催化裂化的工艺特点及基本原理.docx
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1、催化裂化的工艺特点及基本原理教案叶前君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、生产目的讲解并描述:1.催化裂化的定义(重质油在酸性催化剂存在下,在4705300C的温度和0.10.3MPa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:讲解并描述以汽油为例,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
2、吨,从质量上看,目前各国一般级汽油一般为90-92R0N、优质汽油为96-98R0N,我国1988年颁布车用汽油指标有两个牌号,其探讨法辛烷值分别为不低于90和970但是,轻质油品的来源只靠干脆从原油中蒸储取得是远远不够的。般原油常常减压蒸储所供应的汽油、煤油和柴油等轻质油品仅有1070%,假如要得到更多的轻质产品以解决供需冲突,就必需时其余的生质储分以及残渣油进行二次加工。而且,直溜汽油的辛烷值太低,一般只有40-60M0N,必需与二次加工汽油调合运用。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,而且正渐渐被淘汰,焦化只适用于加工减压渣油,
3、加氢裂化虽然技术上先进、产品收率高、质量好、敏捷性大,但设备困难,而且需大量氢气,因此,技术经济上受到肯定限制,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)。特殊是在我国,车用汽油的组成最主要的是催化裂化汽油,约占近80%o因此,要改善汽油质量提高辛烷值,首先须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,必需实行措施改进工艺操作,提高催化剂质量,快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解并描述(1)轻质油收率高,可达70%-80%,而原料初馅的轻质油收率仅为10%40%o所说轻质油是指汽抽、煤油和柴油的总和
4、.(2)催化汽油的辛烷值较高,探讨法辛烷值可达85以上。汽油的安定性也较好。(3)催化柴油的十六烷值低,常与直镭柴油调合运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舟20%左右,其中90%左右是C3,C4(称为液化石油气)C3、C4组分中合大量烯短。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IOk20%,汽油产率为30%-50%,柴油产率不超过40峪焦炭产率在5%7%左右。催化裂化过程的主要目的是生产汽油,依据我国国情,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纳新的工艺技术,可在生产汽油的同时,尽可能提高柴抽的产率,这也
5、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:讲解并描述:接着改进工艺、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,特殊要在保证长周期运转上下功夫。接着探讨开发多产低碳烯姓的工艺,为发展石油化工和清洁燃料组分的生产供应原料。利用其反应机理,接着探讨开发能满意市场产品需求的催化裂化工艺和催化剂。为清洁生产,探讨开发削减排放的工艺、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1、原料:溜分油、渣油讲解并描述
6、谣分油(直镭重镭分油/直储减压储分油VGO馀程是350v500oC.热加工产物焦化蜡油/减粘裂化谭出油、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,常掺入到减压饰分油中进行加工,当减压谣分油中掺入渣油时则通称为RFCOo评价指标:幅分组成、煌类族组成、残炭、含硫含氮化合物、金属等。板书2、产品:气体、液体产物、焦炭讲解并描述气体(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、烧类的催化裂化反应小结:一、烧类的催化裂化基本反应:(一)烷烧(以分解反应为主);(二)烯燃(分解反应、异构
7、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)环烷烧(分解、氢转移、异构化);(四)芳香烧(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,可知异构成分、芳香煌较多,而正构烷嫌少)再把辛烷值、十六烷值的概念重新复习一遍。板书二、石油储分的催化裂化反应机理各种蜂类之间的竞争吸附和对反应的阻滞作用、困难的平行-依次反应。不同妙类分子在催化剂表面上的吸附实力不同,其依次如下:制环芳煌稠环环烷炫烯燃单烷塞单环芳煌单环环烷煌烷烧同类分子,相对分予质量越大越简单被吸附。按燃类化学反应速度依次排列,大致如下
8、:烯燃大分子单烷基侧链的单环芳炫异构烷烬和环烷夕至小分子单烷基侧链的单环芳虹正构烷燃稠环芳煌探讨催化裂化的志向原料是什么?为什么?探讨结束请学生回答问题小结环烷妙有肯定的吸附实力,又具相宜的反应速度,因此可以认为,富含环短的石油馀分应是催化裂化的志向原料引入催化裂化反应的催化剂结构和组成如何?应当在运用中留意些什么?板书四、催化裂化催化剂1、裂化催化剂的种类(无定形硅酸铝、分子筛系列)、组成(活性中心A1203,SiO2、其他添加剂)和结构(八面沸石笼);板书2.裂化催化剂的运用性质:活性、选择性、稳定性抗重金属污染性质。讲解并描述活性、选择性、稳定性抗重金属污染性质对催化剂的影响。板书3工业
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