催化裂化工艺技术的新进展【学习内容】

1、催化裂化技术及其新进展,石油化工科学研究院 谢朝钢 2010年06月,1,特选内容,内容,前言 催化裂化技术的现状 渣油催化裂化技术进展 生产清洁燃料的FCC技术进展 多产低碳烯烃的FCC技术进展 结束语,2,催化裂化能力,全球催化裂化能力约为762Mt/a。单套生产能力最大的FCC装置位于印度Reliance工业公司Jamnagar炼油厂，设计能力为650万吨/年，实际能力可达1000万吨/年。 我国催化裂化能力达到146Mt/a。目前我国单套能力最大的FCC装置在中国石油大连石化公司，设计能力为350万吨/年。,3,4,中国催化裂化装置统计,5,中国催化裂化使用技术统计,6,内容,前言 催

2、化裂化技术的现状 渣油催化裂化技术进展 生产清洁燃料的FCC技术进展 多产低碳烯烃的FCC技术进展 结束语,7,FCC技术发展历程,1936年，第一套固定床催化裂化工业装置在Mobil公司Paulsboro炼厂建成运转 1942年，第一套流化床催化裂化(FCC)工业装置在Exxon公司Baton Rouge炼厂建成运转 1956年，Shell发明了提升管催化裂化反应器 1961年，Kellogg和Phillips合作开发出ROC渣油催化裂化技术，第一套ROC工业装置在Borger炼厂建成运转 1972年，Amoco发明了高温再生技术 1974年，Mobil开发出CO助燃剂 1975年，Phil

3、lips开发出金属钝化剂 1981年，UOP开发出RCC渣油催化裂化技术 1981年，S 涡流分离系统（VSS用于内提升管结构）或涡流沉降器汽提器（VDS用于外提升管结构）使油气的保留度增加到99.7，增加了汽油和LCO的产率，降低了干气产率; 先进流化汽提技术可使碳差减少0.04个百分点，这样可使再生器温度下降12并使剂油比增加6，从而使转化率、产率和选择性提高； 带催化剂冷却的两段再生器，用来控制较高的焦炭产率及其产生的热量。,12,ExxonMobil-Flexicracking IIIR,并列式反应器/再生器结构； 特殊设计的进料喷嘴使返混最小化，并增加汽油产率和转化率； 封闭连接式旋

4、风分离器系统是SCT（短接触时间）技术的一个组成部分，增加轻烯烃、汽油和馏分油的产率； 催化剂汽提器配有高效内构件，并能尽量少地使用汽提气体，减少了干气和焦炭的产率； 单段再生器配有平板-栅格主风分布器，成本低、可靠性好。,13,Kellogg-Orthoflow,堆叠式沉降器/再生器结构； ATOMAX喷嘴产生的平均液滴尺寸小、分布窄，可增加汽油产率和转化率； 密闭旋风分离器系统，减少返混，增加汽油和LCO产率； DynaFlux汽提技术增加轻烯烃和汽油的产率，减少碳差； RegenMax分段部分燃烧再生技术，使加工重质原料时催化剂上的碳非常少，并且减少由钒引起的失活； 密相催化剂冷却技术，

5、加工重质原料时可保持长周期运转； MagnaCat工艺（磁分离技术），能够从催化剂藏量中选择性地去掉活性较低、金属含量高的催化剂颗粒； CycloFines技术（循环细粉技术），除掉烟气中4微米及以上的颗粒。,14,Stone & Webster/Axens-R2R,R系列喷嘴，与轴向和径向喷嘴相比可使转化率提高4； 混合温度控制（MTC）技术； LD2分离器用于催化剂和油气的分离，与tee型分离器相比，可使气体的产生减少30以上； 新的提升管终止系统（RS2）包括预汽提和油气与催化剂的快速分离； 结构填料汽提器，使汽提气和催化剂充分混合并缩短分离段高度，能提高产品收率、降低再生器温度、减少催

6、化剂夹带、降低投资、降低再生器排放以及减少汽提蒸汽用量； 两段再生降低了钒使催化剂失活的程度。,15,内容,前言 催化裂化技术的现状 渣油催化裂化技术进展 生产清洁燃料的FCC技术进展 多产低碳烯烃的FCC技术进展 结束语,16,RxCat技术（UOP）,再生催化剂和待生催化剂混合，降低油剂接触温度 增加催化剂循环量，提高剂油比 增加催化剂裂化活性中心数量 降低炭差 优化产品分布,17,UOP的RxCAT与常规FCC的比较,18,IsoCat技术（Petrobras）,降低油剂接触温度，减少热反应 提高原料预热温度，强化雾化分散 增强催化反应，提高高价值产物选择性,19,RICP技术(RIPP

7、),渣油加氢-重油催化裂化双向组合 催化裂化回炼油在加氢装置与催化裂化装置间进行大循环操作,20,RICP技术-特点,对催化裂化装置： HCO经加氢处理后，杂质含量降低，饱和度提高，将改善其催化裂化性能，转化率和轻质油收率增加 可降低生焦量和再生器负荷，提高加工量,对渣油加氢装置： HCO顶替出的直馏蜡油可进加氢裂化装置加工，生产更多的优质中间馏分油和化工原料 强化和提高加氢过程中脱金属、脱残炭和脱硫等作用，抑制渣油催化剂上焦炭不均匀沉积，延长加氢催化剂的寿命,21,RICP技术-工业试验结果,在保持相同掺渣比的工况下，采用RICP组合技术可提高催化裂化装置处理量至少5%以上 在保持相同处理量

8、的工况下，可提高催化裂化装置掺渣比约10个百分点以上 在保持相同掺渣比的工况下，采用RICP组合技术，与未采用RICP组合的技术路线相比，催化裂化装置可提高轻质油收率可提高约3个百分点，总液体收率可提高约4个百分点 目前RICP技术一直在投用，各装置运转良好,22,内容,前言 催化裂化技术的现状 渣油催化裂化技术进展 生产清洁燃料的FCC技术进展 多产低碳烯烃的FCC技术进展 结束语,23,FDFCC-I（LPEC）,采用双提升管反应器结构 重油提升管在常规催化条件下操作 汽油提升管在较苛刻的条件下操作，实现芳构化、异构化等反应以降低催化汽油烯烃含量,24,FDFCC工业标定结果,25,FDC

9、C工业标定汽油性质,26,FDFCC-技术（LPEC）,27,FDFCC-技术,28,TSRFCC（石油大学）,催化剂接力 分段反应 短反应时间 大剂油比操作,29,TSRFCC工业试验结果,可以提高原料的转化深度，同比加工能力增加20% 产品分布得到改善，轻收提高3个百分点以上，干气和焦炭产率降低2个百分点 产品质量明显提高，汽油烯烃含量降低6个百分点、硫含量下降、RON下降1.3个单位，柴油十六烷值提高3个单位、硫含量下降,30,MIP技术（RIPP）,串联式提升管+快速床反应器 第一反应区采用短停留时间、较高的反应温度 第二反应区通过扩径延长停留时间，通过注入冷激介质降低反应温度,31,

10、MIP工业试验结果,高桥分公司工业运转结果表明，液体收率增加1.79个百分点，干气和油浆产率分别下降0.41w%和0.99w%，汽油烯烃含量降低1316个百分点，硫含量降低26.5w% 安庆分公司工业运转结果表明，汽油烯烃含量可以从52v%下降到35v%以下，汽油硫含量下降20.55w%，同时产品分布得到优化，干气收率下降，总液体收率增加,32,MIP与FCC产物分布,33,MIP与FCC汽油性质,34,MIP-CGP工业试验结果,2004年在镇海炼化公司和九江分公司进行了工业试验 工业标定结果表明，在原料油性质变差的情况下，产品分布略好于原工艺，转化率提高，总液收增加，干气和油浆产率都有下降

11、，丙烯产率增加3个百分点以上，汽油烯烃含量降低1220个百分点、最低可以达到13.4v%，硫含量降低32.5w%，RON增加约2个单位,35,MIP-CGP工业标定物料平衡,36,MIP-CGP工业标定汽油性质,37,Q&A,为什么转化率能提高？ 为什么干气产率能大幅度降低？ 为什么轻质油收率能提高？ 为什么能降低汽油烯烃含量？ 为什么能增产丙烯？ 为什么能降低汽油硫含量？ ,38,MIP与FCC反应差异,停留时间 5.0秒,39,原料,较小的烃类烯烃,氢转移,异构化,异构烯烃,歧化,氢转移,异构烷烃,异构烷烃芳烃,异构烷烃烷烃,第一反应区,第二反应区,裂化,高温 短接触 高空速,低温 长停留

12、时间 低空速 高剂油比,MIP不同反应区反应化学,40,内容,前言 催化裂化技术的现状 渣油催化裂化技术进展 生产清洁燃料的FCC技术进展 多产低碳烯烃的FCC技术进展 结束语,41,Superflex技术（KBR）,Kellogg和Mobil联合开发 双提升管设计，第二提升管进行汽油二次裂化 使用高ZSM-5含量的助剂 采用密闭式旋风分离器,42,PetroFCC技术 （UOP）,采用双提升管反应器 第一提升管采用高温、大剂油比操作 第二提升管采用更苛刻的操作条件 使用高ZSM-5含量的助剂 第一提升管底部采用MxCat系统,43,HS-FCC技术（NEO/Aramco）,采用高温、短接触时

13、间、高剂油比操作以及下行式反应器 采用超稳Y催化剂和高择形分子筛含量助剂,44,HS-FCC产品收率,45,INDMAX技术（IOC）,反应温度550-580、剂油比15-25、注水量15-20%以及低反应压力操作 采用重油裂化组分、超稳Y分子筛和择形沸石三组元催化剂 建立了一套0.1Mt/a示范装置,46,INDMAX中试和示范试验结果,47,MILOS技术（Shell）,48,MILOS丙烯+柴油操作模式,49,MILOS柴油操作模式,50,DCC技术（RIPP）,采用提升管+密相流化床反应器结构 对石蜡基蜡油原料，其丙烯产率达23 % 最大处理量达到4.6Mt/a,51,DCC工业催化剂品种,CHP系列高丙烯产率 CRP/CIP系列高丙烯产率，高活性稳定性，强的抗金属污染能力 MMC系列高丙烯选择性，高活性稳定性，强的抗金属污染能力 DMMC系列进一步提高丙烯产率,52,DMMC工业应用结果,53,内容,前言 催化裂化技术的现状 渣油催化裂化技术进展 生产清洁燃料的FCC技术进展 多产低碳烯烃的FCC技术进展 结束语,54,炼油业面临的挑战,持续技术改进 创新：原始性、集成性,55,油化结合型炼厂 重油转化及生产清洁燃料 多产化工原料，与现有 乙烯厂和芳烃厂结合,化工型炼厂 重质原料转化 生产丙烯，联产乙烯和芳烃