催化裂解，是在催化劑存在的條件下，對(duì)石油烴類進(jìn)行高溫裂解來(lái)生產(chǎn)乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烴，并同時(shí)兼產(chǎn)輕質(zhì)芳烴的過(guò)程。由于催化劑的存在，催化裂解可以降低反應(yīng)溫度，增加低碳烯烴產(chǎn)率和輕質(zhì)芳香烴產(chǎn)率，提高裂解產(chǎn)品分布的靈活性。

　　一般特點(diǎn)
　　1、催化裂解是碳正離子反應(yīng)機(jī)理和自由基反應(yīng)機(jī)理共同作用的結(jié)果，其裂解氣體產(chǎn)物中乙烯所占的比例要大于催化裂化氣體產(chǎn)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，其氣體產(chǎn)率遠(yuǎn)大于催化裂化，液體產(chǎn)物中芳烴含量很高。
　　3 、催化裂解的反應(yīng)溫度很高，分子量較大的氣體產(chǎn)物會(huì)發(fā)生二次裂解反應(yīng)，另外，低碳烯烴會(huì)發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成烷烴，也會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)或者芳構(gòu)化反應(yīng)生成汽柴油。

　　反應(yīng)機(jī)理
　　一般來(lái)說(shuō)，催化裂解過(guò)程既發(fā)生催化裂化反應(yīng)，也發(fā)生熱裂化反應(yīng)，是碳正離子和自由基兩種反應(yīng)機(jī)理共同作用的結(jié)果，但是具體的裂解反應(yīng)機(jī)理隨催化劑的不同和裂解工藝的不同而有所差別。
　　在Ca-Al系列催化劑上的高溫裂解過(guò)程中，自由基反應(yīng)機(jī)理占主導(dǎo)地位；在酸性沸石分子篩裂解催化劑上的低溫裂解過(guò)程中，碳正離子反應(yīng)機(jī)理占主導(dǎo)地位；而在具有雙酸性中心的沸石催化劑上的中溫裂解過(guò)程中，碳正離子機(jī)理和自由基機(jī)理均發(fā)揮著重要的作用。

　　影響因素
　　同催化裂化類似，影響催化裂解的因素也主要包括以下四個(gè)方面：原料組成、催化劑性質(zhì)、操作條件和反應(yīng)裝置。
　　3.1 原料油性質(zhì)的影響
　　一般來(lái)說(shuō)，原料油的H/C比和特性因數(shù)K越大，飽和分含量越高，BMCI值越低，則裂化得到的低碳烯烴（乙烯、丙烯、丁烯等）產(chǎn)率越高；原料的殘?zhí)恐翟酱螅颉⒌约爸亟饘俸吭礁撸瑒t低碳烯烴產(chǎn)率越低。各族烴類作裂解原料時(shí)，低碳烯烴產(chǎn)率的大小次序一般是：烷烴>環(huán)烷烴>異構(gòu)烷烴>芳香烴。
　　3.2催化劑的性質(zhì)
　　催化裂解催化劑分為金屬氧化物型裂解催化劑和沸石分子篩型裂解催化劑兩種。催化劑是影響催化裂解工藝中產(chǎn)品分布的重要因素。裂解催化劑應(yīng)具有高的活性和選擇性，既要保證裂解過(guò)程中生成較多的低碳烯烴，又要使氫氣和甲烷以及液體產(chǎn)物的收率盡可能低，同時(shí)還應(yīng)具有高的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于沸石分子篩型裂解催化劑，分子篩的孔結(jié)構(gòu)、酸性及晶粒大小是影響催化作用的三個(gè)最重要因素；而對(duì)于金屬氧化物型裂解催化劑，催化劑的活性組分、載體和助劑是影響催化作用的最重要因素。
　　3.3 操作條件的影響
　　操作條件對(duì)催化裂解的影響與其對(duì)催化裂化的影響類似。
　　原料的霧化效果和氣化效果越好，原料油的轉(zhuǎn)化率越高，低碳烯烴產(chǎn)率也越高；反應(yīng)溫度越高，劑油比越大，則原料油轉(zhuǎn)化率和低碳烯烴產(chǎn)率越高，但是焦炭的產(chǎn)率也變大；由于催化裂解的反應(yīng)溫度較高，為防止過(guò)度的二次反應(yīng)，因此油氣停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)；而反應(yīng)壓力的影響相對(duì)較小。從理論上分析，催化裂解應(yīng)盡量采用高溫、短停留時(shí)間、大蒸汽量和大劑油比的操作方式，才能達(dá)到最大的低碳烯烴產(chǎn)率。
　　3.4 反應(yīng)器是催化裂解產(chǎn)品分布的重要因素
　　反應(yīng)器型式主要有固定床、移動(dòng)床、流化床、提升管和下行輸送床反應(yīng)器等。針對(duì)CPP工藝，采用純提升管反應(yīng)器有利于多產(chǎn)乙烯，采用提升管加流化床反應(yīng)器有利于多產(chǎn)丙烯。
　　3.5催化裂化原料
　　石蠟基原料的裂解效果優(yōu)于環(huán)烷基原料。因此，絕大多數(shù)催化裂解工藝都采用石蠟基的餾分油或者重油作為裂解原料。對(duì)于環(huán)烷基的原料，特別針對(duì)加拿大油砂瀝青得到的餾分油和加氫餾分油，重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的申寶劍教授開發(fā)了專門的裂解催化劑，初步評(píng)價(jià)結(jié)果表明，乙烯和丙烯總產(chǎn)率接近30 wt%。

標(biāo)簽：裂解催化定義