石油催化裂化技术现状及未来发展趋势

目录摘要..................................................................................................................................................21前言..............................................................................................................................................31.1炼油工业中催化裂化的地位及作用................................................................................31.2催化裂化工艺技术的发展................................................................................................31.2.1催化裂化工艺技术的发展概况.............................................................................32国内外催化裂化技术的发展.......................................................................................................52.1世界炼油工业发展现状....................................................................................................52.2国内外催化裂化技术的发展............................................................................................52.2.1国内催化裂化技术的发展.....................................................................................52.2.2国外催化裂化技术的发展.....................................................................................62.2.3渣油催化裂化的特点.............................................................................................63催化裂化的反应机理...................................................................................................................74催化裂化催化剂.........................................................................................................................84.1催化剂的研制与发展......................................................................................................84.2裂化催化剂的种类............................................................................................................94.2.1无定形硅酸铝催化剂.............................................................................................94.2.2分子筛催化剂－结晶型硅酸铝.............................................................................94.2.3工业上用做催化剂...............................................................................................105催化裂化的新技术.....................................................................................................................105.1毫秒催化裂化（MSCC）工艺.......................................................................................105.2两段提升管催化裂化工艺............................................................................................116我国的催化裂化技术与国外先进技术的差距.........................................................................116.1催化剂性能的差距..........................................................................................................116.2FCC催化剂生产技术的差距.........................................................................................116.3FCC装置运转水平.........................................................................................................116.4工艺技术及设备制造、自动化技术水平不高..............................................................126.5汽油辛烷值较低..............................................................................................................126.6我国企业平均规模和单套装置能力偏低......................................................................126.7工艺技术及设备制造、自动化技术水平不高..............................................................127未来我国催化裂化的发展方向.................................................................................................138FCC面临的挑战.....................................................................................................................13参考文献.........................................................................................................................................15摘要20世纪80年代以来，石油炼制产品的需求结构发生了较大的变化，即对重质油或渣油的需求量逐步下降。同时，现在原料油的逐渐重质化和劣质化，这就对重油深度加工提出了更高的要求。重油催化裂化技术作为主要的重质油轻质化手段得到了迅速的发展。本文通过介绍了其技术研究进展状况，并从炼油工艺、环境保护等方面分析了炼油用催化裂化技术的现状及发展趋势。关键词：重油催化裂化技术1前言1.1炼油工业中催化裂化的地位及作用自1859年人类钻探出世界上第一口油井以来，石油便逐渐取代了煤成为世界上最重要的应用能源和化工原料。到目前为止，石油依然是促进社会经济发展和提高人类生活水平的重要能源之一。在石油取代了煤成为主要的能源以后，其在能源的消费结构比例中始终保持在50%左右。根据国际能源署（IEA）的预测，未来30年化石燃料在能源的消费结构中仍将占有不可取代的地位。预测在未来半个世纪内，石油需求量仍将在整个世界的一次能源消费中所占比例将接近50%，所有这一切都表明石油依然在全球能源消费中起到非常重要的作用。几年，催化裂化（FCC）技术已经逐渐成为石油深加工的重要手段，在石油炼制工业中依旧占有重要的地位。在该技术的应用过程中，原油经过常、减压蒸馏后的产物将近一半是汽油、柴油等轻质油，剩下的便是重质油和渣油。如果不进行二次再加工的话，就不能完全发挥其应有的作用，只能用作润滑油、重质燃料油和沥青，大大的降低了石油的价值，而工业生产和我们生活中对它们的需求量却很小。同时，随着内燃机压缩比的提高，对汽油的辛烷值的应用标准提出了更高的要求，这就促使了FCC工艺的产生与发展。FCC工艺是将重质油轻质化，需要产物是液化气、汽油和柴油。由于其转化率较高，产品质量好，近几十年以来，FCC工艺技术有了很大的提升与改进，生产规模也得到了很大的提高。催化裂化工艺技术已经成为我国石油炼制工业当中的核心和石化经济效益的重要支柱。1.2催化裂化工艺技术的发展催化裂化经过多半个世纪的发展，其在工艺水平、催化剂的研发及生产设备制造等各方面都取得了显著的进步。催化裂化装置最显著的特点就是生产原料广、加工深度和难度大、产品种类多，是炼油工业中最为复杂也是最重要的炼油装置之一。1.2.1催化裂化工艺技术的发展概况催化裂化工艺技术是在克服热裂化技术缺点的基础上发展起来的。热裂化以常压重油、减压馏分油、焦化蜡油等为原料，在高压（2.0~4.0MPa）、高温（450~550℃）下裂化生成裂化气、裂化汽油、裂化柴油及燃料油。热裂化汽油成分比较复杂，其烯烃含量比较高，这就造成其辛烷值较低，抗爆性能较差，安定性不够等缺陷。因此，不久热裂化技术就逐渐被催化裂化工艺技术所代替。催化裂化工艺装置可以分为固定床、移动床、流化床和提升管四种类型，世界上第一套100kt/a催化裂化装置是由Cross热裂化装置改组而成的，属于固定床反应器。该装置是将小颗粒球状或片状催化剂预先放在反应器内，等原料油预热到400℃左右时进入反应器内反应，经过几分钟到十几分钟的反应，由于表面积炭而导致催化剂的活性下降，这时要停止进料，经水蒸汽吹扫后，通入空气进行再生。等到催化剂活性恢复后，再通入原料油进行反应。该操作过程属于间歇式操作，即反应和再生是在同一个设备内交替进行。由于其操作比较繁琐，难以控制，且设备结构复杂，用钢材量大，生产能力小，因