渣油催化裂化课件.PPTVIP

* * 渣油催化裂化 * * 我国以常压重油为裂化原料具有以下有利条件 ① 我国常压重油饱和烃含量高，胶质含量较多，而芳烃和沥青质则较少，具体反映在H/C较高，残炭值较低，有利于提高轻质油收率，降低焦炭产率； ② 重金属如镍和钒的含量较低，特别是钒含量很少，有利于减轻催化剂的污染； ③ 硫含量较低，有利于提高产品质量 * * 一、渣油催化裂化的主要技术困难 1．原料与瓦斯油的差异 ① 重油不仅分子量大，而且芳烃、尤其是稠环芳烃含量高，残碳含量高、胶质和沥青质含量高； ② Ni、V、Fe、Cu等重金属含量高； ③ 重油中含S、N的化合物较多； ④ 馏程变重，粘度大，原料的汽化性能下降，因此渣油 催化裂化是一个汽-液-固三相催化反应过程 ⑤ 作为微孔孔经只有8～9埃的分子筛来说，渣油中所含有的胶质、沥青质分子团(25～300埃)是不可能进入分子筛催化剂的内表面进行催化裂化反应的，需要在催化剂载体上预裂化 * * 渣油和瓦斯油组成对比 大庆 胜利 减压瓦斯油 残炭值，w% 0.23 0.29 含镍量，ppm <0.02 0.2～0.4 常压重油 残炭值，w% 4.7 8.5 含镍量，ppm 4.8 39.2 * * 2.以重油为裂化原料时会遇到以下技术困难 ① 焦炭产率高 原因是： a. 重油的H/C比较低，含稠环芳烃多， 胶质沥青质含量高； b. 原料在反应器中只能部分汽化，有相 当一部分不能汽化,以液相吸附在催化剂上 b. 重金属污染催化剂。 引起一系列的问题，主要有： a. 再生器烧焦负荷大 b. 焦炭产率过高，会大大破坏装置的热平衡 c. 装置能耗增大。 技术关键之一：减少生焦，提高再生效率 * * ② 金属污染催化剂 钠：具有碱性；与钒形成共熔体 镍：脱氢催化剂 钒：脱氢作用；破坏催化剂的基体 金属污染催化剂的后果： a.焦炭产率高，轻油收率下降； b.氢气产率上升，干气密度下降； c.产品中含S、N量高 技术关键之二：控制金属对催化剂的污染和提高催化剂本身的抗污染能力 * * ③ 产品质量差 安定性和腐蚀性 ④ 减压渣油的沸点高，有相当大的一部 分难于汽化 ⑤ 催化剂孔径为0.8～1.0nm,渣油大分子难于进入催化剂的微孔 ⑥ 污染环境 如何提高产品质量 提高进料温度和雾化状况至关重要 技术关键之三：开发研制合适的渣油裂化催化剂 * * 二、重油催化裂化技术的进展 1．重油裂化催化剂的开发 面临的挑战： ① 金属量(Ni、V)的增加； ② 高积炭导致高再生温度； ③ 高沸点大分子组分的转化； ④ 大量增加的NOX、SOX对环境造成的污染 * * 对重油裂化催化剂应有如下几条要求： ① 能抵制金属毒物Ni、V等； ② 高温再生温度下的水热稳定性好； ③ 高金属含量条件下，选择性好； ④ 对大分子组分有高的裂化活性； ⑤ 成本要低 * * 降低分子筛内扩散限制，提高大分子组分裂化活性的措施: ① 减小催化剂颗粒直径，增加外表面积 ② 将具有一定活性的大孔径担体和分子筛联合使用 * * 对重油裂化的抗金属污染催化剂，具有下列共同特征: ① 微孔孔径大，孔体积和比表面积小。 ② 水热稳定性好，催化剂中分子筛含量较高，而且有些还用了H-Y型超稳分子筛。 ③ 有些牌号的催化剂含有1～2%的TiO2，但它们所起的作用尚不十分清楚。 ④ 针对硫含量高发展了有硫转移作用的催化剂 * * 2．金属钝化剂 主要有锑、硼、锡、铋、铟等元素的化合物，但锑的毒性很大 使用金属钝化剂可以降低焦炭产率 * * 3．工艺技术 （1）组合工艺 （2）与减压瓦斯油催化裂化工艺相似，主要使用改进的催化剂 （3）采用新的设计思路（喷嘴、汽提段等）； （4）采用两段裂化技术 （5）还有强化再生效率的技术，再生器内取热和外取热技术等 * * 4．重油催化裂化(RFCC)操作的主要技术措施 (1).快速终止二次反应的技术 (2).原料高度雾化技术 （3）提升管反应器采用高温短停留时间操作 (4).采用新型高效的旋风分离器 (5).气体预提升技术 （6）采用小回炼比、外甩油浆操作，降低焦炭产率 (7).强化再生过程。比如用带预混管的烧焦罐式再生器 （8）采用金属钝化剂，拟制重