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第二节、催化裂化的原料和产品一、催化裂化原料一、催化裂化原料⑴直馏减压馏分油早期催化裂化以生产航空煤油为目的，以轻柴油馏分（200—350℃）为原料，后来取消。减压侧线350—550℃馏分油（VGO）是最常规的原料。石蜡基原油的VGO较好环烷基原油的VGO较差含硫原油的VGO需要经过加氢脱硫或缓和加氢。⑵延迟焦化馏出油焦化分馏塔侧线的320—500℃馏出油（CGO），也叫焦化蜡油。这种原料氮含量和芳烃含量都很高，不属理想的原料，通常参炼比为15—25%。(3)润滑油溶剂精制的抽出油它是在润滑油生产过程中,由糠醛提精制得到的,它主要是莞烃和稠环烃。它是很差的催化裂化原料。(4)常压渣油常压塔底渣油(AR)、硫、重金属含量和残炭低的可以直接作为原料，如大庆原油、中原原油等常压渣油。(5)减压渣油除某些原油外，减压塔底渣油（VR）一般不单独作为原料，而是进行掺炼；掺炼的多少视减压渣油的性质（6）脱沥青油采用丙烷或丁烷的溶剂脱沥青工艺，从减压渣油中提取60%的脱沥青油（DAO）作为原料已成为炼油厂加工流程的一个组成部分。DAO的重金属含量远底于VR，改善了原料的性质。（7）原料预处理的组合工艺烷烃抽提—催化裂化组合工艺对催化裂化油浆脱烷烃渣油加氢脱硫—催化裂化组合工艺丙烷脱沥青—催化裂化组合工艺沥青渣油处理（ART）--催化裂化组合工艺2、原料的特点⑴氢含量高，硫含量低我国大部分原油属石蜡基原油，VGO的氢含量大于13%，因此，较易裂化，焦炭和油浆产率较低。⑵氮含量稍高VGO与AR的氮含量均高于中东地区的相应馏分。CGO的氮含量更高是特点之一。氮化物对cat有毒害。⑶重金属含量高原油中的络合物存在的重金属被带入催化裂化原料油中，国产原油的镍含量高，钒含量低。⑷残炭值高由于我国催化裂化装置掺油比高，全部装置平均为2.3%。残炭值高，焦炭产率高，再生器烧焦负荷大3、衡量原料性质的指标⑴馏分组成一般来说，当原料的化学组成类型相近时，馏分越重越容易裂化，所需条件越缓和，且焦炭产率越高。⑵化学组成化学组成一般是它的族组成，原料的化学组成随原料的来源不同而异。含环烷烃多的原料易裂化，液化气和汽油产率比较高，汽油的辛烷值也高，是理想原料。含烷烃多的原料也容易裂化，但气体产率高，汽油产率低。含莞烃多的原料难裂化，汽油产率更低，焦炭产率高，液化气产率也较低。化学组成的分析方法用折光率（n）、相对密度（d）和分子量（M）计算原料中烷基链、环烷环和芳香环上的碳原子数占总碳原子数的百分数，称为n-d-m法。⑶残碳原料油所含残碳的高低对装置操作的影响很大，它直接影响焦碳的生成量和热平衡。馏分油的原料的残碳量一般为不大于0.4%（w），常压渣油的残碳含量高，约为4.0%（w）以上，它使反应的焦碳产率高。装置出现热过剩。⑷含氮含硫化合物含氮化合物，碱性含氮化合物使催化剂严重中毒，活性下降,轻油收率下降、焦碳产率上升、汽油碘值上升、安定性下降。硫对催化剂无明显的影响，但增加了设备的腐蚀，使产品的硫含量增高，安定性下降，焦碳中的碳进入烟气，污染环境。⑸重金属重金属主要指镍、钒等金属。它们以金属有机物的形式存在；分为可挥发性和不可挥发性两种。可挥发性相当于一个平均沸点为620℃的化合物，可进入作为催化裂化原料的减压馏分油中。不可挥发的重金属化合物为一种液体悬浮在渣油中。它们需要经过处理才能作为催化裂化的原料。关于重金属对催化裂化的影响，我们在后面再进行详细的讨论。催化裂化的主要产品是轻质油品（汽油、柴油），同时获得液化气、油浆和干气，生成的焦碳在工艺过程中利用。1、气体产品（干气和液化气）在一般的工业条件下，气体产率约为10—20%气体产品包括：氢气H2S10%干气C1—C2C3—C490%液化气①氢气、一般含量较少，但发生催化剂重金属中毒时含量较多，馏分油催化裂化较少，渣油催化裂化较多，40%。②H2S、含量较少，渣油原料的H2S含量较多。③C1、为甲烷，是热裂化的产物。④C2、两个碳的烃为乙烯、乙烷。⑤C3—C4、为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯（其中还有正、异）等六种分子结构的C4。C4含量约为C3含量的1.5—2.5倍C3中烯烃含量约为70%C4中烯烃含量约为55%它们都是宝贵的化工原料。2、汽油催化裂化汽油是车用汽油的主要组成部分。目前，我国催化裂化汽油占车用汽油的80%（美国35%）。汽油产率为原料的38—54%，化学组成主要为异构烷烃，异构烯烃和芳烃。⑴石蜡基原料生成的汽油，异构烷烃多，而芳烃少，所以辛烷值低。⑵参炼石蜡基原料渣油所产汽油烯烃含量通常高达45%以上（个别达60%以上），超过国家新制定的烯烃含量在35%以下的标准，为此需要降烯烃。⑶催化裂化汽油硫含量大体为原料油的1/10，对国产低硫原油能满足规格的要求，炼制含硫原油的原料要对原料和产品采取脱硫的措施。⑷催化裂化汽油的辛烷值，研究法在88—92之间，一般中间基原料高于石蜡基原料，渣油原料高于馏分油原料。采用新的催化剂辛烷值可高达93。3、柴油⑴产率20—40%⑵抗爆性十六烷值较低，因为芳烃含量较高。⑶安定性由于含有较多的烯烃，其安定性较直馏柴油差，特别渣油催化裂化柴油，安定性更差。当原料中的渣油比例大时，产品中的硫氮含量增加，导致柴油颜色变深，胶质增加，安定性变差。催化裂化柴油精制的方法加氢精制，成本高，效果好，可提高十六烷值酸碱精制溶剂精制络合精制吸附精制一般催化柴油需经过与直馏柴油调和。4、油浆⑴其中含有60%以上的重芳烃胶质，黏度高，其含有催化剂粉末，经脱出后可以作为燃料油或船用燃料油调和组分。⑵油浆炼厂中一般都作为本厂加热炉的燃料。⑶油浆可以通过脱芳烃后在作为催化裂化的原料。⑷油浆也可以用于合成橡胶工业和生产轮胎、碳黑。5、焦碳催化裂化的焦碳沉积在催化剂上，不能作为产品。常规的催化裂化焦碳产率约为5—7%，渣油催化裂化可以高达10%以上。注：干气：是气体中的C1、C2组分，其中含有H2S和H2，在炼厂中又叫瓦斯气，一般干气要进入瓦斯气脱硫装置，脱除其中的H2S，然后作为燃料气和民用燃料气。由于干气中含有乙烯，可以直接用干气制乙苯，该技术是大连化物所和抚顺石化公司共同开发的，在抚顺石油二厂建成第一套装置。干气中含有H2，特别是渣油催化裂化氢气含量高，可以用膜分离的方法挥手氢气。液化气：经过气体分离装置，可以分出单体烃用于：⑴生产烷基化油（异丁烷和异丁烯），高辛烷值组分。⑵生产MTBE（甲基叔丁基醚）异丁烯。⑶生产丙烯，丙烯合成聚丙烯和丙烯氰等。