[催化裂化的工艺特点及基本原理.docVIP

教 案 叶蔚君 5.1催化裂化的工艺特点及基本原理 [引入]: 先提问复习，再从我国催化裂化汽油产量所占汽油总量的比例引入本章内容。 [板书]:催化裂化 一、概述 1、催化裂化的定义、反应原料、反应产物、生产目的 [讲述]: 1．催化裂化的定义(重质油在酸性催化剂存在下，在470~530OC的温度和0.1～0.3MPa的条件下，发生一系列化学反应，转化成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。)、 反应原料:重质油;(轻质油、气体和焦炭)、(轻质油); [板书]2.催化裂化在炼油厂申的地位和作用: [讲述]以汽油为例，据1988年统计，全世界每年汽油总消费量约为6.5亿吨以上，我国汽油总产量为1750万吨，从质量上看，目前各国普通级汽油一般为90-92RON、优质汽油为96-98RON，我国1988年颁布车用汽油指标有两个牌号，其研究法辛烷值分别为不低于90和97。 但是，轻质油品的来源只靠直接从原油中蒸馏取得是远远不够的。一般原油经常减压蒸馏所提供的汽油、煤油和柴油等轻质油品仅有10-40%，如果要得到更多的轻质产品以解决供需矛盾，就必须对其余的生质馏分以及残渣油进行二次加工。而且，直馏汽油的辛烷值太低，一般只有40-60MON，必须与二次加工汽油调合使用。 国内外常用的二次加工手段主要有热裂化、焦化、催化裂化和加氢裂化等。而热裂化由于技术落后很少发展，而且正逐渐被淘汰，焦化只适用于加工减压渣油，加氢裂化虽然技术上先进、产品收率高、质量好、灵活性大，但设备复杂，而且需大量氢气，因此，技术经济上受到一定限制，所以，使得催化裂化在石油的二次加工过程中占居着重要地位(在各个主要二次加工工艺中居于首位)。特别是在我国，车用汽油的组成最主要的是催化裂化汽油，约占近80%。因此，要改善汽油质量提高辛烷值，首先需要把催化裂化汽油辛烷值提上去。目前我国催化裂化汽油辛烷值RON偏低，必须采取措施改进工艺操作，提高催化剂质量，迅速赶上国际先进水平。 [板书]3催化裂化过程具有以下几个特点 [讲述] (1)轻质油收率高，可达70%-80%，而原料初馏的轻质油收率仅为10%~40%。所说轻质油是指汽抽、煤油和柴油的总和。 (2)催化汽油的辛烷值较高，研究法辛烷值可达85以上。汽油的安定性也较好。 (3)催化柴油的十六烷值低，常与直馏柴油调合使用或经加氢精制提高十六烷值。 (4)催化裂化气体产品产率约为10%~20%左右，其中90%左右是C3，C4(称为液化石油气)。C3、C4组分中合大量烯烃。因此这部分产品是优良的石油化工原料及生产高辛烷值汽油组分的原料。 气体产率为10%~20%，汽油产率为30%－50%，柴油产率不超过40%，焦炭产率在5%~7%左右。 催化裂化过程的主要目的是生产汽油，根据我国国情，交通运输和农业的发展，对柴油的需求量很大，通过调整操作条件或采用新的工艺技术，可在生产汽油的同时，尽可能提高柴抽的产率，这也是我国催化裂化技术的一大特点。 [板书]4.催化裂化的发展概况 5.催化裂化的发展方向： [讲述]：继续改进工艺、设备、催化剂技术，尽可能多地转化劣质重油；提高轻质产品收率。对我国而言，特别要在保证长周期运转上下功夫。 继续研究开发多产低碳烯烃的工艺，为发展石油化工和清洁燃料组分的生产提供原料。利用其反应机理，继续研究开发能满足市场产品需求的催化裂化工艺和催化剂。为清洁生产，研究开发减少排放的工艺、催化剂、添加剂以及排放物的无害化处理。同步发展催化裂化与其它工艺的组合优化。 过程模拟和计算机应用。 新催化材料的开发和应用。 [引入]催化裂化汽油原料和产品 [板书]二、催化裂化的原料和产品 原料：馏分油、渣油 [讲述]馏分油（直馏重馏分油/直馏减压馏分油VGO馏程是350~500oC、热加工产物——焦化蜡油/减粘裂化馏出油、润滑油溶剂精制的抽出油）、渣油（减压渣油、脱沥青的减压渣油、加氢处理重油等，常掺入到减压馏分油中进行加工，当减压馏分油中掺入渣油时则通称为RFCC）。 评价指标：馏分组成、烃类族组成、残炭、含硫含氮化合物、金属等。 [板书]2、产品：气体、液体产物、焦炭 [讲述]气体（干气、液化气）、液体产物（汽油、柴油、重柴油/回炼油、油浆/澄清油）、焦炭。 [引入]催化裂化原料是如何进行反应而得到产品的？ [板书]三、烃类的催化裂化反应 [小结]:一、烃类的催化裂化基本反应: (一)烷烃(以分解反应为主); (二)烯烃(分解反应、异构化反应——骨架异构/双键位移异构/几何结构、氢转移反应、芳构化反应——脱氢); (三)环烷烃(分解、氢转移、异构化); (四)芳香烃(烷基侧链断裂、脱氢、焦化) [提问]:为什么催化的汽油辛烷值高，而柴油的十六烷值低呢? [回答]要点：从裂化可能进行的化学反应上看，可知