文章信息
基于变径流化床的高效灵活的催化裂化技术开发
许友好1,2，何鸣元1,2
1中石化石油化工科学研究院有限公司，北京 100083；2石油化工分子转化与反应工程全国重点实验室，北京 100083
引用本文
许友好, 何鸣元. 基于变径流化床的高效灵活的催化裂化技术开发[J]. 化工进展, 2024, 43(11): 5985-5994.
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2024-0904
摘要
为应对催化裂化（FCC）技术面临市场需求及其变化的挑战，基于复杂催化反应关键步骤及其调控理论的认识，借助变径流化床催化反应工程，开发出了定向调控双分子反应深度及类型、单分子反应深度的催化裂化工艺，并实现单分子和双分子反应灵活切换，从而使FCC技术具有足够的生产方案灵活性。本文介绍了石油烃在催化剂上发生复杂催化反应关键步骤及其调控理论认识，由此基于市场对产品需求变化，灵活调控中间体过渡态的反应深度与方向，开发出高效灵活催化裂化技术，并持续丰富变径流化床催化反应工程技术内涵。高效灵活的催化裂化技术可以在短时间内将汽油生产方案切换到低碳烯烃生产方案；反之亦然。本文可为低成本渐进式炼油转型发展提供技术支撑和应对策略。
19世纪60年代活塞式内燃机问世后，汽车数量开始急剧增加，相应汽油需求量也大幅上升。但当时开采出来的石油，经常压蒸馏可直接获得约20%的轻质油，难以满足市场需求。为了将石油蒸馏后余下的重油部分转化为更多的汽油和柴油，相继开发出固定床催化裂化工艺和流化床催化裂化工艺。流化催化裂化（fluid catalytic cracking，FCC）基于气固流态化优异的流动性和高效的传递能力，成为了迄今为止全球最大、也是最具有经济效益的催化反应过程。FCC工艺是将石油转化为高辛烷值汽油的核心化工过程，同时还可以提供丙烯等丰富的化工原料，是石油化工企业重要的生产环节。国内更是如此，FCC装置是炼油工业核心装置，不仅是石油化工最具经济效益的技术，也是保证国家能源安全最核心的技术，国内汽油供给主要来自此技术，提供我国约2/3的车用汽油和约30%的丙烯产品。
20世纪40年代，新泽西标准石油公司牵头研发FCC工艺，由于FCC反应过程涉及的催化剂表面会迅速积炭，在几分钟之内就完全失去活性，需要将失活催化剂转移到再生器内，烧去积炭使催化剂再生。再生后的催化剂被迅速转移回反应器，从而使反应过程连续进行。如此频繁的反应-再生重复进行的连续化工操作平稳实现难度极大。采用气流悬浮催化剂颗粒技术，使其连续、迅速并且大量在反应器和再生器之间转移，从而使流化床及流态化技术首次成为具有巨大工业和商业价值的技术，但此时流态化理论与技术本身尚处于萌芽时期，更没有形成流化床催化反应工程技术。尽管1921年前后德国巴斯夫公司研发的煤燃烧流化床反应器于1926年实现工业运行，但没有实现大规模工业化应用，从而未引起广泛关注。流化催化裂化工艺诞生及其所应用范围持续拓展，并创造巨大的经济价值，才引起无数学者和相关研究机构对流化床及流态化技术进行深入研究，迅速使流化床及流态化理论、技术开发和工业应用成为催化反应工程研究热点，迄今已形成并构建了流化床催化反应工程技术，成为催化反应工程学科重要分支之一。
催化裂化汽油因由重油转化而来，原料成本低且易得，成为我国车用汽油主要调和组分，但因其烯烃、硫含量高，成为汽油清洁化的主要矛盾。中石化石油化工科学研究院基于烯烃生成与转化分为两个反应区理论认识，成功开发出双反应区的催化裂化工艺，并得到大规模应用，产生巨大的经济效益，同时引发变径流化床发明。变径流化床及其流态化理论研究、技术开发和工业应用经20余年持续深入，逐步构建了变径流化床催化反应工程技术，得到国内外同行高度肯定。变径流化床催化反应工程技术是在复杂催化反应体系和流化床及流态化技术两者结合的层面上生长出的创新点和新技术。之所以能成功形成变径流化床催化反应工程技术创新，一是国家重大需求推动，如清洁油品生产；二是聚焦于流化床在应对复杂催化反应体系时，在应用基础研究和技术创新上仍待有巨大空间。
随着燃油经济性提高和电动汽车的发展，石油生产汽油和柴油等燃料的需求量增长呈现减弱趋势, 造成国内炼油能力过剩和结构性矛盾的问题日趋严重，“减油增化”延长石油化工产业链仍是石油炼制产品结构调整的重要方向之一，同时石油炼制与化工行业作为碳排放量较大的产业之一。百年石油炼制行业面临着双重挑战，在挑战的同时也会带来无限机会。实际上，能源转型是一个长期过程，伴随能源结构转型，石油向生产化工原料转型过程必然是渐进式变革，需要在已建成的庞大石油炼制与化工工业基础上实现低成本转型发展。从现在起，市场对成品油和化工产品的需求长期处于共存状态，市场需求时常会呈现出正弦型的波动，例如2022年汽油消费量同比降低11.2%，创历史最大降幅；2023年汽油消费同比增加15%，甚至出现了汽油消费量价齐升、丙烯消费量价齐跌的背离现象。不具灵活性的大规模转型势必造成石化产品市场的极大震荡，进而造成巨大的经济损失。因此，应对市场需求变化，开发灵活高效的石油炼制技术开发显得更为迫切。
基于复杂催化反应关键步骤及调控理论认识，借助变径流化床催化反应工程，开发出具有足够的生产方案调节灵活性催化裂化技术，将过剩的炼油能力灵活转化为生产低碳烯烃和特种油品的能力，同时保供成品油市场，以充分发挥其应有的功能。高效灵活的催化裂化技术既可实现生产方案间的灵活调节或切换，又要特别关注改造成本，即合理利用存量资产，低成本改造升级，为低成本渐进式转型发展提供技术支撑。
1
石油烃复杂催化反应关键步骤及其调控理论认识
自1940年以来，对烃类分子在催化剂上催化反应进行了深入与广泛的研究，形成是以正碳离子反应为基础的复杂催化反应网络，涉及单分子与双分子反应路径。烃类在催化剂表面进行催化反应分为反应引发阶段、传递阶段和终止阶段。引发阶段是烷烃分子吸附在催化剂上形成非经典正碳离子中间过渡态，断裂为经典正碳离子与小分子烷烃和氢气，然后进行传递阶段，传递阶段涉及的反应类型见图1。
图1 典型的催化裂化反应主要反应途径网络
基于持续研究结果，逐步认识到要实现从烃类反应物到目标产物最大化必须满足以下三个重要关键条件。
（1）中间体过渡态生成与转化要处于连续状态。如果反应物引发生成过渡态，过渡态终止为中间产物，中间产物再引发，引发与终止处于反复不连续，造成反应物损失及过程能耗增加。
（2）基于目标产物分子大小，调控反应深度，使生成的中间体过渡态分子大小与目标产物分子大小相匹配。
（3）中间体过渡态转化为不同的目标产物，需要提供不同的反应环境，也不同于中间体过渡态生成反应环境。否则选择性与转化率顾此失彼，目标产物产率难以最大化。
然而在现有的单器单流型流化床内，由于浓度场和温度场较为均一，中间体过渡态的转化与生成环境相似，导致产物的选择性与反应物转化率处于顾此失彼的状态，造成目标产物产率难以最大化。单一流型的流化床串联或并联组合，造成中间体过渡态生成与转化处于不连续状态，即反应物引发生成过渡态，过渡态终止为中间产物，中间产物再引发，引发与终止处于反复不连续，造成反应物损失及过程能耗增加。同时流化床串联或并联组合使催化剂输送复杂，过程压降大，操作成本高且装置难以长周期运行，存在难以克服的工程问题。
通过在单器流化床内引入变径设计来构建多流型共存，将输送床、快速床和湍动床共存于单器流化床，进而构造出具有不同反应环境的多反应区。这种设计增加了工艺参数的多样性、可变性、可控性，满足了复杂催化反应目标产物最大化所需要的三个关键条件。但是，变径流化床会造成器内气固流化状态急剧变化，且难以稳定可控，需要通过反应工程理论与技术创新来化解这两个难题，以顺利实现变径流化床的工业化。在多项国家科技项目的资助下，经过20余年持续研究，本文作者团队成功构建了变径流化床催化反应工程技术，开发出系列工艺。变径流化床催化反应工程技术开启了流化床精准调控复杂反应途径之门，丰富催化反应工程科学内涵。
烃类反应物在催化剂上随着反应深度递增，构成愈益复杂的催化反应体系，反应初始阶段生成中间体过渡态（正碳离子），正碳离子再以单或双分子反应机理进行反应，具有多条反应途径，生成不同的目标产物，简单示意过程见图2。
图2 典型的催化裂化反应主要反应途径网络
针对市场需求及其变化，借助变径流化床催化反应工程，对复杂催化反应复杂催化反应关键步骤及调控理论再认识。对于生产低烯烃汽油，以双分子反应机理的氢转移反应起到至关重要的作用；对于生产烯烃产品，以单分子反应机理的单分子裂化反应起到至关重要的作用。中间体过渡态分子大小及其反应方向的控制是实现定向精准调控目标产物的关键。当催化裂化工艺具有生产方案多样性时，不仅单分子裂化与双分子反应需要相互快速切换，更需要双分子氢转移反应类型能够进行定向控制反应，中间体过渡态在什么反应程度下改变转化方向。这些理论认识指导开发出清洁油品生产、重质烃高效利用和低碳烯烃生产等复杂催化反应过程。在更广范围实现复杂催化反应体系目标产物的高选择性，还需进一步深入进行基础研究。
变径流化床催化反应工程技术是在流化床催化反应工程技术基础上生长出来的，两者既有相同点，也存在着不同点，两者起源与功能比较列于表1。变径流化床催化反应工程技术开启了单器流化床应对复杂催化反应体系之门，在基础科学理论和反应工程技术上尚有广阔的发展空间。
表1 变径流化床和流化床催化反应工程起源与功能比较
2
定向调控双分子反应深度及类型的催化裂化工艺
汽油是汽车的血液，其质量优劣不仅关乎汽车的使用安全，更关系到生态环境、民生福祉。汽车保有量的快速增长与汽车尾气污染物排放有效控制之间的冲突，不仅是过去20年所面对的巨大难题，在未来30年或更长时间仍然是需要不断解决的问题。虽然电动车等新能源汽车保有量逐年增长，但预计到2040年，90%的轻型汽车动力仍将依靠汽油，到2060年依赖程度还会在60%以上。
催化裂化汽油烯烃含量高，由加氢降低烯烃会导致成本增加且汽油辛烷值减低；高烯烃汽油脱硫同样面临着成本增加、辛烷值降低问题。降烯烃、降硫、保辛烷值和低成本生产四个维度构成一个巨大的难题。解决这一难题关键是如何低成本降低烯烃。基于已有基础研究获取的认识，本文作者团队从需求判断在复杂体系中如何确定目标反应及其选择性，探讨如何以单分子和双分子两大反应途径理性解析复杂反应网络，从两大反应途径的认识确定构筑两个反应区的方向，进而对流化床反应温度、流型变化进一步认识，产生以“变径”构建两个反应区的明确思想，由此成功开发出多产异构烷烃的双反应区的催化裂化工艺（简称MIP），可生产烯烃体积分数低于35%的汽油。
随着车用汽油质量标准不断提高，要求汽油烯烃含量持续降低，烯烃体积分数要求从低于35%到现在低于15%。对于开发生产更低烯烃含量汽油的催化裂化工艺，研究发现中间体过渡态大小是以转化率为指标，反应方向是由双分子氢转移反应调控的，如图2所示。随着反应深度增加，焦炭产率先缓慢增加，达到临界值后迅速增加，而汽油烯烃含量先增加，达到最大值后持续降低。由此发现双分子反应选择性调控及反应深度优化的机制与方法。基于汽油烯烃含量变化与焦炭产率增加趋势之间关系，汽油烯烃含量控制策略分为焦炭量可控区，汽油烯烃体积分数为50%~35%，此区域以类型Ⅰ氢转移反应为主，需强化氢转移反应速度；焦炭量过渡区，汽油烯烃体积分数为35%~20%，此区域以类型Ⅰ向类型Ⅱ的氢转移反应过渡，必须强化类型Ⅰ氢转移反应，方可控制焦炭量增加；焦炭量不可控区，汽油烯烃体积分数小于20%，此区域以类型Ⅱ氢转移反应为主，必须抑制此反应，方可实现焦炭量缓慢增加，见图3。由此为分阶段控制汽油烯烃含量的技术开发奠定了坚实的基础。
图3 汽油烯烃含量、焦炭产率与转化率之间关系
本文作者团队借助变径流化床催化反应工程和专用催化剂，研发各反应区工艺参数对汽油组成的影响，以转化率和氢转移反应类型作为目标函数，发现反应温度和催化剂活性对氢转移反应类型影响最为显著，由此构建了反应温度和催化剂活性反应模式相图（见图4），开发出定向调控汽油组成的双反应区系列催化裂化工艺。
图4 由催化剂活性和反应温度构建反应模式相图
模式1对应反应温度低、催化剂活性高，对应汽油异构烷烃含量较高，但焦炭选择性差；由模式1调整到模式2，汽油异构烷烃含量增加，同时芳烃含量增加，自身氢含量恒定，因而焦炭选择性好；提高反应温度和催化剂活性，构建模式3，此时汽油烯烃含量大幅度降低，甚至在10%以下，异构烷烃含量更高，尤其前端的异戊烷和异己烷大幅增加。
针对小分子汽油烯烃难以发生自身氢转移反应，导致无法实现超低烯烃汽油生产的问题，首次发现负氢离子释放剂对小分子烯烃（碳五烯烃难以饱和）靶向饱和作用。随着原料中负氢离子释放剂浓度的增加，干气和焦炭产率均呈大幅降低趋势，汽油产物的烯烃含量降低，烷烃和芳烃含量增加，如图5所示。
图5 负氢离子释放剂促进烯烃饱和反应示意图及效果
负氢离子释放剂类似于工作液，在催化裂化和加氢处理单元之间由萘类与四氢萘类或十氢萘类相互变换来放氢与加氢，从而实现循环使用。加氢柴油中的四氢萘类和十氢萘类化合物与新鲜重油原料混合注入，释放负氢离子，可抑制焦炭量迅速增加，同时加氢柴油中饱和烃和烷基侧链断裂生成汽油，此外加氢柴油自身是一种优质原料油乳化剂，可显著改善重质原料的物理性能和化学反应性能，进而可降低催化裂化过程的干气和焦炭产率，可谓一举三得。在外部负氢离子释放剂引入和内部负氢离子快速释放双重作用下，汽油烯烃含量深度降低与焦炭产率迅速增加之间的矛盾得到根本性的解决，如图6所示。某催化裂化装置通过引入负氢离子释放剂，在转化率由72.1%增加到82.3%时，焦炭产率仅增加1百分点，汽油烯烃体积分数降至8.5%。
图6 负氢离子释放剂对焦炭量抑制效果
开发的系列双反应区的变径流化床催化裂化技术得到广泛应用，累计应用为319套装置，其中国Ⅰ和Ⅱ汽油生产技术（烯烃≤35%，2009年前）实施36套，国Ⅲ汽油生产技术（烯烃≤30%，2013年前）实施46套，国Ⅳ汽油生产（烯烃≤28%，2016年前）技术实施56套，国Ⅴ汽油（超低烯烃）生产技术（烯烃≤24%，2019年前）实施59套，国Ⅵ汽油（超低烯烃）生产技术（烯烃≤18%，2020年后）实施75套。取得如此大规模应用的原因在于双反应区的变径流化床催化裂化关键技术指标具有显著的竞争优势。变径流化床和等直径提升管催化裂化装置运行结果比较列于表2。从表2可以看出，相对于等直径提升管催化裂化装置，变径流化床催化裂化装置汽油产率增加4.13百分点，汽油烯烃含量下降25.4百分点，焦炭产率下降1.09百分点，催化剂消耗量降低0.33kg催化剂/t原料。
表2 变径流化床和等直径提升管催化裂化装置运行结果比较
在我国原有炼油结构基础上，以降烯烃技术为开发前提，持续开发出反而具有显著经济效益的降烯烃原创性技术，再构建降烯烃与降硫分步集成的独有技术路线。在近20年市场反复竞争中取得份额，逐步成为市场必选的主流技术，尤其在国Ⅴ以后阶段。仅用10余年时间，走完了发达国家需要二三十年时间才能达到的水平，走出自己独有的汽油质量升级方案。在汽车保有量增长3倍的情况下，汽车尾气排放污染物（一氧化碳CO，碳氢化合物HC，氮氧化物NOx）排放量由2010年3037.8万吨降低到2020年724.3万吨，下降76.2%。
3
开发出定向调控单分子反应深度的催化裂化工艺
对于开发生产更多烯烃产品的催化裂化工艺，研究发现：中间体过渡态大小仍然以转化率为指标，当生产丙烯和丁烯时，中间体过渡态分子一般控制较小，对应转化率较高，相应焦炭产率大幅度增加，见图7。随着原料油性质变差，焦炭产率突变点对应的转化率值越低，如果此时再一味追求中间体过渡态分子接近低碳烯烃，生产更多的低碳烯烃，焦炭产率增加幅度将难以承受。大庆蜡油突变点对应的转化率为70%，而加氢重油突变点对应的转化率为58%。在追求最大化的低碳烯烃产率时，不要一味追求中间体过渡态分子接近低碳烯烃，同时考虑以焦炭产率增加幅度可控为前提。
图7 加氢重油和大庆蜡油不同转化率下的焦炭产率
在复杂的催化反应过程中，强化双分子氢转移反应，有利于汽油产率最大化，且烯烃含量最小化；强化单分子裂化反应，有利于烯烃产品最大化，且趋向于丙烯和丁烯产率最大化，甚至乙烯产率最大化。双分子氢转移反应和和单分子裂化反应深度对目标产物的影响见图8。基于图4，可以指导开发灵活高效的催化裂化工艺，快速满足市场需求变化。
图8 单分子裂化和双分子氢转移反应深度对目标产物的影响
针对原料油转化率与焦炭产率之间存在着突变点，引发催化裂化技术开发思路从高转化率转变到高选择性，开发出定向调控单分子反应深度的催化裂化工艺。
（1） 定向调控单分子反应深度的劣质重油催化裂化工艺
研究发现，新鲜催化剂初始活性特别高，与重油接触后造成重油裂化过度，烯烃产品迅速转化为焦炭。因此，控制催化剂加入装置的初始活性，对于改善烯烃产品的选择性，降低焦炭产率将起到非常重要的作用。为此，本文作者团队提出新鲜催化剂活性控制技术理念，开发出关键设备，应用到催化剂生产或者直接在催化裂化装置处设置新鲜催化剂活性控制专用设备。采用新鲜催化剂活性控制技术处理的催化剂，加入到工业装置，装置内催化剂活性分布不同于常规催化裂化装置内催化剂活性分布，高活性催化剂减少，催化剂平均活性显著降低，见图9，从而有利于单分子裂化反应发生，焦炭选择性得到改善，烯烃产品选择性得到提高。
图9 FCC和IHCC装置内催化剂活性分布及平均活性
借助变径流化床催化反应工程技术，采用研发的低活性、平衡时间短和具有自平衡的专用的催化剂，开发出劣质重油高效利用的催化裂化馏分油（FGO）加氢处理工艺与选择性催化裂化工艺集成技术（IHCC），包括选择性催化裂化工艺（HSCC）和HSCC工艺所生产的FGO中的芳烃和胶质经加氢处理进行芳烃饱和的工艺（HAR）。IHCC工艺首次工业试验于2014年7月28日在中国石化清江石化有限公司进行，改造前FCC技术和改造后的IHCC技术工业标定时原料主要性质以及产物分布见表3。
表3 IHCC和FCC装置标定时的原料油性质和产物分布
从表3可知，对于性质相近的加氢重油原料，相对于FCC工艺，IHCC工艺的液体产品收率从80.05%增加到90.09%，增加10.04百分点，焦炭产率从9.74%降低到7.69%，下降20％以上。这表明IHCC工艺可显著提高重油烃资源的碳氢利用效率，并降低生产过程中的CO2排放。IHCC工艺成功地实现了工业应用，标志着石油炼制技术由高转化率向高选择性转变的研发思路在工业实践中获得成功。
（2） 定向调控单分子反应深度的生产低碳烯烃的靶向催化裂化工艺
现有多产低碳烯烃的催化裂化工艺专用催化剂设计上采用Y+MFI分子筛双活性组元，大孔Ｙ分子筛裂解大分子重质烃，中孔MFI分子筛用来裂解中等分子，将其转化为低碳烯烃。由于Y分子筛的孔道过大，生成的低碳烯烃分子易在其表面发生氢转移反应转化为烷烃产物，导致低碳烯烃的产率和选择性下降。此外，以Y分子筛作为活性组分尽管会提高重油转化能力，但也会导致焦炭产率大幅度增加。靶向催化裂化（TCO）工艺首次以MFI型分子筛作为唯一活性组分，开发出一种MFI分子筛催化剂加工重油，商品名为TCC-1。在小型固定流化床催化裂化装置上，对其进行多产烯烃性能评价，并与催化剂MMC-2（以MFI分子筛为主，含有少量Y分子筛）进行比较，两种催化剂评价结果列于表4。
表4 大庆减压馏分油在TCC-1和MMC-2催化剂上的裂化反应结果
从表4可以看出，在相同的低苛刻度反应条件下，与MMC-2相比，虽然TCC-1的减压馏分油转化率较低，但具有更高的烯烃产品产率和选择性；提高反应苛刻度下，使TCC-1的转化率与MMC-2接近，此时TCC-1表现出优异的烯烃产品选择性，烯烃产品产率可达55.07%，液化气中丙烯体积分数达48.71%，液化气中烯烃体积分数更是高达89.25%，明显地高于MMC-2。这表明尽管Y分子筛具有优异的重油转化能力，却以牺牲烯烃产物选择性为代价，传统的追求高转化率单纯依靠Y分子筛技术理念必须要转变，转变到借助变径流化床催化反应工程技术来提高反应苛刻度，以弥补TCC-1重油转化能力弱的问题。TCC-1催化剂在中国石化青岛石化1.4Mt/a重油催化裂化装置上实现了工业应用。应用结果表明：丙烯产率增幅为97.56%，异丁烯产率增幅达228.28%。
4
定向切换与调控单分子反应与双分子反应技术思路及工业实践
首先对MFI分子筛和Y分子筛及其配比进行试验研究，试验结果见图10。随着复配催化剂中MFI分子筛质量分数从0增加到100%，液化气产率从22.15%增加到32.43%，汽油产率从47.55%降低到28.85%，由此推导通过调控复配催化剂中MFI分子筛和Y分子筛配比，可实现不同的生产方案。但随着催化剂中MFI分子筛含量增加，转化率降低，再研究通过提高反应温度来弥补MFI分子筛重油转化能力弱。基于研究结果，发现反应温度和分子筛类型对单分子和双分子反应路径选择性调控最为显著，由此构建反应温度与分子筛催化剂类型比例相图，见图11。
图10 MFI分子筛含量对目标产品产率的影响
图11 反应温度与分子筛催化剂类型比例相图
灵活高效催化裂化工艺于2021年在中国石化青岛石油化工有限责任公司1.40Mt/a催化裂化装置完成工业试验。基于市场需求的变化，生产方案分别是最大化生产汽油方案、兼产丙烯、丁烯和汽油方案和最大化生产丙烯、丁烯方案。各生产方案的产物分布列于表5。
表5 应对市场变化的灵活高效催化裂化工艺生产方案
基于市场不同时期对低碳烯烃和成品油需求的差异，可以灵活调整生产方案。使用最大化生产丙烯、丁烯方案，丙烯产率为12.17%，异丁烯产率为4.76%，同时船用燃料油组分产率为26.79%；相对于汽油方案，丙烯产率增幅98%，异丁烯产率增幅228%，而焦炭产率几乎相同。采用灵活的催化裂化工艺后，全厂加工路线及产品结构灵活性得到改善，2021年原油利润增加22.36CNY/t，2022年新增效益8.1亿元。从市场需求出发，结合石化企业实际生产流程，灵活高效催化裂化工艺可在数周内完成不同生产方案间的调整，实现成品油与低碳烯烃的灵活调节，为低成本渐进式转型发展提供技术支撑。
5
结语与展望
基于复杂催化反应关键步骤及调控理论认识，借助变径流化床催化反应工程，开发出具有足够的生产方案调节灵活性催化裂化系列技术，总结如下。
（1）从烃类反应物到目标产物最大化，其反应中间体过渡态生成与转化要处于连续状态、中间体过渡态分子大小与目标产物分子大小相匹配以及中间体过渡态转化为不同的目标产物，需要提供不同的反应环境。
（2）基于复杂催化反应关键步骤及其调控理论的认识，开发出调控双分子氢转移反应深度及类型生产超低烯烃清洁汽油、调控单分子反应深度高选择性加工劣质重油、定向调控单分子反应和双分子反应灵活切换等系列催化裂化工艺。
（3）针对不同时期市场对于低碳烯烃和成品油的需求波动，高效灵活催化裂化技术可以通过快速相互调控单分子和双分子反应发生的方向和程度，实现生产方案间的灵活调节或切换，即汽油生产方案在短时间内切换到低碳烯烃生产方案，反之亦然。
随着靶向催化裂化工艺研发持续深入，从分子层面上将烯烃生成与转化耦合到变径流化床反应器中，由此将变径流化床催化反应工程技术拓展到超高温催化反应系统，以抑制热裂化反应，从而实现乙烯产率大幅度上升，而甲烷产率增幅有限，为炼油转型发展提供更有竞争力的技术。
作者简介
第一作者及通信作者：许友好，正高级工程师，研究方向为催化反应工程技术。
（扫码关注我们）
邮发代号：82-311
订阅热线：010-64519502
网址：http://hgjz.cip.com.cn
欢迎您分享、点赞、收藏、在看
