催化裂化工藝技術、工程技術和催化劑

1、催化裂化工藝技術、工程技術和催化劑本講主要內容催化裂化發(fā)展方向催化裂化工藝技術催化裂化工程技術催化裂化催化劑催化裂化助劑提升管反應器催化原料進料噴嘴油氣催化劑快分設備催化裂化工藝流程水蒸汽催化裂化技術的發(fā)展方向拓寬原料來源盡可能加工更重的、更劣質的原料油提高產品質量降低FCC汽油的烯烴含量和硫含量，提高FCC汽油的辛烷值等靈活調整產品結構分布向石油化工延伸，多產丙烯，提高催化裂化裝置的效益環(huán)保降低FCC裝置的排放節(jié)能降耗裝置長周期運轉催化裂化相應的技術措施優(yōu)化催化裂化原料或進行預處理優(yōu)化催化裂化工藝參數研制新的催化劑開發(fā)新的催化裂化工藝技術產品進行精制或改質催化裂化綜合集成技術催化裂化工藝技術

2、催化裂化工藝技術催化裂化增產輕質油技術TSRFCC、SCT、MSCC催化裂化生產清潔汽油技術催化裂化汽油輔助反應器改質降烯烴技術MIP、CGP、 FDFCC催化裂化多產低碳烯烴技術DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD重質、劣質原料的催化裂化技術DNCC催化裂化其它工藝技術下行床兩段提升管催化裂化TSRFCC存在的問題： 提升管過長 催化劑活性整體水平低 新鮮RFCC原料與循環(huán)油的惡性競爭 導致產品分布不理想、產品質量差通過數值模擬和現場采樣技術，全面揭示了提升管反應器這個“黑箱” ，全面認識了重油催化裂化工業(yè)提升管反應器內的反應歷程本質：短反應時間催化劑接力分段反應大劑油比 Flowshe

3、et of the two-stage riserOil vaporFeed steamR. catalystSpent catalystFirst oil vaporSpent catalystR. catalystWithdraw diesel oliConventional riserRenovation of reactor打破維持半個世紀的提升管反應器型式和反應-再生系統(tǒng)流程，優(yōu)化的兩段提升管反應器兩路循環(huán)的反應-再生系統(tǒng)全新流程工藝技術革命分段反應利于條件分段控制優(yōu)化顯著改善產品分布 短反應時間有效控制反應深度抑制干氣焦炭生成大劑油比催化作用得到強化催化劑接力催化劑兩路循環(huán)，整體活

4、性及選擇性提高催化反應比例增大，熱反應得到有效抑制 短反應時間大劑油比分段反應催化劑接力兩段技術四個特點相互關聯 催化劑接力、大劑油比和分段反應相互促進，有效提高催化劑的活性和選擇性，有利于提高原料轉化深度、改善產品分布、提高目的產品收率。全新流程催化劑接力 由此成功開發(fā)了具有自主知識產權的兩段提升管催化裂化技術，與常規(guī)催化技術相比： 裝置處理能力提高2030% 輕油油品收率提高23個百分點 干氣和焦炭產率降低 2 個百分點左右 催化汽油和柴油質量得到明顯改善1億噸1%2000元/噸=20億元 該技術工業(yè)化以后在石油石化行業(yè)引起了強烈反響，科技日報、人民日報海外版、中國石油報、中國石化報、大眾

5、日報等多家報紙紛紛加以報道2002年被評為中國石油集團十大科技進展之一2003年被列為國家火炬計劃 2002年5月至今，TSRFCC技術已在6家企業(yè)獲得成功應用，年新創(chuàng)效益1億元以上，3套裝置在設計中（最大140萬噸）。SCT（short contact time）短時接觸Exxon公司開發(fā)的在BP 公司的Espana 煉油廠應用FCC裝置改造：新型進料噴嘴Exxon公司的專利技術改善了原料的霧化效果和劑油的接觸狀況，減少返混新型反應器出口系統(tǒng)采用封閉式耦合旋分器，催化劑與裂化產物快速分離新型汽提系統(tǒng)先進的分段汽提裝置，更好地去除催化劑上攜帶的烴類，減少生焦LPG+輕質油收率提高了個百分點干氣

6、產率下降個百分點焦炭減少個百分點項 目比改造前項 目比改造前轉化率+5.4239361餾分+3.8干 氣-0.1重 油-9.1C3和C4不飽和烴+1.4焦 炭-0.1C3239餾分+5.9汽油抗爆指數+1.2Exxon公司SCT技術產品分布對比MSCC（millisecond catalytic cracking）-UOPUOP公司開發(fā)的在CEPOC公司的煉油廠應用FCC裝置改造：催化劑下落，原料油水平噴入采用了外置旋風分離器 特點油劑接觸時間極短有效降低二次反應和熱裂化反應提高汽油和烯烴產率降低焦炭產率UOP的MSCC技術與FCC裝置操作情況對比 項目FCCMSCC瓦斯油，v%80.280.

7、5脫瀝青油，v%19.819.5康氏殘?zhí)浚瑆t%1.150.90產物收率 C2= ，v%7.43.6 C3、C4 ，v%21.520.4 汽油（C5221），v%50.457.0 輕循環(huán)油（221360），v%21.620.6 塔底油（360+），v%9.19.0 焦炭，wt%5.85.0輕質油收率提高了個百分點焦炭減少個百分點催化裂化汽油降烯烴技術問題的提出汽油質量的新標準FCC汽油中的烯烴含量高降烯烴催化劑優(yōu)化工藝條件開發(fā)新工藝技術輔助反應器FDFCCMIPMIP-CGP技術融合效果優(yōu)化 技術要求 降低汽油的烯烴含量，滿足汽油新標準的要求 RON保持不要下降 液收率要高 投資和操作費用合理

8、原理分析催化裂化汽油輔助反應器改質降烯烴技術 烯 烴 裂化 環(huán)化 異構化氫轉移 環(huán)化、氫轉移縮合 烯烴 環(huán)烷烴 異構烯烴 異構烷烴 正構烷烴氫轉移 烷基化 異構烷烴或烷基芳烴氫轉移 異構烷烴和芳烴 焦炭二次反應 烯 烴 裂化 環(huán)化 異構化氫轉移 環(huán)化、氫轉移縮合 烯烴 環(huán)烷烴 異構烯烴 異構烷烴 正構烷烴氫轉移 烷基化 異構烷烴或烷基芳烴氫轉移 異構烷烴和芳烴 焦炭二次反應3CN H2N + CM H2M 3CN H2N+2 + CM H2M-6 烯烴 環(huán)烷烴 烷烴 芳烴CNH2N-2, CMH2M6 環(huán)烯 芳烴cccccccccccccc 焦炭前身物 氫轉移 縮合反應CN H2N CN H2

9、N +2 吸收負氫， 多 環(huán) 化 合 物. 類型 A 類型 B不同類型的氫轉移反應理想的反應歷程 烴類混合物烴類混合物烯烴 氫轉移 異構化異構烯烴 烷基化 氫轉移 異構烷烴 異構烷烴和芳烴 異構烷烴或烷基芳烴 輔助反應器 裂化重油提升管反應器需要促進的反應：異構化、氫轉移、環(huán)化、芳構化需要抑制的反應：初始裂化、縮合生焦降低烯烴含量維持高汽油收率和高辛烷值異構烷烴芳 香 烴氫平衡供氫環(huán)化芳構化氫轉移受氫異構化氫轉移烯 烴關鍵反應和反應機理思路和設想以常規(guī)催化裂化催化劑和常規(guī)催化裂化工藝為基礎在催化裂化裝置的基礎上，增設一個單獨的改質提升管反應器利用這一單獨的提升管反應器對催化汽油進行催化改質達到

10、降低烯烴含量、維持或提高辛烷值以生產清潔汽油的目的分餾塔裂化氣改質汽油新型輔助反應器汽油洗滌介質獨立分離工藝方案原提升管反應器主反應油氣去主分餾塔重油適合于汽油烯烴含量降低到35v%、或者是20v以下各種要求新型輔助反應器汽油主分餾塔混合反應油氣原提升管反應器裂化氣粗汽油油 漿組合分離工藝方案重油適合于烯烴含量降低到35v%左右，而不適合于烯烴含量降低到20v以下。主分餾塔混合反應油氣原提升管反應器裂化氣粗汽油油 漿組合分離工藝方案重油新型輔助反應器僅適合于烯烴含量降低到35v%左右，而不適合于烯烴含量降低到20v以下。獨立分離方案優(yōu)點輔助反應器內汽油烯烴初始反應濃度高所需要工藝條件較為緩和需

11、改質汽油量較少可將烯烴含量降低到較低程度：35 v%、20 v%缺點裝置改動較大，投資高工藝流程較長組合分離方案優(yōu)點裝置改動最小，投資低，易于實現不用對改質汽油進行額外的分離等處理操作穩(wěn)定，易于控制缺點改質反應器內汽油烯烴初始反應濃度低，就需要較為苛刻的工藝條件和較大汽油回煉量僅適用于將烯烴含量降低到35 v%華北石化III催化裂化裝置新型輔助反應器汽油主分餾塔混合反應油氣原提升管反應器裂化氣粗汽油油 漿重油華北石化分公司100萬噸/年催化裂化裝置2003年1月14日開始投用技術應用后產品分布的變化，wt%日期汽油柴油液化氣油漿干氣焦炭損失液收率應用前（汽油回注預提升段）37.522.819.

12、33.45.611.479.6應用后41.924.115.14.04.810.181.1差值4.41.3-4.20.6-0.8-1.31.5位 置汽油收率液化氣收率干氣收率焦炭收率液收率中段取樣94.354.070.131.4598.42頂部取樣93.114.740.152.0097.85輔助提升管反應器物料平衡，wt%干氣加焦炭損失為2.15 wt%。催化汽油回煉率為48.6 wt%，該損失占整個重油催化裂化裝置物料平衡的0.4 wt%，與其它技術相比，具有非常明顯的優(yōu)勢。油 樣飽和烴含 量烯烴含 量芳 烴含 量烯烴降低百分率汽油原樣49.34 35.48 15.18 中部油樣62.3019

13、.5218.1844.98頂部油樣65.2713.8320.9061.02汽油族組成分析（熒光法，v） 1、汽油烯烴含量降低到20v%以下，達到歐洲III類 排放標準，RON不損失或有所提高; 2、8595wt%的改質汽油收率，加工損失小 a、對改質汽油烯烴含量為35v%以下要求時， C3+液收率大于98.5wt%； b、對改質汽油烯烴含量為30v%以下要求時， C3+液收率大于98.0wt%； c、對改質汽油烯烴含量為20v%以下要求時， C3+液收率大于97.5wt%。 工藝特點及技術優(yōu)勢3、可以根據煉油企業(yè)的要求，通過調整反應操作強 度和汽油改質比例，調變液化氣收率和汽油餾分 收率，可增

14、加丙烯產率34個百分點；4、新型輔助反應器有機地結合在催化裂化裝置中；5、改質用的新型輔助反應器可以采用單獨優(yōu)化條件；6、雖然對催化汽油中的氫進行了重新調配，但 過程不耗氫，并且沒有額外的催化劑損耗。 工藝特點及技術優(yōu)勢FDFCC（洛陽石化工程公司）采用雙提升管反應器結構重油提升管在常規(guī)催化裂化條件下操作汽油提升管在較苛刻的條件下操作，實現芳構化、異構化等反應以降低催化汽油烯烴含量催化汽油管反改質前后主要性質 項目重催粗汽油改質粗汽油 反應溫度，450500密度，20，kg/cm3708.4719.3729硫含量，ug/g380311300烯烴，V%44.517.313.7芳香烴，V%13.8

15、27.930飽和烴，V%41.754.856.3RON90.691.892.7MON80.981.682.0反應溫度，450500干 氣3.253.90液化氣11.8913.96汽 油78.8974.95柴 油3.584.65焦 炭2.172.27損 失0.220.27合 計100100液收率94.493.6輕質油收率82.579.6干氣+焦炭損失5.46.2催化汽油管反改質產品分布（wt%） 重油催化裂化裝置產品分布(wt%) （汽油管反溫度：500)汽油改質率原料50100干 氣3.754.955.43液化氣17.7220.3723.73汽 油43.0237.6432.24柴 油24.48

16、25.4826.49油 漿1.311.311.31焦 炭9.229.710.19損 失0.50.550.61合 計100100100柴汽比0.570.680.82液收率85.283.582.5輕質油收率67.563.158.7干氣+焦炭多損失0.01.72.7重油催化裂化裝置產品分布(wt%) （汽油改質率：50%）汽油管溫度， 原料450500550600干 氣3.234.64.85.585.99液化氣14.5619.520.2522.6526.17汽 油37.4928.727.123.3818.28柴 油34.8836.436.9137.3138.38焦 炭9.4210.310.4110.

17、5410.61損 失0.420.50.530.540.57合 計100100100100100柴汽比0.931.271.361.62.1液收率86.984.684.383.382.8輕質油收率72.465.164.060.756.7干氣+焦炭多損失0.02.22.63.53.6汽油原料和部分改質后混合汽油性質（汽油改質率：50%）項 目重催汽油改質粗汽油 反應溫度，450500550密度(20), kg/cm3715.4718.6721.4726.1硫含量，ug/g542504485487烯烴，V%50.332.831.733.4芳香烴，V%23.228.028.628.8飽和烴，V%26.5

18、39.239.737.8RON90.891.091.291.3Maximum iso-paraffinsMIP技術催化裂化發(fā)生的反應裂化異構化氫轉移烷基化吸熱，高溫放熱，低溫？反應速率快反應速率慢分區(qū)反應常規(guī)FCC反應器MIP反應器預提升介質再生催化劑上進料口下進料口短停留時間 短停留 平均溫 度較高預提升介質再生催化劑上進料口下進料口平均溫度較低 短停留時間 延長停留時間 冷劑MIP反再系統(tǒng)示意圖工藝特點該工藝采用串聯提升管反應器的形式，把催化裂化反應器分成兩個區(qū)第一反應區(qū)采用短停留時間、較高的反應溫度和劑油比第二反應區(qū)通過注入冷介質或其它方式，降低反應溫度，抑制二次裂化反應，增加異構化和氫

19、轉移反應第二反應區(qū)通過擴徑等方式降低了油氣和催化劑流速，延長了反應時間，有助于辛烷值高的異構烷烴和芳烴的生成MIP技術-工業(yè)試驗結果高橋分公司工業(yè)運轉結果液體收率增加個百分點，干氣和油漿產率分別下降0.41 wt%和0.99 wt%汽油烯烴含量降低1316個百分點，硫含量降低 wt%安慶分公司工業(yè)運轉結果表明汽油烯烴含量可以從52v%下降到35v%以下，汽油硫含量下降20.55 wt%干氣收率下降，總液體收率增加 MIP-CGP: A MIP process for clean gasoline and propylene采用由串聯提升管反應器構成的新型反應系統(tǒng)，第一反應區(qū)以裂化反應為主，生成

20、富含烯烴汽油和富含丙烯的液化氣第二反應區(qū)以氫轉移反應和異構化反應為主，適度二次裂化反應在二次裂化反應和氫轉移反應雙重作用下，汽油中的烯烴轉化為丙烯和異構烷烴 MIP-CGP與MIP的區(qū)別第一反應區(qū)反應溫度更高，反應時間更短；原料油在第一反應區(qū)內一次裂化反應深度增加，從而生成更多的富含烯烴的汽油和富含丙烯的液化氣第二反應區(qū)反應溫度略低，主要以延長反應時間來促進二次反應；在第二反應區(qū)內，汽油中的烯烴發(fā)生氫轉移、異構化反應和適度二次裂化反應，從而降低汽油中的烯烴含量和增加液化氣產率和丙烯產率專用催化劑CGP系列催化劑CGP技術工業(yè)試驗2004年4月和7月在鎮(zhèn)海煉化公司和九江分公司進行了工業(yè)試驗200

21、4年10月和2005年4月，九江分公司進行了兩次工業(yè)標定。工業(yè)標定結果表明，在原料油性質變差的情況下，產品分布略好于原工藝，轉化率提高，總液收增加，干氣和油漿產率都有下降，丙烯產率增加3個百分點以上，汽油烯烴含量降低1220個百分點、最低可以達到13.4v%，硫含量降低32.5 wt%，RON增加約2個單位CGP工業(yè)標定物料平衡 工藝類型FCCMIP-CGPMIP-CGP時間2003-11-152004-10-152005-4-19產率分布/ w% 干氣3.723.163.45 液化氣19.1127.0127.37 汽油40.6636.9338.19 柴油21.8918.6216.30 油漿5

22、.224.785.12 焦炭8.909.009.09總液收/ w%81.6682.5681.86丙烯產率/ w%6.299.468.96MIP-CGP工業(yè)標定汽油性質 工藝類型FCCMIP-CGPMIP-CGP標定時間2003-11-152004-10-152005-4-19密度/ gcm-30.71250.70740.7225誘導期/ min70010001000族組成/ % 烯烴41.127.715.0 芳烴151725.1S/ gg-1400260270RON91.691.893.4MON82.283.8MGDmaximum gas and diesel 重質石油餾分中間餾分（柴油）汽油

23、液化氣干氣縮合產物焦炭MGD原理圖原料從不同位置進提升管，形成不同苛刻度的反應區(qū)汽油在高苛刻度條件下反應，降低烯烴含量，生成富含丙烯的液化氣VGO/回煉油在低苛刻度下，盡量保留中間餾分重油與VGO分開進料，提高劑油比，進而提高重油的轉化率產品性質汽油RON汽油中烯烴降低912 v%柴油性質相當汽油回煉方式輕汽油回煉增產丙烯降低汽油烯烴重汽油回煉降低汽油硫含量降低汽油烯烴提高辛烷值難點同時增加液化氣收率和柴油收率的矛盾降低汽油烯烴含量和保證辛烷值的矛盾特點增加柴油收率，提高柴汽比增加液化氣的收率，增加丙烯的收率大幅度降低催化裂化汽油的烯烴含量提高催化裂化裝置的靈活性不足之處，輕油收率降低，能耗增

24、加催化裂化工藝技術催化裂化生產清潔汽油技術催化裂化汽油輔助反應器改質降烯烴技術FDFCC 、MIP、MIP-CGP、MGD共性根據汽油中烯烴組分的反應特性，利用特定形式的反應器，促進烯烴的轉化DCC-deep catalytic crackingDCC-較苛刻的操作條件提升管加密相流化床反應器最大量生產以丙烯為主的氣體烯烴催化劑是CHP-1和CRP-1 DCC- 較緩和的操作條件提升管反應器最大量生產丙烯和異丁烯、異戊烯等氣體烯烴，并同時兼產高辛烷值優(yōu)質汽油催化劑是CIP-1 DCC工藝典型的工業(yè)試驗數據 MGG-maximum gas & gasoline較緩和的操作條件提升管反應器新型催化

25、劑RMG高的裂化活性好的選擇性LPG+汽油產率較高，對于K12的原料，該產率高達78 wt%以上LPG與汽油的產率之比約為3:4MIO-maximum iso-olefinsFeedCrackingSaturatesNormal OlefinsHOlefins+H-transferParaffinsIsomerizationIsoolefinSecondaryIsoolefins+-HIsoolefinsPrimaryH-transferIsoparaffinsOBJECTIVEPRODUCTOBJECTIVE PRODUCTPrimary ReactionSecondary Reaction

26、MIO較緩和的操作條件提升管反應器新型催化劑MIO增加酸性中性增加一次裂化反應設計孔徑分布控制二次反應，保留烯烴和異構烯烴，減少氫轉移反應MIO不同原料的中試結果原料 DQ LHLZ密度, g/cm3 0.8788 0.9249 0.8764產物, wt% H2-C2 4.06 3.45 3.35 C3-C442.40 22.85 34.89C5+汽油34.92 36.72 41.71焦炭 iC4= iC5=MIO工試產物分布，wt%ARGG-atmospheric residuum maximum gas plus gasoline以MGG技術為基礎以AR為原料新型催化劑RAG-1重油轉化能

27、力強抗金屬污染能力強選擇性號LPG+汽油產率較高，可達67-75 wt%丙烯+丁烯產率達18-23 wt%同種原料不同工藝的中試結果反應深度DCC-1 DCC-2 MIO ARGG MGG FCC RFCCLPG+汽油MGG低碳烯烴DCC-1ARGG vs. RFCCLPG產率高柴油產率低PetroFCC技術-UOP采用雙提升管反應器重油和汽油分別在各自的提升管中反應獨自的沉降器和分餾，共用一個再生器重油提升管采用高溫大劑油比的操作方式，提高原料油一次裂化的轉化率汽油提升管采用比重油提升管更苛刻的操作條件，提高輕質烯烴的產率使用高ZSM-5含量助劑LPG產率高，丙烯產率高達22 wt%汽油和柴

28、油產率低SCC-selective catalytic crackingLummus 公司采用Micro-Jet進料噴嘴、短接觸時間提升管和直連式旋分器 采用高溫、大劑油比的操作方式粗汽油在主提升管反應器進料上方進行選擇性回煉使用高ZSM - 5 含量的FCC 催化劑采用OCT 技術,使催化裂化過程中生成的乙烯和丁烯發(fā)生歧化反應生成更多的丙烯丙烯產率可達25-30 wt%MaxofinKBR 公司和Exxon公司采用雙提升管反應器粗汽油的循環(huán)裂化以增產丙烯主催化劑采用低氫轉移活性的REUSY 型專用催化劑，并加入高ZSM - 5 含量的助劑采用配套的Atomax - 2 型進料噴嘴和密閉式旋風

29、分離器高溫、大劑油比操作丙烯產率可達18 wt%以上丙烯產率可達12 wt%以上HS-FCC技術沙特和日本合作開發(fā)采用高溫、短接觸時間、高劑油比操作以及下行式反應器采用超穩(wěn)Y催化劑和高擇形分子篩含量助劑中試規(guī)模為桶/天，示范裝置規(guī)模為30桶/天 HS-FCC中試和示范裝置產品收率 產品產率，wt%中試裝置1）示范裝置常規(guī)催化劑常規(guī)催化劑+ZSM-5常規(guī)催化劑常規(guī)催化劑+ZSM-52）干氣丙烯丁烯汽油LCOHCO焦炭4.610.716.145.49.46.63.15.518.417.834.09.37.13.55.410.613.436.010.57.79.110.420.419.035.71.

30、14.42.31）原料為石蠟基蠟油，操作條件：反應溫度為600，劑油比為402）示范試驗原料為加氫蠟油，氫含量為14w%Indmax技術印度石油公司高苛刻度操作反應溫度550-580劑油比15-25注水量15-20%低反應壓力催化劑采用重油裂化組分超穩(wěn)Y分子篩擇形沸石示范裝置Indmax中試和示范試驗結果 工藝FCCINDMAX中試INDMAX示范干氣2.96.17.4液化氣12.150.436.3汽油31.219.434.7柴油40.012.110.6重油8.35.53.5焦炭5.56.47.5丙烯3.621.2-反應溫度/490-510550-580575再生溫度/650-730670-7

31、00-劑油比4-715-25-反應壓力/kg.cm-22.0-2.51.4-1.6-催化裂化工藝技術催化裂化多產低碳烯烴技術DCC、MIO、MGG、ARGG、MGD中國PetroFCC技術UOPSCCLummus 公司MaxofinKBR 公司和Exxon公司HS-FCC技術沙特和日本Indmax技術印度石油公司NDCC-denitrified catalytic cracking問題的提出催化裂化摻煉CGO摻煉CGO 給FCC 帶來的不良影響特點CGO 與FCC 原料油分開注入提升管的不同部位，實現原料油先吸附裂化，CGO后吸附轉化裂化CGO 自提升管中部進入，避免CGO 中堿氮對再生催化劑

32、酸性中心的毒害作用 CGO 自提升管中部進入，對提升管前部的裂化反應起到了急冷作用，減少了熱裂化反應和不必要的二次反應DNCC 工藝的優(yōu)點降低了CGO中堿性氮化物對催化劑酸中心的毒害減少催化劑中毒利于底部優(yōu)質原料油的充分裂化CGO得到了吸附轉化一部分裂化成低分子產品, 一部分脫除對催化劑有害的污染物精制作用CGO起到了急冷劑的作用提高了底段反應器中的反應溫度和劑油比降低了上段反應器的反應溫度, 抑制熱裂化、氫轉移和生焦等二次反應當摻煉25% 焦化蠟油時，DNCC的總液收率可提高1. 5 個百分點以上采用DNCC技術的催化裂化延遲焦化雙向組合工藝不產出低價值燃料油提高了催化裂化油漿自身的產值焦化

33、汽油回注，產品多樣化底部注入，多產LPG中部注入，多產汽油，汽油改質下行床催化裂化技術概念的提出20世紀80年代，UOP和Stone & Webster公司特點氣固接觸時間短，油氣停留時間在0.2-1.0 s氣固軸向返混小，油氣徑向分布均勻更加接近平推流反應生焦量比傳統(tǒng)FCC低20%-30%相同轉化率下，輕質油收率提高2-3個百分點汽油辛烷值有所提高1-下行式反應管 2-反應沉降器 3-粗旋風分離器4-汽提段 5-燒焦管 6-循環(huán)管 7-再生沉降器 下行床柔性催化裂化技術，在保持高汽油辛烷值的同時，有效降低催化裂化汽油的烯烴含量中國石化濟南分公司將原有提升管加床層裝置改造成提升管-下行床的組合

34、式反應器形式，其特點柔性折疊式氣固兩相催化裂化反應器（上行-下行兩部分柔性組合）折返式下行床兩相混合進料裝置催化劑臥式快速分離器下行床催化裂化技術-工業(yè)試驗結果折疊床催化裂化技術在提升管反應器和下行床反應器的基礎上開發(fā)的克服了提升管反應器的軸向氣固返混大、氣固速度和固體濃度存在嚴重的徑向分布不均勻性的特點克服了下行床反應器的轉化深度低、對出入口要求過于嚴格的特點利用提升管反應器的高固含量和下行床反應器的低返混特點，獲得較高的輕油收率折疊床催化裂化技術在提升管反應器的高固含量區(qū)進料油氣與催化劑快速混合并反應利用下行床近似平推流的特征進行后期反應提高輕油收率催化裂化工程技術催化裂化工程技術終止劑技

35、術預提升技術防結焦技術新型噴嘴技術氣固快分技術終止劑技術feeddieselgasolinegascoke如何減少中間產物的二次反應？二次反應的條件轉化率及產物產率沿提升管反應器高度分布05101520253001020304050CokeCracked GasDieselGasolineConversionYield, wt %Riser Height, m勝利油田化工總廠60萬噸重催終止劑位置的確定020406080100120556065707580Light oil yield , %Before applicationAfter applicationDay 實際應用效果預提升介質水

36、蒸氣干氣各種汽油預提升段結構傳統(tǒng)結構新型結構預提升段的作用常規(guī)作用反應區(qū)（MGD)流化氣預提升氣預提升技術防結焦技術RFCCU結焦部位提升管噴嘴處沉降器 大油氣管線水平段分餾塔底循環(huán)系統(tǒng)危害因結焦造成的非正常停工次數幾乎占總次數的2/3隨摻渣率提高， RFCCU設備結焦日趨嚴重最嚴重，危害最大集氣室沉降器穹頂料腿沉降器內壁大油氣管線水平段升氣管外壁旋分器外壁生產裝置的結焦圖片噴嘴處沉降器內壁大油氣管線集氣室粗旋外壁升氣管外壁結焦因素分析原料性質原料性質差、殘?zhí)扛呤浅两灯鹘Y焦的內在因素 催化劑生焦中心 沉降器溫度重組分冷凝 停留時間 理想狀態(tài)的平均值、流動緩區(qū)停留時間長流場分布存在流動緩區(qū)和死區(qū)

37、油氣分壓也影響重組分的冷凝 防結焦措施安裝油漿過濾器在沉降器頂部加防焦蒸汽環(huán)管采用相關設備增加防焦蒸汽量使用阻垢劑效果有限結焦原因分析結焦的內因易結焦組分的存在 反應油氣：氣相裂化氣、汽油、柴油、回煉油、油漿 液相油漿 ？結焦的外因結焦環(huán)境 沉降器：溫度分布、流場分布油漿的結焦性能研究油漿及其SARA組分失重速率曲線 99.597.890.4油漿SARA組分在沉降器結焦中所占比重分析沉降器結焦的根本原因極少量的吸附在待生劑上的油漿重組分在汽提段被汽提出來后，以液滴形式進入沉降器，彌漫在整個沉降器空間。在沉降器內的流動過程中，有95%以上被固體壁面捕獲，繼而發(fā)生沉降器的結焦防焦技術路線將極少量的

38、吸附在待生劑上的，而在汽提段被汽提出來后就以液滴形式進入沉降器的油漿重組分轉化掉，從根本上消除沉降器的結焦化學汽提法轉化條件合適的溫度、時間和催化劑轉化方式沉降器內 汽提段 發(fā)生化學反應提出了“化學汽提器”概念，并申請了國家發(fā)明專利“一種重油催化裂化沉降器抑制結焦的方法 ”（專利號：）新型噴嘴技術第三代霧化進料噴嘴從九十年代中期Mobil & Kellog公司的Atomax噴嘴UOP公司的Optimix 噴嘴這些噴嘴的霧化SMD粒徑在50-60 m它們能使裝置的輕油產率有較為明顯的提高，經濟效益顯著石油大學自1997年在中國石油總公司立項，進行催化裂化新型高效霧化進料噴嘴的開發(fā)霧化技術及原理液

39、體霧化是指在外加能量作用下，液體在氣體環(huán)境中變成液霧或小液滴的過程單相流霧化：霧化能量來源于液體本身的壓力能壓力霧化噴嘴、壓力旋轉霧化噴嘴兩相流霧化低壓鼓風霧化：利用大量而低速的氣體來實現霧化氣體輔助霧化：利用少量而高速的氣體來實現霧化氣泡霧化：在混合腔壓力下，氣體以氣泡的形式存在于液體之中，經噴口噴出時壓力突然降低，氣泡突然膨脹，使液體得到霧化霧化技術及原理其它能量來源的霧化機械旋轉霧化靜電霧化超聲波霧化催化裂化過程由于處理量大且原料油粘度較大，使用的均為兩相流霧化噴嘴兩相流霧化噴嘴氣體輔助霧化能有效利用高速氣體的能量，因而具有霧化效果好，單噴嘴可以有較大處理量，是一種非常有潛力的噴嘴形式內混式氣體輔助霧化：氣體和液體在離開噴嘴之前首先在噴嘴的內部進行混合，然后經過噴口噴出外混式氣體輔助霧化：高速運動的氣流在噴嘴的出口處或出口處之外與液體相接觸并產生作用氣泡霧化：氣泡霧化是利用氣體在液相中產生氣泡，氣泡在噴口爆破將液滴再次破碎新型噴嘴采用的霧化原理：新型噴嘴的工作過程基于內混式霧化原理和氣泡霧化原理催化裂化工藝對霧化噴嘴的要求能夠將原料油良好的霧化具有較細的平均液滴粒徑，較窄的粒徑分布，大液滴極少使原料油能夠迅速氣化，使裂化反應在氣相進行，以改善產品的選擇性產生良好的噴霧射流呈扁平扇形