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催化裂化石油炼制过程之一,重油加工中不可缺少的手段,是在催化剂和热的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。原料采用原油蒸馏或其他石油炼制过程所得的重质馏分油。在反应过程中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去,以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。
催化剂的主要成分为硅酸铝,起催化作用的是其中的酸性活性中心。催化裂化是按碳正离子机理进行的,催化剂促进了裂化、异构化和芳构化反应,裂化产物比热裂化具有更高的经济价值,气体中C3和C4较多,异构物多;汽油中异构烃多,二烯烃极少,芳烃较多。其主要反应包括:①分解,使重质烃转变为轻质烃;②异构化;③氢转移;④芳构化;⑤缩合、生焦反应。异构化和芳构化使低辛烷值的直链烃转变为高辛烷值的异构烃和芳烃。随着催化助剂在系统中的浓度不断增加,从过去的1%-2%到现在的10%-30%助剂与催化剂的界限已经模糊了。
近年来,我国经济的高速发展促进了石油消费量的急剧增加,也带来了严重的环境污染,由于我国燃料标准要求进一步降低硫含量,2010年前我国将全面执行相当于欧Ⅲ的排放标准,以及要求降低炼油厂二氧化氮和二氧化硫等排放量,使对催化剂及助剂要求越来越高,那就是要进一步降低硫含量、增加辛烷值并且具有丙烯最大产能。本论文将对着重研究和跟踪新型的催化剂及助剂在数个催化裂化装置工业中的应用,研究不同的催化剂配方对产品质量和环境的具体影响,探讨最佳的催化剂配方及工艺操作条件