催化裂化过程中热裂化反应与二次反应的研究

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1、第$$卷第&期燃(料(化(学(学(报6"’7$$8"7&"!!#年,月!"#$%&’"()#*’+,*-./0$1&%23*4,%"’"519#57"!!#文章编号：!"#$%"&!’（"!!#）!&%!&&!%!#催化裂化过程中热裂化反应与二次反应的研究王(刚，高金森，徐春明，冯(钰（中国石油大学（北京）重质油国家重点实验室，北京()!""&’）摘(要：利用连续式小型提升管催化裂化实验装置，研究了重油催化裂化过程中热裂化反应和二次反应的特点；考察了反应温度、剂油比和油气停留时间对热裂化和二次反应（氢转移和异构化反应）的影响；给出了不同反应条件下催化裂化过程中的过裂化点，考察了过裂化点前后

2、热裂化反应在催化裂化过程中所占比例及氢转移和异构化反应的变化。结果表明，降低反应温度，缩短停留时间，增加剂油比可以抑制催化裂化过程中不利的热裂化反应，有利于氢转移和异构化反应的发生；在由反应温度、剂油比和停留时间引起的过裂化点前后，热裂化、氢转移和异构化反应表现出各自的变化特点。关键词：催化裂化；热裂化；二次反应；氢转移；异构化中图分类号：-0+"&<&((文献标识码：A((重油催化裂化（BCDD）是炼油企业提高经济效益剂油比和油气停留时间对裂化反应的作用规律，为［)］的关键技术。随着原油的重质化和劣质化，重油催优化催化裂化工艺提供参考。化裂化工艺暴露出一些弊端：如提升管反应器内停留)(热

3、裂化反应与二次反应的表征时间过长，在提升管下游部位存在非理想的二次反应根据热裂化和催化裂化产物的不同特性，热裂和热裂化等。国内外石油公司开发不同形式的催化化反应采用E2;/.7?提出的“（D)FD"）G!%D&”的比裂化新技术，来减少二次裂化反应和热裂化反应，增［&，#］值（"），"越大表明热裂化程度越高。E2;/.7?加汽油、柴油馏分等一次裂化反应产物。还指出，当"值小于!<+时，反应主要以催化裂化为从反应机理看，在催化裂化过程中，热裂化是在主；"在!<+H)<"表明催化裂化和热裂化反应均高温下通过自由基机理进行的，热裂化产物中含有大势；"大于)<"时，反应以热裂化为主。量的乙烯、甲烷和

4、!%烯烃，异构烃类很少，烯烃与烷烃催化裂化中的二次反应主要是氢转移反应、缩［"，$］之比也较小。这对催化裂化的产物分布不利。但合反应以及异构化反应，研究考察了其中的氢转移是，在重油催化裂化中，由于较大的油气分子很难进［+］反应和异构化反应。采用氢转移系数（I-D）和入沸石中进行催化裂化，而通过在催化剂载体上发生异构化系数（JKL）分别表示反应的强弱，系数越大的裂化（有相当一部分是热裂化）将其打成碎片或自相应的反应就越强。由基后，才能进入沸石进行催化裂化反应。从反应过定义氢转移系数为丙烷和丁烷的质量分数之和程看，催化裂化是平行串连反应，汽油、柴油等轻油馏与丙烯和丁烯质量分数之和的比。分是中间

5、产物，随着反应转化率的增加汽油收率存在!!MMI-DM（D$FD&）（GD$FD&）一最高值。在过裂化下，汽油二次裂化明显加强，生((定义异构化系数为异丁烯与总丁烯质量分数之比。成大量的液化气、干气和焦炭，这对通常所追求的最MM大汽油收率的催化裂化过程是不利的。但从另一方JKL#!D&$!D&［*］面说，目前工业化的各种催化裂化联产气体烯烃技术((采用N/2?=3?6方程，引入催化裂化综合反应正是利用这种二次裂化反应。所以，详细研究催化裂速率常数来表征催化裂化反应的程度。由于反应在化过程中的热裂化反应和二次反应的规律有着重要常压下进行，可忽略压力对反应的影响。即：的理论意义和实用价值。本研

6、究通过对影响热裂化%&#’（$)!!(’）)*+和二次反应因素的研究，考察并摸索出了反应温度、((式中，’为反应的转化率，*+为重时空速(收稿日期："!!&%)"%"*；修回日期："!!#%!+%!&。(基金项目：中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目（!"!,!)%!)）。(联系作者：高金森，-./：!)!%,’*$$!,#，0%123/：45627894:.;<.=;<>?。(作者简介：王(刚（)’*#%），男，河南平顶山人，博士研究生，从事重质油加工方面的研究。0%123/：@2?662?6*#8)+$<>71。第K期王%刚等：催化裂化过程中热裂化反应与二次反应的研究KK%

7、#"#（!），!"为催化裂化综合反应速率常数。压重油（按$’(质量比例混合）作为原料油，其主要性质见表#。$%实验部分!&"#原料油#实验采用华北减压蜡油掺入部分常表#%原料油性质)*+,-#%./01-/23-!044--5!2067!（$89）$"#"@C,-<-?2*,*?*,D!3!$:E#:<<·!>-2*,60?2-?2!$:#8"(=89#889AB3FGBH:;·6<8&=I=@$J&$##K&KI8&(