载体制得催化剂的HDS 活性高, 制备方法简单,其研究已基本进入实用阶段, 但其比表面积和热稳定性还有待改善, 强度也有待提高。复合氧化物载体可有效克服单组分氧化物载体存在的比表面积低、强度不高的本征缺陷, 如TiO2-Al2O3载体, 其比表面积可达500 m2/ g, 强度接近Al2O3( 100~ 120 N/ 粒) , 且与活性组分间相互作用力较弱, 负载N iMo 后催化剂的HDS 活性较传统Al2O3载体负载的提高20%, 是氧化物载体的重要发展方向。今后的工作重点是进一步研究多组分氧化物载体的复合技术, 探讨多组分氧化物载体负载后的构效关系, 并找出复合型催化剂载体组成、微相结构的一般规律, 为其应用提供理论依据。并寻找更多的单组分氧化物用于多组分复合, 使其取代氧化铝载体在工业上使用成为可能; 分子筛和介孔材料高度有序的结构, 高比表面积是一般催化剂载体难以具备的。鉴于分子筛材料用于石油加氢脱硫和加氢裂解对石油化工技术进步的重要作用, 人们把孔径较大的介孔材料作为石油加氢脱硫和加氢裂解催化的主要研究方向。有序介孔规整、量子阱能级简并度大, 有利于选择性催化。但作为催化过程, 底物在催化剂上需要完成吸附、表面反应、脱附等一系列复杂的过程, 因此, 认为无序介孔更有利于过渡态络离子的形成与稳定, 并有利于工业化条件的控制。但无论是有序介孔还是无序介孔, 都需要解决载体的成型问题。因此将其用于催化过程需要在制备技术上有所突破。

各种类型的氧化物载体、沸石及介孔材料为新型高性能加氢脱硫催化剂展现了重要的应用前景, 并在石油加氢脱硫催化方面成为重要的研究热点。相信在不久的将来, 通过化学、化工、材料等多学科多技术的合作, 必将有大量新型催化剂载体投入使用, 并将把石油加氢脱硫技术提高到一个新的水平。

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石油化工重油催化裂化工艺技术 石油化工行业的稳定发展，对于各类化工产品的稳定出产，以及社会经济的稳定发展产生了较大的影响。因此在实际发展中关于石油化工行业发展中的各类工艺技术发展现状，也引起了研究人员的重视。其中石油化工重油催化裂化工艺技术，则为主要的关注点之一。文章针对当前石油化工重油催化裂化工艺技术，进行简要的分析研究。 标签：重油催化裂化；催化剂；生产装置；工艺技术 重油催化裂化在石油化工行业的发展中，占据了较大的比重。良好的重油催化裂化对于液化石油气，汽油，柴油的生产质量提升，发挥了重要的作用。因此在实际发展中如何有效的提升重油的催化裂化质量，并且提升各类生产产品的生产稳定性，成为当前石油化工行业发展中主要面临的问题。笔者针对当前石油化工重油催化裂化工艺技术，进行简要的剖析研究，以盼能为我国石油化工行业发展中重油催化裂化技术的发展提供参考。 1 重油催化裂化工艺技术 重油催化裂化为石油化工行业发展中，重要的工艺技术之一。其工艺技术在实际应用中，通过催化裂化重油生产了高辛烷值汽油馏分，轻质柴油等其他化工行业发展中的气体需求材料。具体在工艺技术应用的过程中，其在工艺操作中对重油加入一定量的催化剂，使得其在高温高压的状态下产生裂化反应，最终生产了相应的产物。该类反应在持续中反应深度较高，但生焦率及原料损失较大，并且后期的产物需进行深冷分离。因此关于重油催化裂化工艺技术的创新和提升，也为行业研究人员长期研究的课题。 2 当前重油催化裂化工艺技术的发展现状 分析当前我国石油化工行业在发展中，关于重油催化裂化工艺技术，宏观分析整体的发展态势较为稳定。但从具体实施的过程分析，我国重油催化裂化工艺技术的发展现状，还存在较大的提升空间。分析当前重油催化裂化工艺技术的发展现状，实际发展中主要存在的问题为：工艺催化剂生产质量低、工艺运行装置综合效率低、工艺自动化水平低。 2.1 工艺催化剂生产质量低 当前我国重油催化裂化工艺技术在发展中，工艺应用催化剂的生产质量低，为主要存在的问题之一。工艺应用催化剂的生产质量较低，造成工艺技术的发展存在先天不足。分析当前在关于催化剂的生产发展现状，主要存在的问题为：催化剂生产成本高、催化剂保存技术不完善，催化剂精细程度较低等现象。 2.2 工艺运行装置综合效率低

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重油催化裂化基础知识

重油催化裂化基础知识 广州石化总厂炼油厂重油催化裂化车间编 一九八八年十二月

第一章概述 第一节催化裂化在炼油工业生产中的作用 催化裂化是炼油工业中使重质原料变成有价值产品的重要加工方法之一。它不仅能将廉价的重质原料变成高价、优质、市场需要的产品，而且现代化的催化裂化装置具有结构简单，原料广泛（从瓦斯油到常压重油），运转周期长、操作灵活（可按多产汽油、多产柴油，多产气体等多种生产方法操作），催化剂多种多样，（可按原料性质和产品需要选择合适的催化剂），操作简便和操作费用低等优点，因此，它在炼油工业中得到广泛的应用。 第二节催化裂化生产发展概况 早在1936年美国纽约美孚真空油公司（、）正式建立了工业规模的固定床催化裂化装置。由于所产汽油的产率与辛烷值均比热裂化高得多，因而一开始就受到人们的重视，并促进了汽车工业发展。如图所示，片状催化剂放在反应器内不动，反应和再生过程交替地在同一设备中进行、属于间歇式操作，为了使整个装置能连续生产，就需要用几个反应器轮流地进行反应和再生，而且再生时放出大量热量还要有复杂的取热设施。由于固定床催化裂化的设备结构复杂，钢材用量多、生产连续性差、产品收率与性质不稳定，后为移动床和流化床催化裂化所代替。 第一套移动床催化裂化装置和第一套流化床催化裂化（简称装置都是1942年在美国投产的。

固定床反应器 移动床催化裂化的优点是使反应连续化。它们的反应和再生过程分别在不同的两个设备中进行，催化裂化在反应器和再生器之间循环流动，实现了生产连续化。它使用直径约为3毫米的小球型催化剂。起初是用机械提升的方法在两器间运送催化剂，后来改为空气提升， 生产能力较固定床大为提高、 空气

重油催化裂化装置安全基本常识

重油催化裂化装置安全基本常识 1.应急电话：火警：119；急救：120。 2.集团公司安全生产方针：安全第一、预防为主、全员动手、 综合治理。 3.三级安全教育：厂级安全教育、车间级安全教育、班组安 全教育。 4.三违：违章作业、违章指挥、违反劳动纪律。 5.三不伤害：不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。 6.三不用火：没有经批准的用火作业许可证不用火、用火监 护人不在现场不用火、防火措施不落实不用火。 7.四不放过：事故原因分析不清不放过、事故责任者不受处 理不放过、事故责任者和群众没有受到教育不放过、防范措施不落实不放过。 8.三同时：一切新建、改建、扩建的工程项目，必须做到主 体工程与安全、环保、卫生技术措施和设施同时设计、同时施工、同时投用。

9.消防三懂、三会：懂火灾危险性、懂预防措施、懂扑救方 法；会报警、会使用灭火器材、会扑救初起火灾。 10.四全监督管理原则：全员、全过程、全方位、全天侯。 11.安全气分析： 1)可燃气体浓度：当爆炸下限大于4.0%时，指标为小于 0.5%；当爆炸下限小于4.0%时，指标为小于0.2%。 2)氧含量：19.5%～23.5%。 3)有毒有害物质不超过国家规定的“空气中有毒物质最 高容许浓度”的指标。 注：进入设备作业应保证以上三项同时合格，取样要有代表性、全面性。 12.生产装置、罐区的防火间距： 1)液态烃储罐、可燃气体储罐，防火间距为22.5米。（设 备边缘起）。 2)其它各类可燃气体储罐，防火间距为15米。 3)含可燃液体的敞口设备，如水池、隔油池等，防火间 距为22.5米。

13.石化集团公司HSE目标是：追求最大限度地不发生事故、 不损害人身健康、不破坏环境，创国际一流的HSE业绩。 14.济南分公司HSE方针：安全第一，预防为主；全员动手， 综合治理。 济南分公司HSE目标：层层落实HSE责任制，加大隐患治理力度，狠抓“三基”工作，严格事故责任追究，杜绝重大事故，减少人员伤亡和一般事故，争创HSE新业绩。15.每个职工应具备的HSE素质和能力： 1)对本职工作认真、负责，遵章守纪，有高度的责任感 和事业心； 2)在异常情况下，处置果断，有较强的生产处理和事故 应变能力； 3)业务精通、操作熟练，能正确分析解决生产操作和工 艺设备问题； 4)有较强的安全、环境与健康意识，能自觉做好HSE工 作； 5)能正确使用消防气防、救护器材，有较强的自救互救

石油化工催化裂化装置工艺流程图.docx

炼油生产安全技术一催化裂化的装置简介类型及工艺流程 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂，才出现了流化床催化裂化装置；分子筛催化剂的出现，才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成，即反应？再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应--再生系统是全装置的核心，现以高低并列式提升管催化裂化为例，对几大系统分述如下： ㈠反应--再生系统 新鲜原料（减压馏分油）经过一系列换热后与回炼油混合，进入加热炉预热到370 C左右，由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部，油浆不经加热直接进入提升管，与来自再生器的高温（约650 C ~700C ）催化剂接触并立即汽化，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管，经快速分离器分离后，大部分催化 剂被分出落入沉降器下部，油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段，用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催 化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器，与来自再生器底部的空气（由主风机提供）接触形成流化床层，进行再生反应，同时放出大量燃烧热，以维持再生器足够高的床层温度（密相段温度约650 C ~68 0 C ）。再生器维持0.15MPa~0?25MPa （表）的顶部压力，床层线速约0.7米/秒~1.0米/秒。再生后的催化剂经 淹流管，再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进入旋风分离器，经两级旋风分离器分出携带的大部 分催化剂，烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10%CO 为了利用其热量，不少装置设有Co锅炉，利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的 装置，常设有烟气能量回收系统，利用再生烟气的热能和压力作功，驱动主风机以节约电 能。 ㈡分馏系统 分馏系统的作用是将反应？再生系统的产物进行分离，得到部分产品和半成品。 由反应？再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部，经装有挡板的脱过热段脱热后进入分 馏段，经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。富气和粗汽油去吸收稳定系统；轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置，回炼油返回反应--再生系统进 行回炼。油浆的一部分送反应再生系统回炼，另一部分经换热后循环回分馏塔。为了取走 分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀，在塔的不同位置分别设有4个循环回流：顶循环回流，一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。 催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。由于进料是460 C以上的带有催化 剂粉末的过热油气，因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油 气逆流接触，一方面使油气冷却至饱和状态，另一方面也洗下油气夹带的粉尘。 ㈢吸收--稳定系统： 从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分，而粗汽油中则溶解有C3 C4甚至C2 组分。吸收--稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气 （≤ C2）、液化气（C3、C4）和蒸汽压合格的稳定汽油。 一、装置简介 （一）装置发展及其类型

上海石化-汽油选择性加氢脱硫工艺(RSDS-Ⅱ)的应用

汽油选择性加氢脱硫工艺（RSDS-Ⅱ）的应用 屈建新 （中国石化上海石油化工股份有限公司上海 200540） 摘要：第二代催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术(简称RSDS-Ⅱ技术)在上海石油化工股份有限公司进行了工业应用。标定结果表明，RSDS-II技术具有非常好的脱硫选择性，在深度脱硫条件下 辛烷值损失小，完全可以满足生产欧IV/沪IV（S<50μg/g）清洁汽油的需要。本文还就生产中遇 到的问题进行了探讨，并制定了相应的措施。 关键词：催化裂化汽油加氢脱硫应用 1 引言 为了降低汽车尾气排放以保护环境和人类健康，世界各国的车用汽油质量标准越来越严格，其中硫含量和烯烃含量降幅最大。 汽油质量标准的不断升级，使炼油企业的汽油生产技术和工艺面临着越来越严峻的挑战。上海石化的成品汽油中催化裂化汽油占60%以上，重整汽油约占10%，加氢裂化汽油约占13%，其他为汽油高辛烷值调和组分如甲苯、二甲苯、甲基叔丁基醚等，有时还调和少量直馏汽油。上海石化催化裂化稳定汽油的烯烃含量在40v%～50v%、硫含量400～500μg/g，而其他的汽油调和组分中的硫和烯烃含量均很低。由于上海石化所产的催化裂化汽油中部分烯烃被抽提出来作为化工用料，调和汽油中的烯烃含量能够满足要求，因此，上海石化汽油质量升级的关键是降低催化裂化汽油中的硫含量。 2003年上海石化采用石油化工科学研究院（RIPP）开发的第一代催化裂化汽油选择性加氢脱硫（RSDS-Ⅰ）技术进行FCC汽油脱硫。标定结果表明，在催化裂化汽油烯烃体积分数约50%的情况下，RSDS汽油产品脱硫率为79.7%时（生产硫含量小于150μg/g的汽油为目的），RON损失0.9个单位；RSDS汽油产品脱硫率为91.8%时（生产硫含量小于50μg/g的汽油为目的），RON损失1.9个单位[1]。该工艺为上海石化满足2005年后汽油硫含量小于150μg/g的标准提供了技术保证。 2010年世博会在上海举行，上海市提出绿色世博的理念，要求车用汽油的硫含量在2010年前达到50μg/g以下。这意味着，上海石化的FCC汽油的脱硫率要达到90%以上，如果继续采用RSDS-Ⅰ技术，虽然可以达到目的，但汽油辛烷值的损失也要达到1.9个单位，经济效益受到很大的影响。因此，上海石化应用新的FCC汽油选择性加氢脱硫技术（RSDS-Ⅱ），达到了深度脱硫，同时降低辛烷值损失的目的。 2 工艺流程和催化剂 上海石化50万吨/年RSDS-Ⅱ装置的原则流程见图1。来自催化裂化汽油稳定塔塔底的催化裂化汽油（以下简称FCC汽油原料）在分馏塔中被切割为轻馏分（LCN）和重馏分（HCN），轻馏分进入汽油脱硫醇装置进行碱抽提脱硫醇，重馏分进入加氢单元进行选择性加氢脱硫，然后抽提硫醇后的轻馏分和加氢后的重馏分再混合进入固定床氧化脱硫醇装置，产品称为RSDS-Ⅱ汽油。RSDS-Ⅱ装置加氢反应部分采用石科院开发的RSDS-21、RSDS-22催化剂（主催化剂）。与RSDS-I比较，RSDS-Ⅱ在脱硫反应器前增加选择性脱二烯烃反应器（内装RGO-2

催化裂化工艺介绍

1.0催化裂化 催化裂化是原料油在酸性催化剂存在下，在500℃左右、1×105～3×105Pa 下发生裂解，生成轻质油、气体和焦炭的过程。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，是炼厂获取经济效益的重要手段。 催化裂化的石油炼制工艺目的： 1）提高原油加工深度，得到更多数量的轻质油产品； 2）增加品种，提高产品质量。 催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺，是重油轻质化和改质的重要手段之一，已成为当今石油炼制的核心工艺之一。 1.1催化裂化的发展概况 催化裂化的发展经历了四个阶段：固定床、移动床、流化床和提升管。见下图： 固定床移动床 流化床提升管（并列式）在全世界催化裂化装置的总加工能力中，提升管催化裂化已占绝大多数。

1.2催化裂化的原料和产品 1.2.0原料 催化裂化的原料范围广泛，可分为馏分油和渣油两大类。 馏分油主要是直馏减压馏分油（VGO），馏程350-500℃，也包括少量的二次加工重馏分油如焦化蜡油等，以此种原料进行催化裂化称为馏分油催化裂化。 渣油主要是减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等。渣油都是以一定的比例掺入到减压馏分油中进行加工，其掺入的比例主要受制于原料的金属含量和残炭值。对于一些金属含量低的石蜡基原有也可以直接用常压重油为原料。当减压馏分油中掺入渣油使通称为RFCC。以此种原料进行催化裂化称为重油催化裂化。 1.2.1产品 催化裂化的产品包括气体、液体和焦炭。 1、气体 在一般工业条件下，气体产率约为10%-20%，其中含干气和液化气。 2、液体产物 1）汽油，汽油产率约为30%-60%；这类汽油安定性较好。 2）柴油，柴油产率约为0-40%；因含较多芳烃，所有十六烷值较低，由重油催化裂化得到的柴油的十六烷值更低，这类柴油需经加氢处理。 3）重柴油（回炼油），可以返回到反应器内，已提高轻质油收率，不回炼时就以重柴油产品出装置，也可作为商品燃料油的调和组分。 4）油浆，油浆产率约为5%-10%，从催化裂化分馏塔底得到的渣油，含少量催化剂细粉，可以送回反应器回炼以回收催化剂。油浆经沉降出去催化剂粉末后称为澄清油，因多环芳烃的含量较大，所以是制造针焦的好原料，或作为商品燃料油的调和组分，也可作加氢裂化的原料。 3、焦炭 焦炭产率约为5%-7%，重油催化裂化的焦炭产率可达8%-10%。焦炭是缩合产物，它沉积在催化剂的表面上，使催化剂丧失活性，所以用空气将其烧去使催化剂恢复活性，因而焦炭不能作为产品分离出来。 1.3催化裂化工业装置的组成部分

华北石化分公司-CDOS FCC汽油选择加氢脱硫技术的首次工业…

CDOS FCC汽油选择加氢脱硫技术 在华北石化的首次工业应用 南晓钟杨向党 陶磊 周建辉 刘平延 （中国石油华北石化分公司河北任丘 062552） 摘要：介绍了CDOS技术在华北石化分公司汽油加氢脱硫装置上开工情况及运行结果。工业应用标定结果表明，采用CDOS技术可将FCC汽油硫含量由541～600μg/g降至41～49μg/g及硫醇硫含量降至不大于10μg/g，RON损失1.0～1.4个单位，CDOS技术可为炼油厂生产硫含量小于50μg/g 的清洁汽油提供经济、灵活的技术方案。 关键词：FCC汽油加氢脱硫辛烷值 CDOS技术 随着环保法规的日趋严格，生产低硫清洁燃料已成为各炼油厂迫切解决的问题。2008年1月1日起，北京市强制执行汽油硫含量指标不大于50μg/g的京DB11/238-2007标准，即实施车用汽油使用京Ⅳ标准的清洁汽油。中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司（简称华北石化）为了解决汽油质量升级问题，生产北京市场需求的京Ⅳ标准汽油，将原来1#半再生重整预加氢装置改造为催化汽油选择加氢脱硫装置（简称汽油脱硫装置），采用北京海顺德钛催化剂有限公司（简称海顺德）开发的FCC汽油选择加氢脱硫技术（简称CDOS技术）对催化裂化装置生产出的FCC汽油进行选择加氢脱硫加工处理，生产出硫含量小于50μg/g的低硫汽油产品。 2009年8月，CDOS技术首次在华北石化装置上工业应用，生产出汽油硫含量不大于50μg/g，硫醇硫含量不大于10μg/g的合格产品，辛烷值RON损失1.0～1.4个单位，实现了CDOS技术在工业装置上的成功应用。 1 装置概况 CDOS技术特点是工艺简单、操作条件缓和，可适应不同宽度馏分FCC汽油原料的加氢处理，甚至全馏分FCC汽油的加氢处理。CDOS选择加氢脱硫装置可利用旧加氢装置改造，可节省投资。 华北石化FCC汽油加氢脱硫装置是利用原来1#半再生重整预加氢装置改造而成的。反应器利用重整预加氢反应器及脱氯反应器，两反应器之间注入冷氢来调节反应温度，并新增一套循环氢胺洗脱硫化氢系统。 华北石化共有两套催化裂化装置（简称二催和三催）。来自二催和三催的FCC汽油（简称FRCN）首先进行选择加氢脱双烯烃，然后分馏切割为FCC轻汽油（简称LCN）和FCC重汽油（简称HCN）；HCN则进入CDOS选择加氢脱硫装置，通过HDOS-200选择性加氢脱硫催化剂的作用，在降低汽油硫含量的同时，减少烯烃的饱和，而使汽油辛烷值损失最小化，加氢脱硫后的低硫HCN去汽油调合灌区；碱洗后LCN醚化后去汽油调合罐区。 CDOS HCN加氢脱硫工艺的流程图见图1。 2 催化剂的性质和装填量

重油催化裂化装置长周期安全运行几点考虑

编号：SY-AQ-03170 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 重油催化裂化装置长周期安全 运行几点考虑 Considerations on long term safe operation of RFCC unit

重油催化裂化装置长周期安全运行 几点考虑 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 2002年10月，为了提高原油深度加工能力，提高轻油收率，第二催化裂化装置历时56天进行了由蜡油催化改为重油催化的技术改造，改造后的装置掺炼重油加氢渣油比例由原来20％提高到了50％以上。现在装置原料以减压馏份油、VRDS常压渣油、VRDS 减压渣油、焦化蜡油为主。装置改造后，装置操作相应发生比较大的变化，装置设备增多，设备管理难度加大，如何保证重油催化裂化装置长周期安全运行，成为生产管理中的难点和重点。 一、要确保关键转动设备的运行平稳度 催化裂化装置大机组较多，技术含量高，有主风机、烟机、气压机、增压机等，只有保证了大机组的连续高效运行，催化裂化装置才能长周期运行，所以我们首先要在检修中提高大机组的检修深

度和检修质量，确保大机组的机械部分、仪表部分、电气部分、自控部分和附属系统设备的可靠好用。在日常生产维护中加强对大机组的检查力度，组织安装投用了s8000大型旋转机械在线状态监测与分析系统，为机组的安全运行提供了有力保障。 二、要确保关键静设备——反再系统的运行平稳度 要保证公用系统的可靠性，尽量避免公用系统故障造成装置大面积操作波动，严格按照工艺指标平稳操作，不超温不超压，操作的平稳对催化裂化设备安全运行尤为关键。另外组织技术人员加强对反再系统壁温的检测和检查，及时发现避免衬里损坏超温、低温露点腐蚀等设备隐患。 三、要确保能量回收系统的运行平稳度 催化裂化装置最大的节能点在于能量回收系统，对于关键设备烟机、锅炉给水泵、外取热器、油浆蒸汽发生器等必须要管理好。从设备选型、设备制造、现场安装、日常运行等各个环节把握好，否则烟机振动问题、锅炉给水泵频繁串轴问题、余热锅炉炉管泄漏问题、油浆蒸汽发生器管束泄漏等问题将不可避免。能量回收系统

催化裂化装置工艺条件一览表

催化裂化装置工艺条件一览表 一、催化裂化装置主要工艺指标 1、反应再生单元 序号工艺指标名称单位仪表位号控制范围 1 重油提升管出 口温度℃TRCA22101 A 500～530 2 芳烃提升管出 口温度 芳烃提升管出 口温度 ℃ ℃ TRCA22101 B TRCA22101 B 440～480 （低硫） 480～530 （高硫） 3 反应压力MPa PR22102 0.13～0.19 4 再生压力MPa PRCA22101 0.16～0.22 5 两器压差MPa PdRCA2210 4A 0.03～0.05 6 再生器温度℃TRCA22102 660～710 7 再生器稀相温 度 ℃TIA22123 ≤730 8 沉降器藏量t WRCA22101 35～48 9 再生器藏量t WR22105 90～130 10 原料油预热温 度 ℃TRCA22103 180～225 11 主风流量Nm3/h FRCA22604 140000～

160000 12 待生套管流化 Nm3/h FRCA22110 3000～6000 风量 Nm3/h FRCA22109 3500～8000 13 外取热流化风 量 14 烟气氧含量v％AR22101 ≤3 15 过热蒸气温度℃TIC22461 380～410 MPa PRA22421 3.5～4.1 16 外取热汽包压 力 ℃TI22468 ＞122 17 省煤器上水温 度 18 外取热汽包液 ％LRC22421 50±20 位 2、分馏单元 序号工艺指标名称单位仪表位号控制范围 1 重油分馏塔塔顶℃TRCA2220120～150 2 芳烃分馏塔塔顶℃TRCA2222125～150 3 重油分馏塔16层℃TI22209 220～240 4 芳烃分馏塔16层℃TI22238 210～230 5 重油分馏塔塔底℃TRC22217 ≤350 6 芳烃分馏塔塔底℃TRC2223 7 ≤340 7 油浆外甩温度℃TR22250 ≤95 8 油浆固体含量g/l ≤6 9 V22201液位％LIK22209 50±20 10 T22201A液位％LC22201 50±20

重油催化裂化装置工艺流程简述

重油催化裂化装置工艺流程简述 重油催化裂化装置：包括反应—再生部分、分馏部分、吸收稳定部分、主风机部分、气压机部分、余热回收部分。 1.1 反应-再生部分 自装置外来的常压渣油进入原料油缓冲罐（V1201）,由原料油泵（P1201AB）升压后经循环油浆—原料油换热器（E1215AB ）加热至280C左右，与自分馏部分来的回炼油混合后进入提升管中部，分4路经原料油进料喷嘴进入提升管反应器（R1101A）下部，与通过预提升段整理成活塞流的高温催化剂进行接触完成原料的升温、汽化及反应，反应油气与待生催化剂在提升管出口经粗旋风分离器得到迅速分离后经升气管进入沉降器单级旋风分离器，在进一步除去携带的催化剂细粉后，反应油气离开沉降器，进入分馏塔。 待生催化剂经粗旋及沉降器单级旋风分离器料腿进入位于沉降器下部的汽提段，在此与蒸汽逆流接触以置换催化剂所携带的油气。汽提后的催化剂沿待生立管下流，经待生塞阀并通过待生塞阀套筒进入再生器（R1102）的密相床，在 700r左右的再生温度、富氧（3%）及CO助燃剂的条件下进行逆流完全再生。再生后的再生催化剂通过各自的再生立管及再生单动滑阀，进入两根提升管反应器底部，以蒸汽和干气作提升介质，完成催化剂加速、分散过程，然后与雾化原料接触。来自蜡油再生斜管的再生催化剂与来自汽油待生循环管的汽油待生催化剂通过特殊设计的预提升段整理成活塞流。 轻重汽油分离塔顶回流油泵出口来的轻汽油，分两路进入汽油提升管反应器（R1104A）。R1104A 的反应油气在提升管出口经粗旋迅速分离，油气经单级旋风分离器进一步除去携带的催化剂细粉，最后离开汽油沉降器，进入分馏塔。 来自R1104 粗旋以及汽油沉降器单级旋风分离器回收的催化剂进入汽油汽提

重油催化裂化装置主要工艺流程说明

重油催化裂化装置主要工艺流程说明 一. 反再系统 1.反应部分 混合蜡油和常(减)压渣油分别由罐区原料罐送入装置内的静态混合器(D-214)混合均匀后，进入原料缓冲罐(D-203/1)，然后用原料泵(P-201/1.2)抽出，经流量控制阀（8FIC-230）后与一中回流换热(E-212/1.2)，再与油浆(E-201/1.2)换热至170～220℃，与回炼油一起进入静态混合器（D-213）混合均匀。在注入钝化剂后分三路(三路设有流量控制)与雾化蒸汽一起经六个进料喷嘴进入提升管，与从二再来的高温再生催化剂接触并立即汽化，裂化成轻质产品(液化气、汽油、柴油)并生成油浆、干气及焦炭。 新增焦化蜡油流程：焦化蜡油进装后先进焦化蜡油缓冲罐（D-203/2），然后经焦化蜡油泵（P-201/3.4）提压至1.3MPa 后分为两路：一路经焦化蜡油进提升管控制阀（8FIC242）进入提升管反应器的回炼油喷嘴或油浆喷嘴，剩余的焦化蜡油经另一路通过D-203/2的液位控制阀（8LIC216）与进装蜡油混合后进入原料油缓冲罐（D-203/1）。 新增常压热渣油流程：为实现装置间的热联合，降低装置能耗，由南常减压装置分出一路热常渣（约350℃），经8FIQC530直接进入D-213（原料油与回炼油混合器）前，与原料混合均匀后进入提升管原料喷嘴。

反应油气、水蒸汽、催化剂经提升管出口快分器分离出大部分催化剂，反应油气经过沉降器稀相沉降，再经沉降器(C-101)内四组单级旋风分离器分离出绝大部分催化剂，反应油气、蒸汽、连同微量的催化剂细粉经大油气管线至分馏塔人档下部。分馏塔底油浆固体含量控制<6g/L。 旋分器分出的催化剂通过料腿返回到汽提段，料腿装有翼阀并浸没在汽提段床层中，保证具有正压密封，防止气体短路，汽提蒸汽经环形分布器进入汽提段的上中下三个部位使催化剂不仅处于流化状态，并汽提掉催化剂夹带的烃油气，汽提后的催化剂通过待生滑阀进入一再催化剂分布器。 2.再生部分 第一再生器在比较缓和的条件下进行部分燃烧，操作压力为0.15～0.25MPa(表)，温度660～690℃，在床层中烧掉焦炭中绝大部分氢和部分碳。由于有水蒸汽存在，一再温度要控制低一些，以减轻催化剂的水热失活。烧焦用风分别由一再主风及过剩氧较高的二再烟气提供。 从一再出来的半再生催化剂通过半再生滑阀进入二再下部，并均匀分布。二再压力在0.27MPa(表)，720～760℃温度下操作，催化剂上剩余碳用过量的氧全部生成CO2。由于一再烧掉绝大部分氢，从而有效降低了二再水蒸汽分压，使二再可在较高的温度下操作。二再烟气由顶部进入一再，热再生催化剂从二再流出，通过再生滑阀进入提升管底部，实

催化加氢过程中催化剂的选择

催化加氢过程中催化剂的选择 从事催化的各位虫友，经常会面临催化剂种类的选择，先将我用过的催化剂的优缺点和大家分享，有不足的和错误的，请大家补充和指正。 催化剂定义：又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。 从用途上分，可以分成加氢催化剂、氧化催化剂和异构化催化剂等。加氢镍催化剂又分为：1.骨架镍催化剂（镍-铝合金粉）；2.负载碳酸镍与碳酸铜催化剂；3.负载型镍催化剂。 我们常用到的催化剂有钯碳、雷尼镍、德国6504K、C207（铜类）催化剂、KT-02镍催化剂等。先将各催化剂的优缺点陈列如下，给各位从事催化加氢的虫友做个参考。 （1）从价格上分析：钯碳最贵，价格为450万元/吨左右；雷尼镍价格为20万元/吨左右；6504K催化剂为30万元/吨；C207催化剂价格不详，但因其主要催化成份为铜，估计是这里面最便宜的；KT-02型镍催化剂价格在35万元左右。 （2）从活性上分析：钯碳>KT-02>雷尼镍>6504K>C207。 （3）从催化反应温度分析：钯碳反应温度很低，在常温下也可以催化反应；KT-02镍催化剂在40左右就可以进行催化；雷尼镍催化反应温度稍高，60度左右；6504K催化反应温度在80度左右；C207催化反应温度一般不低于150度。 （4）从使用安全按角度分析：KT-02型镍催化剂150摄氏度下空气中不自燃；6504K 也可以在空气中120摄氏度下保存；钯碳常温下暴露在空气中容易自燃；雷尼镍暴露在空气中容易着火。 （5）从催化反应的选择性上分析：钯碳活性太高，在多基团的时候选择性低，生成副产物；KT-02型镍催化剂选择性很好；雷尼镍加氢选择性比钯碳要好，但是比KT-02稍差；C207选择性很好。 （6）从转化率分析：钯碳>KT-02>雷尼镍>6504K>C207。 （7）从使用方便角度分析：KT-02和6504K在使用前都不需要活化，直接投入反应体系即可进行催化；钯碳不需要催化，但是必须密封隔绝空气保存；雷尼镍和C207使用前必须先进行活化，用碱处理溶去铝方可投入反应进行催化，而且雷尼镍在保存时也必须隔绝空气。 （8）从与产物进行分离来分析：催化加氢完毕后，必须将产物与催化剂进行分离，从分离难易程度来看：KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳，C207一般用于固定床加氢，分离不存在太大的问题。 （9）从重复使用次数来看：KT-02>雷尼镍>6504K>钯碳>C207。这里综合考虑反应过程中的失活及后分离过程中的损失。KT-02重复使用次数不少于100次；雷尼镍重复使用次数在70次左右；6504K重复使用次数为30-35次；C207在固定床上使用；一般用一段时间后重新换新催化剂；具体使用次数不好估计，钯碳一般在使用后需要进行活化。 （10）催化剂形式：钯碳、KT-02、6504K、C207为负载型催化剂，雷尼镍为镍铝合金。 以上主要是对各催化剂的特性进行比较，如有不合适的地方，请多指点。各位虫友可以根据自己所要加氢的原料及产物特点，选择合适的催化剂。

重油催化裂化加工技术及其进展

重油催化裂化加工技术及研究进展 专业：应用化学姓名：焦文超学号：201320263 摘要：催化裂化是炼油工业中使重质原料变成有价值产品的重要加工方法之一。本文主要介绍了重油催化裂化加工技术的特点及其研究进展，同时对其原理和重要性做了简单的分析和概括。 1 重油催化裂化技术概述 1.1重油催化裂化简介 重油催化裂化是指重质油在酸性催化剂存在下，在470~530℃的温度和0.1～0.3MPa的条件下，发生一系列化学反应，转化成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。重油催化裂化的英文缩写为RFCC，它是从20 世纪40 年代的VGOFCC(蜡油催化裂化)发展而来的。重油的深度加工，即把原油中的重质部分(一般指常压渣油或减压渣油)转化为汽油，一直是炼油工作者的一项重要任务[1-4]。80 年代以来，我国原油产量上升幅度不大，稠油所占比率增加，同时，交通运输燃料需要量上升很快，这就要求我国的炼油工业把更多的重油，特别是减压渣油，进行深度加工。RFCC 工艺在初期(20世纪70 年代末以前)的发展有三个重要里程碑，即硅酸铝催化剂加密相床反应器、分子筛催化剂加提升管反应器、镍钝化剂的应用等。在以后近40 年的实践中，通过不断的努力，RFCC工艺技术又取得了显著的进步[5-7]。 1.2石油馏分的催化裂化反应机理 各种烃类之间的竞争吸附和对反应的阻滞作用、复杂的平行-顺序反应。不同烃类分子在催化剂表面上的吸附能力不同，其顺序如下: 稠环芳烃>稠环环烷烃>烯烃>单烷塞单环芳烃>单环环烷烃>烷烃同类分子，相对分予质量越大越容易被吸附。 按烃类化学反应速度顺序排列，大致如下: 烯烃>大分子荜烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃和环烷烃>小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃>稠环芳烃 1.3重油催化裂化过程具有以下几个特点

FDFCC-Ⅲ重油催化裂化工艺

FDFCC－Ⅲ重油催化裂化工艺 FDFCC-Ⅲ工艺特有的技术特点： （1）开发了实现“低温接触、大剂油比”高效催化技术（HECT）。即利用汽油提升管待生剂相对较低的温度和较高的剩余活性，将汽油提升管待生剂引入重油提升管底部与再生剂混合，降低干气和焦炭产率，提高丙烯收率，改善产品分布。 （2）采用双提升管、双沉降器和双分馏塔工艺流程，即分别设置重油提升管和汽油

提升管，两根提升管后均设有沉降器和分馏塔，从而充分利用汽油提升管的改质效果，使催化汽油的烯烃含量直接满足欧Ⅲ标准。 4. 采用了带预混合管的烧焦罐高效再生技术，具有较高的烧焦强度和较低的再生剂含炭。为降低再生系统压降2007年FDFCC技术改造取消了预混合管和大孔分布板。 5. 采用了可调性强的下流式外取热器，取出两器热平衡多余的热量。 6. 能量回收机组采用了烟气轮机-轴流式主风机-汽轮机-电动／发电机四机组同轴新设备，回收了能量，降低了装置能耗。烟气轮机轮盘和叶片使用的是国研制的新型高温合金和喷涂材料。 7. 设有余热锅炉回收系统，回收热量，降低能耗，为防止省煤器炉管低温腐蚀，在烟气低温位置采用了20G钢炉管，过热器高温段采用12CrMo材质。 8. 选用了高效旋风器和电液冷壁滑阀等设备。 生产原理 1. 反应—再生部分 重油催化裂化提升管和汽油提升管用的催化剂为分子筛催化剂。原料油与高温催化剂在提升管接触，在一定的压力和温度下发生一系列化学反应，主要有裂化、异构化、氢转移、芳构化、缩合等反应，生成包括干气、液化气、汽油、柴油、回炼油、油浆馏份的高温油气和焦炭，生成的焦炭附着在催化剂上。在沉降器反应油气和催化剂分离，反应油气到主、副分馏塔进行分离，重油反应器附有焦炭的催化剂经汽提段汽提直接回到再生器，汽油反应器附有焦炭的催化剂经汽提后一路直接回到再生器烧焦一路返回重油提升管底部与重反再生剂混合。再生器催化剂在一定的温度、压力及通入主风的条件下，烧去催化剂上的积炭(即催化剂的再生过程)。催化剂活性、选择性恢复后回提升管循环使用。焦炭燃烧放出的热量除满足工艺需要外，多余的热量由外取热器取出，焦炭燃烧后生成的高温烟气经烟气轮机和余热炉后排入大气。 2. 分馏部分 重油催化分馏部分的作用是把从反应器来的高温油气混合物按沸点围分割成为富气、汽油、轻柴油、回炼油及油浆馏分，并保证各个馏分的质量符合产品要求。此外分馏系统还完成原料预热及热量回收的任务。催化分馏塔与常减压装置的常压塔原理基本相同。不同之处在于： (1).催化分馏塔的进料是过热气相进料。 (2).催化分馏塔气相进料中携带了一部分催化剂颗粒。 因此，催化分馏塔除了按分馏原理完成一般的产品分割外，还设有油浆循环以完成脱过热(将高温过热油气冷却到饱和状态)并和回炼油返塔一起洗涤反应油气中的催化剂。 3. 吸收稳定部分 吸收稳定部分由吸收塔、解吸塔、再吸收塔、稳定塔、容器、冷换及机泵等组成。吸收稳定部分的任务是加工来自分馏塔顶油气分离器的粗汽油和富气(富气经气压机压缩)，从中分离出干气(C3≯3％(V))，液化气(C2≯3％(V)，C5≯1.0％(V))和稳定汽油，并要求稳定汽油的蒸汽压合格(冬季≯88kpa，夏季≯74kpa)。吸收、解吸、再吸收塔主要解决C2与C3馏份的分离，是吸收和解吸过程；其原理是利用气体混合物中各组分在液体中溶解度的不同来分离气体混合物。 稳定塔完成C3、C4馏份与汽油馏份的分离，是精馏过程；其原理是利用液体混合物各组分的挥发度不同进行分离。 4. 柴油碱洗 碱洗就是利用碱溶液（非加氢精制剂DF-01）和油品中的酸性非烃化合物起反

石油化工催化裂化装置工艺流程

炼油生产安全技术—催化裂化的装置简介类型及工艺流程 催化裂化技术的发展密切依赖于催化剂的发展。有了微球催化剂，才出现了流化床催化裂化装置；分子筛催化剂的出现，才发展了提升管催化裂化。选用适宜的催化剂对于催化裂化过程的产品产率、产品质量以及经济效益具有重大影响。 催化裂化装置通常由三大部分组成，即反应?再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应––再生系统是全装置的核心，现以高低并列式提升管催化裂化为例，对几大系统分述如下： ㈠反应––再生系统 新鲜原料(减压馏分油)经过一系列换热后与回炼油混合，进入加热炉预热到370℃左右，由原料油喷嘴以雾化状态喷入提升管反应器下部，油浆不经加热直接进入提升管，与来自再生器的高温(约650℃~700℃)催化剂接触并立即汽化，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以7米/秒~8米/秒的高线速通过提升管，经快速分离器分离后，大部分催化剂被分出落入沉降器下部，油气携带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进入分馏系统。 积有焦炭的待生催化剂由沉降器进入其下面的汽提段，用过热蒸气进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进入再生器，与来自再生器底部的空气(由主风机提供)接触形成流化床层，进行再生反应，同时放出大量燃烧热，以维持再生器足够高的床层温度(密相段温度约650℃~68 0℃)。再生器维持~ (表)的顶部压力，床层线速约米/秒~米/秒。再生后的催化剂经淹流管，再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。 烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进入旋风分离器，经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂，烟气经集气室和双动滑阀排入烟囱。再生烟气温度很高而且含有约5%~10% CO，为了利用其热量，不少装置设有CO 锅炉，利用再生烟气产生水蒸汽。对于操作压力较高的装置，常设有烟气能量回收系统，利用再生烟气的热能和压力作功，驱动主风机以节约电能。 ㈡分馏系统 分馏系统的作用是将反应?再生系统的产物进行分离，得到部分产品和半成品。 由反应?再生系统来的高温油气进入催化分馏塔下部，经装有挡板的脱过热段脱热后进入分馏段，经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。富气和粗汽油去吸收稳定系统；轻、重柴油经汽提、换热或冷却后出装置，回炼油返回反应––再生系统进行回炼。油浆的一部分送反应再生系统回炼，另一部分经换热后循环回分馏塔。为了取走分馏塔的过剩热量以使塔内气、液相负荷分布均匀，在塔的不同位置分别设有 4 个循环回流：顶循环回流，一中段回流、二中段回流和油浆循环回流。 催化裂化分馏塔底部的脱过热段装有约十块人字形挡板。由于进料是460℃以上的带有催化剂粉末的过热油气，因此必须先把油气冷却到饱和状态并洗下夹带的粉尘以便进行分馏和避免堵塞塔盘。因此由塔底抽出的油浆经冷却后返回人字形挡板的上方与由塔底上来的油气逆流接触，一方面使油气冷却至饱和状态，另一方面也洗下油气夹带的粉尘。 ㈢吸收––稳定系统：