1. 炼油上的催化裂化是起什么作用
常减压等装置出来的重油,在一定温度下吸附到特殊的催化剂微孔中,发生裂化反应,生成短链的汽油 柴油 液化气 干气等产品
2. 催化剂在石油加工中的作用
石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去(见催化剂再生),以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高(马达法80左右),安定性好,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
沿革
催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究成功,于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化,当时采用固定床反应器,反庆和催化剂再生交替进行。由于高压缩比的汽油发动机需要较高辛烷值汽油,催化裂化向移动床(反应和催化剂再生在移动床反应器中进行)和流化床(反应和催化剂再生在流化床反应器中进行)两个方向发展。移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰;流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作,得到较大发展。60年代,出现分子筛催化剂,因其活性高,裂化反应改在一个管式反应器(提升管反应器)中进行,称为提升管催化裂化。
中国1958年在兰州建成移动床催化裂化装置,1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置,1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。1984年,中国催化裂化装置共39套,占原油加工能力23%。
石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去(见催化剂再生),以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高(马达法80左右),安定性好,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
沿革
催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究成功,于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化,当时采用固定床反应器,反庆和催化剂再生交替进行。由于高压缩比的汽油发动机需要较高辛烷值汽油,催化裂化向移动床(反应和催化剂再生在移动床反应器中进行)和流化床(反应和催化剂再生在流化床反应器中进行)两个方向发展。移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰;流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作,得到较大发展。60年代,出现分子筛催化剂,因其活性高,裂化反应改在一个管式反应器(提升管反应器)中进行,称为提升管催化裂化。
中国1958年在兰州建成移动床催化裂化装置,1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置,1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。1984年,中国催化裂化装置共39套,占原油加工能力23%。
催化剂
主要成分为硅酸铝,起催化作用的是其中的酸性活性中心(见固体酸催化剂)。移动床催化裂化采用3~5mm小球形催化剂。流化床催化裂化早期所用的是粉状催化剂,活性、稳定性和流化性能较差。40年代起,开发了微球形(40~80μm)硅铝催化剂,并在制备工艺上作了改进,活院脱≡裥远急冉虾谩?0年代初期,开发了高活性含稀土元素的
X型分子筛硅铝微球催化剂。70 年代起, 又开发了活性更高的Y型分子筛微球催化剂(见石油炼制催化剂)。
化学反应
与按自由基反应机理进行的热裂化不同,催化裂化是按碳正离子机理进行的,催化剂促进了裂化、异构化和芳构化反应,裂化产物比热裂化具有更高的经济价值,气体中C3和C4较多,异构物多;汽油中异构烃多,二烯烃极少,芳烃较多。其主要反应包括:①分解,使重质烃转变为轻质烃;②异构化;③氢转移;④芳构化;⑤缩合、生焦反应。异构化和芳构化使低辛烷值的直链烃转变为高辛烷值的异构烃和芳烃。
工艺过程
催化裂化的流程包括三个部分:①原料油催化裂化;②催化剂再生;③产物分离。原料经换热后与回炼油混合喷入提升管反应器下部,在此处与高温催化剂混合、气化并发生反应。反应温度480~530℃,压力0.14MPa(表压)。反应油气与催化剂在沉降器和旋风分离器(简称旋分器)分离后,进入分馏塔分出汽油、柴油和重质回炼油。裂化气经压缩后去气体分离系统。结焦的催化剂在再生器用空气烧去焦炭后循环使用,再生温度为600~730℃。
使用分子筛催化剂时,为了使炼厂产品方案有一定的灵活性,可根据市场需要改变操作条件以得到最大量的汽油、柴油或液化气。
装置类型
流化床催化裂化装置有多种类型,按反应器(或沉降器)和再生器布置的相对位置的不同可分为两大类:①反应器和再生器分开布置的并列式;②反应器和再生器架叠在一起的同轴式。并列式又由于反应器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。
同高并列式 要特点是:①催化剂由U型管密相输送;②反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变U型管两端的催化剂密度来调节;③由反应器输送到再生器的催化剂,不通过再生器的分布板,直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。
高低并列式特点是反应时间短,减少了二次反应;催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。
同轴式装置形式特点是:①反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;②采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;③原料用多个喷嘴喷入提升管。
发展
长期以来,流化床催化裂化原料主要为原油蒸馏的馏出油(柴油、减压馏出油等)和热加工馏出油,原料中镍、钒(会使催化剂中毒)含量一般均小于0.5ppm。在以减压渣油作催化裂化原料时,通常要在进入催化裂化装置前,用各种方法进行原料预处理,除去其中大部分镍、钒等金属和沥青质。70年代以来,由于节约石油资源引起商品渣油需求下降。因此,流化床催化裂化装置掺炼减压渣油或直接加工常压渣油已相当普遍。主要措施是:采用抗重金属中毒催化剂;在原料中加入钝化剂等。
3. 催化裂化提升管注干气的好处有那些有没有详细资料拜托各位了 3Q
干气预提升技术是根据干气分子量小,具有良好的膨胀提升作用,以此作专为代替提升蒸汽的属目的。提升管注干气可以减少蒸汽对高温催化剂的老化和热崩;由于催化干气中的轻烃能钝化催化剂上的重金属,降低干气中氢气的含量,改善产品分布及降低催化剂损耗等,可以起到改善反应选择性的作用,有利于保护催化剂的活性和选择性,使反应向追求的方向进行;从反应化学平衡的角度看,注干气使反应器反应条件下的干气分压增加,有利于反应向着抑制干气生成的方向进行,从而进一步起到降低工艺、焦炭产率,提高目的产品汽油收率的作用。干气提升在呼和浩特炼油厂,中国石油长庆石化公司,中国石油兰州石化公司有成功应用。[ ] 查看原帖>>
4. 催化裂化装置中主风分布器是干什么用的,主要构造是什么样
作用是
均匀分布
主风,使主风形成均匀向上的
平流
推力,使主风不产生偏流,将催化剂
流化床
层平稳托起。
结构主要有大筛孔分布板、树枝状分布管、环形分布管、
莲蓬头
式分布器等等。
5. 石油的催化裂化
石油工业的一个重要组成部分,是把原油通过石油炼制过程加工为各种石油产品的工业。包括石油炼厂、石油炼制的研究和设计机构等,石油炼厂中的主要生产装置通常有:原油蒸馏(常、减压蒸馏)、热裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化、催化重整以及炼厂气加工、石油产品精制等,主要生产汽油、喷气燃料、煤油、柴油、燃料油、润滑油、石油蜡、石油沥青、石油焦和各种石油化工原料。
重要性 石油炼制工业和国民经济的发展十分密切,无论工业、农业、交通运输和国防建设都离不开石油产品。石油燃料是使用方便、较洁净、能量利用效率较高的液体燃料。各种高速度、大功率的交通运输工具和军用机动设备,如飞机、汽车、内燃机车、拖拉机、坦克、船舶和舰艇,它们的燃料主要都是石油炼制工业提供的。一架波音707飞机飞行1000km要用喷气燃料6t;一辆4t载重汽车百吨公里耗油约5kg;一辆 4t柴油汽车百吨公里耗柴油约3kg;一标准台拖拉机年耗柴油约4t以上。
处在运动中的机械,都需要一定数量的各种润滑剂(润滑油、润滑脂),以减少机件的磨擦和延长使用寿命。当前,润滑剂的品种达数百种,绝大多数是由石油炼制工业生产的。
石油炼制工业提供的石油化工原料,可用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料以及化肥、农药等。
世界概况 1984年,世界原油总加工能力约 3.7Gt,炼厂数约 700余座。年加工量在70Mt以上者有11个国家,其中最大的是美国,约占世界总量的五分之一,其次是苏联、日本和西欧一些国家(见表1984年世界主要国家原油加工能力和炼厂数)。为了节省投资和降低生产费用,现代炼油厂的年加工原油量均在3.5Mt以上,有的已超过10Mt。
世界主要炼油国家油品消费结构中,以汽油、柴油和燃料油的消费量最大。日本和西欧的一些国家因煤和天然气短缺,电站锅炉和工业窑炉大量使用原油常减压蒸馏的渣油作为燃料油,因而炼油厂的加工深度较浅,催化裂化、石油焦化、加氢裂化等装置所占的比例较小。而美国等因煤和天然气较多,可用作锅炉燃料,还由于汽油需用量很大,故炼油厂多为深度加工,大部分渣油被加工转化为汽油。
中国概况 中国是最早发现和利用石油的国家之一(见石油炼制工业发展史),但近代石油炼制工业是在中华人民共和国成立后,随着大庆油田的开发和原油产量的增长才得到迅速发展的。1983年原油加工能力已超过100kt,1984年居世界第7位。而且加工手段和石油产品品种比较齐全,装置具有相当规模和一定技术水平,已成为一个能基本满足国内需要,并有部分出口的加工行业。
1983年石油产品消费结构中,直接作为燃料的重油消耗量较大,正逐步加以调整。石油炼厂规模年产在 2.5Mt以上的有22个,炼厂主要分布在东北、华东、中南和华北地区。炼油厂装置的组成是根据中国原油特点和产品需要而确定的。中国大多数原油含重馏分多、含蜡量高、含硫量低。因此,催化裂化、焦化、热裂化、加氢裂化等二次加工装置所占的比例达三分之一以上,而加氢精制和催化重整所占比例相对较低。
发展趋势 从1973年开始,原油国际市场价格上涨,并由于世界很多油田开采已处于中后期,轻质原油开采量减少,重质原油产量相对增加。此外,国际上对环境保护日益重视,对石油产品质量要求更高。这些因素促使近年来石油炼制工业发生以下重大变化:
①世界原油加工能力的增长速度减慢 发达国家的原油加工能力过剩,开工率降到60%~70%,在此期间,中东产油国的石油炼制工业则迅速发展。
②石油产品结构发生较大变化 燃料油需要量大幅度减少,喷气燃料、柴油等中间馏分需要量增加,因而原油深度加工受到普遍重视,减粘裂化、催化裂化、加氢裂化、石油焦化等生产轻质油品的装置增建较多。与此同时,还开发了很多加工重质馏分油和渣油的新工艺。
③节能技术有了很大发展 采取了整顿性措施,如对设备和管线进行保温,消除泄漏,加强换热,降低加热炉排烟温度等。并逐步实施节能新技术,如采用加热炉新型燃烧火嘴和各种空气预热器,催化裂化装置使用CO助燃剂、配备CO锅炉和烟气能量回收机组,采用新型填料和干式减压蒸馏、低温热量致冷和发电、热泵、多效蒸发、液力透平等。从而使每吨原油的加工能耗明显降低。例如:美国1981年比1972年减少20%;中国1983年比1978年降低30.7%。
6. 催化裂化反应装置有哪几种类型各有什么优缺点
按反应器(或沉降器)和再生器布置的相对位置的不同可分为两大类:反应器和再生器分开布置的并列式;反应器和再生器架叠在一起的同轴式。并列式又由于反应器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。
同高并列式主要特点:催化剂由U型管密相输送;反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变U型管两端的催化剂密度来调节;由反应器输送到再生器的催化剂,不通过再生器的分布板,直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。
高低并列式特点是反应时间短,减少了二次反应;催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。
同轴式装置形式特点是:反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;原料用多个喷嘴喷入提升管。
(6)炼油厂崔裂化装置的作用扩展阅读
在流化催化裂化装置的自动控制系统中,除了有与其他炼油装置相类似的温度、压力、流量等自动控制系统外,还有一整套维持催化剂正常循环的自动控制系统和当发生流化失常时的自动保护系统。此系统一般包括多个自保系统,例如反应器进料低流量自保系统、主风机出口低流量自保系统、两器差压自保系统,等等。
以反应器进料低流量自保系统为例,当进料量低于某个下限值时,在提升管内就不能形成足够低的密度,正常的两器压力平衡被破坏,催化剂不能按规定的路线进行循环,而且还会发生催化剂倒流并使油气大量带人再生器而引起事故。
此时,进料低流量自保系统就自动进行以下动作:切断反应器进料并使进料返回原料油罐(或中间罐),向提升管通入事故蒸气以维持催化剂的流化和循环。
7. 什么是催化裂化
催化裂化是石油炼制过程之一,在热和催化剂的作用下,使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油馏分和柴油馏分等。其原料是原油通过蒸馏所得的重质馏分油,或在重质馏分油中掺入少量渣油,或全部用常压渣油或减压渣油。在反应过程中,由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去,以恢复催化剂的活性,并提供裂化反应所需热量。
催化裂化是炼油厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
催化装置多开或早开工一天,就多创产值上百万元。这对企业、对社会都是十分有益的。所以说“催化一响,黄金万两”(图8.2)。
图8.2催化装置
8. 炼油厂的加氢裂化装置会泄露出硫化氢气体吗
差别如下: (1)加氢精制的目的主要是为了脱除硫、氮等杂质,提高汽油、柴油产品的质量; (2)催化裂化装置是加工重油的主要手段,在催化剂作用下,大分子裂化成小分子,蜡油或者常压渣油就能大部分转化成汽油、柴油馏分、液化气等
9. 催化裂化提升管注干气的好处有那些有没有详细资料
1.干气的平均分子量为18左右,与水蒸汽分子量相当,在注入相同数量的介质后内,保证了提升管反应器容内流速基本不变。2.由于干气的比热容低,带至分馏塔的热量少,有利于降低塔顶冷凝器的负荷。3.干气主要含氢和轻质烃类,用干气作为提升介质会使提升管反应器氢分压增高,对抑制脱氢反应有利。同时,氢气有钝化重金属活性的作用,减轻了催化剂的重金属污染。4.能减轻水蒸汽造成催化剂的水热失活,有效保护了催化剂的酸性中心,使其选择性变好,有利于保证催化剂的活性。5.增加了气体分压。当提升管中注入干气时,根据道尔顿定律,抑制了向气体产品发生的反应,减少了二次反应气体的收率,提高了轻质油产量。 查看原帖>>
10. 炼油厂金属催化剂(如钯,铂)的作用,最后又到哪里去了呢
炼油厂催化剂主要用于:催化裂化、催化重整、加氢精制、加氢裂化,
催化剂会由于高温分解的碳沉降失效或者由杂质(硫、砷)中毒失效,
催化剂失去活力后可以以一定的方法重新活化、无法活化或者太麻烦就往往丢弃或者卖给专门回收催化剂的公司了。
那要看催化剂的使用形式了,大多数都是作为填料装在催化塔中的,那么就是直接留在催化塔中,现在有少数方法是把催化剂直接加在油中那么最后就是留在油渣中了。