發布時間:2019年08月27日
催化裂化是在催化劑參與下,貴金屬催化劑在定量溫度下使原油發生一系列化學反應的過程,是重質油烴類在催化劑作用下反應產生液化氣、汽油和柴油等輕質油品的主要過程,在汽油、柴油等輕質油品的生產中占有重要地位。
自1965年5月我國一套流化催化裂化(FCC)于撫順投產以來,我國催化裂化技術,尤其是重油催化裂化技術,取得了重大的進展和顯著的成績,約有80%(質量分數)的汽油和1/3的柴油來源于催化裂化,2007年我國催化裂化加工能力達到1.23×108t/a,占原油加工量(3.32×108t/a)的37.0%(質量分數),且摻煉渣油的比例高達30%(質量分數)。催化裂化已然成為我國重油加工的較基本、較重要的重質油輕質化手段,在石油化工產業中處于核心地位。究其原因,可以認為是我國原油性質與催化裂化自身特點相互結合,相互作用產生的結果。
與國外原油相比,我國絕大多說原油相對密度處于0.85~0.95之間,屬于偏重的常規原油,大于500℃減壓渣油含量較高,小于200℃的汽油餾分含量較少。如大慶原油大于500℃減壓渣油組分約占原油的42.8%(質量分數),大于350℃常壓渣油組分更高達68.8%[1]。因此,須有足夠的二次加工能力,才能有效利用原油,較大限度獲得輕質原油。另外,我國原油氫碳比較高,金屬含量較低,催化裂化過程尤其是重油催化裂化過程的地位就更為重要。
從催化裂化自身特點上來講,流化催化裂化經過十幾年的發展,技術已經成熟;原料適應性廣,從餾分油到重質原料油均可加工;能較大量生產高辛烷值汽油組分;轉化深度大,輕質油品和液化氣收率高;裝置壓力等級低,操作條件相對緩和,投資省;液化氣中丙烯、丁烯等輕烯烴利用價值高等優點決定了催化裂化的核心地位。
貴金屬催化劑已經有很長的歷史了,它的工業應用可以追溯到19世紀的70年代,以鉑為催化劑的接觸法制造硫酸的工業。1913年,鉑網催化劑用于氨氧化制硝酸;1937年Ag/Al2O3催化劑用于乙烯氧化制環氧乙烷;1949年,Pt/Al2O3催化劑用于石油重整生產高品質汽油;1959年,PdCl2-CuCl2催化劑用于乙烯氧化制乙醛;到上世紀60年代末,又出現了甲醇低壓羰基合成醋酸用銠絡合物催化劑。從上世紀70年代起,汽車排氣凈化用貴金屬催化劑(以鉑為主,輔以鈀、銠)大量推廣應用,并很快發展為用量較大的貴金屬催化劑。貴金屬催化劑的英文名稱是preciousmetalcatalyst,它主要是以鉑族金屬(PlatinumGroupMetal)為主的鉑(Pt)、鈀(Pd)、釕(Ru)、銠(Rh)、銥(Ir)、鋨(Os)等為催化活性組分的載體類非均相催化劑和鉑族金屬無機化合物或有機金屬配合物組成的各類均相催化劑。鉑族金屬由于其的電子軌道都未填滿,表面易吸附反應物,且強度適中,利于形成中間“活性化合物”,具有較高的催化活性,同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優良特性,成為很重要的催化劑材料。
含鈀催化劑的種類很多,大多應用于石油化工中的催化加氫和催化氧化等反應過程中,如制備乙醛、吡啶衍生物、乙酸乙烯酯及多種化工產品的反應過程。加氫反應常用鈀催化劑,汽車排氣凈化常以氧化鋁載鉑.鈀或鉑一銠一鈀為催化劑,硝酸生產氨氧化反應常用含鈀的鉑網催化劑,松香加氫及歧化用鈀/炭催化劑。