催化裂化工艺与环境清洁化全解.ppt

中国石化石油化工科学研究院张久顺2004年12月 内容 催化裂化的发展现状 降低催化裂化烯烃的技术的进展 含硫化合物在催化裂化反应过程中的转化 降低催化汽油硫含量的技术 控制烟气中的SOx, NOx 排放 催化裂化工艺新进展 因地制宜的总体流程考虑 催化裂化的发展现状 世界催化裂化能力增长 世界各地区催化裂化能力的提高 世界渣油催化裂化的发展 90年代世界渣油加工能力 中国渣油加工工艺所占比例 降低催化汽油烯烃的技术 稳定汽油碳数与族组成 降低催化汽油烯烃的途径 汽油烯烃分子裂化为小分子（催化剂、MGD、FDFCC等) 深度稳定，减少汽油中C4烯烃含量；改变终馏点，提高低烯烃组分的含量 汽油中烯烃化合物的转化（催化剂，醚化、加氢异构化、水合、MIP工艺） 汽油组成满足欧III排放并增产丙烯的催化裂化工艺(MIP-CGP) 背景和意义 北京等大城市在2005年使用符合欧III排放要求的汽油,汽油烯烃要低于18v%，芳烃要低于40v%。 市场对丙烯需求量增加，部分丙烯需要催化裂化装置提供 专用催化剂在一/二反作用 MIP-CGP工艺技术特点 试验原料油和催化剂 原料油 大庆蜡油+30m%减压渣油（属石蜡基） 沧州油（属中间蜡基） 催化剂 CGP-1 （本工艺的专用催化剂） MIP-CGP产物分布 MIP-CGP与FCC汽油性质对比 MIP-CGP与DCC产物分布 MIP-CGP与DCC汽油性质对比 不同类型原料油的汽油性质 MIP-CGP汽油和其它工艺结合 全国各地的分布 催化裂化原料中的硫 催化裂化原料中的含硫化合物种类 单质硫（含量很低） 硫化氢（含量很低） 二硫化物（含量很低） 硫醇（直馏油品中，与品种有关） 硫醚（直馏油品中，与品种有关） 噻吩及其衍生物（绝大部分〉60%） 担负着重油加工的任务，原料中含硫高 我国原油的硫分布，ppm 中东等地原油的硫分布，ppm 典型含硫重油的类型硫分布 含硫化合物在催化裂化反应过程中的转化 催化裂化反应过程中的硫分布 催化裂化反应过程中的氮分布 气体中的硫（H2S） 汽油中的硫 烟气中的硫(SOx) 降低催化汽油硫含量的技术 催化汽油烯烃，芳烃及硫分布 裂化深度对硫分布的影响 反应温度对硫分布的影响 剂油比对含硫量的影响 国外降硫助剂研究现状 噻吩的裂化途径 噻吩单独在分子筛上的反应路径 生成类似硫醇的烯烃中间物 生成β位正碳离子 对助剂的要求 较高的裂化活性 较高的氢转移活性 较强的硫化物吸附选择性 较强的H2S吸附能力 助剂的裂化脱硫性能(中试) 降硫助剂的物化性能 加入降硫助剂后裂化产品分布的变化（反应温度：500℃，C/O：4，反应时间2.8s） 加入3%降硫助剂后汽油产品的组成（原料硫含量2.0%) MS011助剂在荆门炼厂应用 工业试验：2002年10~11月 装置：年处理量80万吨，重叠式两段再生器 原料油：鲁宁和江汉蜡油为主、掺炼焦化蜡油、丙烷轻/重脱油及部分减压渣油，同时回炼部分汽油，回炼汽油品种主要为焦化汽油和直馏汽油 催化剂藏量：150~180吨 MS011降硫助剂工业应用结果 硫分布标定数据，% 汽油硫比例变化趋势 降硫助剂工业应用结论 降低汽油硫含量助剂MS011与裂化催化剂物理性质相近并有较好的配伍性。 助剂MS011可以较大幅度降低汽油、柴油硫分布，在助剂藏量约 8.5%时，汽、柴油硫分布下降分别为43.63%和18.38%。 在操作条件、催化剂活性变化较小的条件下，助剂MS011对产品分布没有大的影响。 日常统计数据表明助剂MS011起到了较好的降低汽油硫分布的作用，而且能够持续保持这一作用。 主要工业应用结果 Davison与RIPP研究方案对比 调整分馏塔操作和流程 硫醇类化合物主要在轻汽油馏分 烯烃集中于C8馏分 噻吩类含硫化合物集中于重馏分 降低硫含量和维持辛烷值并重 汽油硫化物的沸点和烃沸点范围 FCC中汽油不同馏分的烯烃含量 轻汽油经碱液处理的效果 FCC汽油处理方案 噻吩在汽油中的分布 催化汽油脱硫的经济比较 控制烟气排放 世界各国FCC排放要求 烟气中硫转化 烟气中氮转化 烟气中氮转化 控制烟道气排放的技术 一氧化碳 完全燃烧/CO助燃剂 CO锅炉 颗粒 三级/四级旋分 静电分离 烟气洗涤 氧化硫（SOx) 原料脱硫 烟气洗涤 硫转移剂 氧化氮（NOx） 选择性催化还原 选择性非催化还原 NOx脱除助剂 逆流不完全再生 烟气排放控制技术的比较 湿法脱硫的流程示意 烟气湿法脱硫装置 LoTOx技术 待生催化剂分配器（KBR） 特殊设计的待生剂分配器 贫氧再生 显著降低烟气中的氮氧化物 不会降低硫氧化物 颗粒物和SO2排放控制 颗粒物和SO2排放控制 催化裂化工艺新进展 IsoCat