第二节 催化裂化原料和产品

2020 2 14 1 催化裂化工艺第二节催化裂化原料和产品一 催化裂化原料1 原料 直馏减压馏分油早期催化裂化以生产航空煤油为目的 以轻柴油馏分 200 350 为原料 后来取消 减压侧线350 550 馏分油 VGO 是最常规的原料 石蜡基原油的VGO较好 环烷基原油的VGO较差 含硫原油的VGO需要经过加氢脱硫或缓和加氢 2020 2 14 2 延迟焦化馏出油焦化分馏塔侧线的320 500 馏出油 CGO 也叫焦化蜡油 这种原料氮含量和芳烃含量都很高 不属理想的原料 通常参炼比为15 25 3 润滑油溶剂精制的抽出油它是在润滑油生产过程中 由糠醛提精制得到的 它主要是莞烃和稠环烃 它是很差的催化裂化原料 4 常压渣油常压塔底渣油 AR 硫 重金属含量和残炭低的可以直接作为原料 如大庆原油 中原原油等常压渣油 5 减压渣油 2020 2 14 3 除某些原油外 减压塔底渣油 VR 一般不单独作为原料 而是进行掺炼 掺炼的多少视减压渣油的性质 6 脱沥青油采用丙烷或丁烷的溶剂脱沥青工艺 从减压渣油中提取60 的脱沥青油 DAO 作为原料已成为炼油厂加工流程的一个组成部分 DAO的重金属含量远底于VR 改善了原料的性质 7 原料预处理的组合工艺 烷烃抽提 催化裂化组合工艺 对催化裂化油浆脱烷烃 渣油加氢脱硫 催化裂化组合工艺 2020 2 14 4 丙烷脱沥青 催化裂化组合工艺 沥青渣油处理 ART 催化裂化组合工艺 2 原料的特点我国催化裂化原料的特点 氢含量高 硫含量低我国大部分原油属石蜡基原油 VGO的氢含量大于13 因此 易裂化 焦炭和油浆产率较低 氮含量稍高VGO与AR的氮含量均高于中东地区的相应馏分 CGO的氮含量更高是特点之一 氮化物对cat有毒害 2020 2 14 5 重金属含量高原油中的重金属以络合物形式存在 被带入催化裂化原料油中 国产原油的镍含量高 钒含量低 残炭值高由于我国催化裂化装置掺油比高 全部装置平均为2 3 残炭值高 焦炭产率高 再生器烧焦负荷大 3 衡量原料性质的指标 馏分组成一般来说 当原料的化学组成类型相近时 馏分越重越容易裂化 所需条件越缓和 且焦炭产率越高 2020 2 14 6 化学组成化学组成一般是它的族组成 原料的化学组成随原料的来源不同而异 含环烷烃多的原料易裂化 液化气和汽油产率比较高 汽油的辛烷值也高 是理想原料 含烷烃多的原料也容易裂化 但气体产率高 汽油产率低 含芳烃多的原料难裂化 汽油产率更低 焦炭产率高 液化气产率也较低 化学组成的分析方法用折光率 n 相对密度 d 和分子量 M 计算原料中烷基链 环烷环和芳香环上的碳原子数占总碳原子数的百分数 称为n d m法 2020 2 14 7 残碳原料油所含残碳的高低对装置操作的影响很大 它直接影响焦碳的生成量和热平衡 馏分油的原料的残碳量一般为不大于0 4 w 常压渣油的残碳含量高 约为4 0 w 以上 它使反应的焦碳产率高 装置出现热过剩 2020 2 14 8 含氮 含硫化合物含氮化合物 碱性含氮化合物使催化剂严重中毒 活性下降 轻油收率下降 焦碳产率上升 汽油碘值上升 安定性下降 硫对催化剂无明显的影响 但增加了设备的腐蚀 使产品的硫含量增高 安定性下降 焦碳中的碳进入烟气 污染环境 重金属分为可挥发性和不可挥发性两种 可挥发性相当于一个平均沸点为620 的化合物 可进入作为催化裂化原料的减压馏分油中 不可挥发的重金属化合物为一种液体悬浮在渣油中 它们需要经过处理才能作为催化裂化的原料 2020 2 14 9 二 催化裂化的产品催化裂化的主要产品是轻质油品 汽油 柴油 同时获得液化气 油浆和干气 生成的焦碳在工艺过程中利用 1 气体产品 干气和液化气 在一般的工业条件下 常规的催化裂化 因为现在催化裂化的有许多新的工艺 气体产率约为10 20 气体产品包括 氢气H2S10 干气C1 C2C3 C490 液化气 氢气 一般含量较少 但发生催化剂重金属中毒时含量较多 馏分油催化裂化较少 渣油催化裂化较多 40 以上 2020 2 14 10 H2S 含量较少 与原料的性质有关 一般原料的含硫量高 产品中的硫含量也高 渣油原料的H2S含量较多 C1 为甲烷 是热裂化的产物 C2 两个碳的烃为乙烯 乙烷 是热裂化的产物 C3 C4为丙烷 丙烯 丁烷和丁烯 其中还有正 异 等六种分子结构的C4 C4含量约为C3含量的1 5 2 5倍 C3中烯烃含量约为70 C4中烯烃含量约为55 它们都是宝贵的化工原料 由于近来对化工产品需求的增加 催化裂解技术可以获得更大的气体产率 例如 催化裂解制丙烯技术 2020 2 14 11 2 汽油催化裂化汽油是车用汽油的主要组成部分 目前 我国催化裂化汽油占车用汽油的80 美国35 汽油产率为原料的38 54 化学组成主要为异构烷烃 异构烯烃和芳烃 石蜡基原料生成的汽油 异构烷烃多 而芳烃少 所以辛烷值低 参炼石蜡基原料渣油所产汽油烯烃含量通常高达45 以上 个别达60 以上 超过国家新制定的烯烃含量在35 以下的标准 为此需要降烯烃 2020 2 14 12 催化裂化汽油硫含量大体为原料油的1 10 对国产低硫原油能满足规格的要求 炼制含硫原油的原料要对原料和产品采取脱硫的措施 催化裂化汽油的辛烷值 研究法在88 92之间 一般中间基原料高于石蜡基原料 渣油原料高于馏分油原料 采用新的催化剂辛烷值可高达93 3 柴油 1 产率20 40 2 抗爆性 因为芳烃含量较高 十六烷值较低 2020 2 14 13 3 安定性 由于含有较多的烯烃 其安定性较直馏柴油差 特别渣油催化裂化柴油 烯烃含量高 非烃化合物含量也高 安定性更差 当原料中的渣油比例大时 产品中的硫氮含量增加 导致柴油颜色变深 胶质增加 安定性变差 4 低温流动性 由于含有较多的芳烃 凝点高 催化裂化柴油精制的方法