催化裂化催化剂的研究进展.ppt

陆友保 1959年6月出生 1978.9~1982.7 在南京化工学院化学工程系有机合成专业 取得学士学位 1982.8~1984.8 在化工部晨光化工研究院二厂 1984.9~1987.6 在南京化工学院化学工程系化学工程专业 取得硕士学位 1987.6~至今 在中石化石油化工科学研究院第十四研究室 助理工程师,工程师,高级工程师,教授级高级工程师,课题组长,研究室副主任,获得过股份公司特等奖等. 催化裂化是一项重要的炼油工艺,总加工能力列各种转化工艺的前茅,技术复杂程度位居各类炼油工艺首位,在炼油工业中地位重要. 发展历史 1.催化裂化的研究于19世纪90年代,Gulf石油公司的M.Afee在实验室发现采用三氯化铝可以促进裂化反应,提高汽油产率,1915年建立了第一套工业化装置,运行了14年. 2.采用固体酸性催化剂的Houdry催化裂化工艺的开发是炼油技术的一个空前的成就.采用酸性白土作催化剂,用空气烧掉催化剂上积炭.1936年4月6日,第一套10万吨/年的催化裂化工业装置在Paulsboro开始运转(固定床).生产的汽油辛烷值较高. 3.最初的移动床催化裂化工业装置由Socony Vacuum 石油公司建成,叫Thermofor Catalytic Cracking(TCC),1943年,50万吨/年装置投产. 4.流化催化裂化(fluidized catalytic cracking,FCC)于1942年投产,是Ⅰ型装置. 到1980年,达到催化裂化总加工能力的92.3%. 5.渣油催化裂化(Residuum fluidized catalytic cracking,RFCC)于1987开始,发展速度快.减压渣油催化裂化(VRFCC, Vacuum Residuum fluidized catalytic cracking)装置于1999年在燕山投入工业运转. 我国裂化催化剂的发展 历史 1956年~2009年 五十多年 发展源动力 催化工艺技术,催化原料,市场需求,环保要求 催化材料 分析评价技术的进步 催化原料油 石蜡基油: 特点: 饱和烃含量高,芳烃含量低,Ni含量高,其它金属含量低,比重小,资源量小,酸值低等. 中间基油: 特点: 饱和烃含量低,芳烃含量高,Ni含量和V含量高,硫含量高,比重大,资源量大,酸值高等. 环烷基油: 特点: 饱和烃含量低,环烷烃含量高, Ni含量和V含量高,硫含量高,比重大,资源量大,酸值高,难裂化等. 催化原料油分析 我国催化裂化催化剂发展阶段 1956－1979年 自力更生 艰苦创业 1980－1995年 量体裁衣 赶超国际 1995－2012年 与时俱进 开拓创新 我国裂化催化剂生产 兰州催化剂厂 : 7万吨/年 裂化催化剂 中石化催化剂长岭分公司: 6.5万吨/年 裂化催化剂,还生产加氢催化剂,重整催化剂等 中石化催化剂齐鲁分公司: 8.5万吨/年 裂化催化剂 民营企业: 5万吨/年 裂化催化剂和各种助剂等 催化裂化催化剂工业生产 原料: 高岭土,化学水,分子筛,铝溶胶,硅溶胶,拟薄水铝石等 过程: 原料准备,成胶,喷雾干燥,焙烧,洗涤,气流干燥,包装 催化剂的分析评价 裂化催化剂分析评价 裂化催化剂分析 元素分析 物性分析 氧化铝,氧化钠,氧化稀土,氧化铁,硫酸根,氯根,磷 灼减 堆积密度(堆比),孔体积,粒度分布,磨损指数(强度) 裂化催化剂评价 轻油微反活性(MA) ,重油微反,ACE评价,小型固定流化床(FFB),小型提升管(RU),中型提升管 ,相对结晶度 ,晶胞常数,比表面积和孔体积 等 催化剂元素分析 Al2O3和RE2O3：X光荧光光谱法。 Na2O：原子吸收光谱法。 硫酸根,氯根:化学法。 灼减量：800℃、1小时恒重法。 催化剂物性分析 物相、相对结晶度：X光衍射法； 比表面积和孔体积：低温氮吸附法； 水滴法孔体积：水滴法 堆积密度：自由沉降法； 磨损指数：直管法； 筛分组成：激光光散射法. 催化剂评价方法 轻油微反 : 原料油为大港直馏轻柴油，馏程235～337℃，反应温度460℃，重时空速16h－1，剂油比 3.2，进油时间 70秒，催化剂 5克，进油 1.56克。 重油微反: 原料油为胜利923VGO，馏程330～500℃，反应温度482℃~520 ℃ ，重时空速16h－1，剂油比 3~7，进油时间32~75秒，催化剂 4克。 ACE评价: 反应温度480℃~520 ℃ ，重时空速16h－1