石油的催化裂解定义 (石油的催化裂化是什么变化)

本文目录导航：

• 石油的催化裂解定义
• 分析二氧乙烷裂解反应控制停留时间过长的影响
• 生物质热裂解生物质热裂解原理和主要特征

石油的催化裂解定义

催化裂解，是在催化剂存在的条件下，对石油烃类进行高温裂解来生产乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃，并同时兼产轻质芳烃的过程。

由于催化剂的存在，催化裂解可以降低反应温度，增加低碳烯烃产率和轻质芳香烃产率，提高裂解产品分布的灵活性。

一般特点1、催化裂解是碳正离子反应机理和自由基反应机理共同作用的结果，其裂解气体产物中乙烯所占的比例要大于催化裂化气体产物中乙烯的比例。

2 、在一定程度上，催化裂解可以看作是高深度的催化裂化，其气体产率远大于催化裂化，液体产物中芳烃含量很高。

3 、催化裂解的反应温度很高，分子量较大的气体产物会发生二次裂解反应，另外，低碳烯烃会发生氢转移反应生成烷烃，也会发生聚合反应或者芳构化反应生成汽柴油。

反应机理一般来说，催化裂解过程既发生催化裂化反应，也发生热裂化反应，是碳正离子和自由基两种反应机理共同作用的结果，但是具体的裂解反应机理随催化剂的不同和裂解工艺的不同而有所差别。

在Ca-Al系列催化剂上的高温裂解过程中，自由基反应机理占主导地位；在酸性沸石分子筛裂解催化剂上的低温裂解过程中，碳正离子反应机理占主导地位；而在具有双酸性中心的沸石催化剂上的中温裂解过程中，碳正离子机理和自由基机理均发挥着重要的作用。

影响因素同催化裂化类似，影响催化裂解的因素也主要包括以下四个方面：原料组成、催化剂性质、操作条件和反应装置。

3.1 原料油性质的影响一般来说，原料油的H/C比和特性因数K越大，饱和分含量越高，BMCI值越低，则裂化得到的低碳烯烃（乙烯、丙烯、丁烯等）产率越高；原料的残炭值越大，硫、氮以及重金属含量越高，则低碳烯烃产率越低。

各族烃类作裂解原料时，低碳烯烃产率的大小次序一般是：烷烃>环烷烃>异构烷烃>芳香烃。

3.2催化剂的性质催化裂解催化剂分为金属氧化物型裂解催化剂和沸石分子筛型裂解催化剂两种。

催化剂是影响催化裂解工艺中产品分布的重要因素。

裂解催化剂应具有高的活性和选择性，既要保证裂解过程中生成较多的低碳烯烃，又要使氢气和甲烷以及液体产物的收率尽可能低，同时还应具有高的稳定性和机械强度。

对于沸石分子筛型裂解催化剂，分子筛的孔结构、酸性及晶粒大小是影响催化作用的三个最重要因素；而对于金属氧化物型裂解催化剂，催化剂的活性组分、载体和助剂是影响催化作用的最重要因素。

3.3 操作条件的影响操作条件对催化裂解的影响与其对催化裂化的影响类似。

原料的雾化效果和气化效果越好，原料油的转化率越高，低碳烯烃产率也越高；反应温度越高，剂油比越大，则原料油转化率和低碳烯烃产率越高，但是焦炭的产率也变大；由于催化裂解的反应温度较高，为防止过度的二次反应，因此油气停留时间不宜过长；而反应压力的影响相对较小。

从理论上分析，催化裂解应尽量采用高温、短停留时间、大蒸汽量和大剂油比的操作方式，才能达到最大的低碳烯烃产率。

3.4 反应器是催化裂解产品分布的重要因素反应器型式主要有固定床、移动床、流化床、提升管和下行输送床反应器等。

针对CPP工艺，采用纯提升管反应器有利于多产乙烯，采用提升管加流化床反应器有利于多产丙烯。

3.5催化裂化原料石蜡基原料的裂解效果优于环烷基原料。

因此，绝大多数催化裂解工艺都采用石蜡基的馏分油或者重油作为裂解原料。

对于环烷基的原料，特别针对加拿大油砂沥青得到的馏分油和加氢馏分油，重质油国家重点实验室的申宝剑教授开发了专门的裂解催化剂，初步评价结果表明，乙烯和丙烯总产率接近30 wt%。

分析二氧乙烷裂解反应控制停留时间过长的影响

裂解温度与停留时间有一定的关系，温度越高，停留时间越短，反之，越长

生物质热裂解生物质热裂解原理和主要特征

生物质热裂解技术作为生物质能研究领域的前沿，它通过连续工艺和工厂化生产，将木屑等废弃物转化为高价值的生物油，这是一种易于储存、运输，且能量密度高、使用便利的替代燃料。

这种生物油可以直接用于现有锅炉和燃气设备的燃烧，其品质可进一步优化，接近传统柴油或汽油。

更为重要的是，生物油是一种环保燃料，其硫、氮等有害成分含量极低，被誉为21世纪的绿色能源。

生物质热解工艺根据反应条件的不同，可以分为慢速、常规、快速和闪速集中四种。

慢速裂解历史悠久，以生成木炭为主，低温和长时间处理能产出约30%的焦炭；常规热裂解在600℃以下，反应速率适中，能生成气体、液体和固体产物；快速热裂解则在短时间内升温，气体停留时间短；而闪速热裂解要求反应条件更为严格，升温速率极高，冷却速率也非常快。

在快速热解过程中，生物质原料在无氧环境下快速加热，引发大分子分解，产生气体、可凝性挥发物和少量焦炭。

这些可凝性挥发物冷却后形成生物油，它呈现深棕色或深黑色，带有焦味。

生物油具有高密度（约1200Kg/m³），酸性（pH值2.8～3.8），水分含量15%～30%，以及较低的热值（14～18.5MJ/Kg）等物理特性。