METAL-ASIA
METAL-ASIAMARKET
WhatsApp
← Все проекты

Блок каталитического крекинга (FCC)

28.07.2026Metal-Asia Engineering
НПЗнефтепереработкаКитайоборудованиекаталитический крекингFCC

Metal-Asia.pw Ключевые направления: Гуанчжоу, Шанхай, Алматы.

Блок каталитического крекинга (FCC)

Подробный технический обзор: классический FCC в России и Китае, сырьё, газофракционирующий блок, регенерация катализатора, требования к бензиновой фракции, китайские производители

Подготовлено: июль 2026 г. (Файл 2 из серии «Технологические блоки НПЗ»; файл 1 — «Установки первичной переработки: ЭЛОУ · АВТ · ВТ»)


1. Назначение и место блока в структуре НПЗ

Каталитический крекинг (Fluid Catalytic Cracking, FCC) — основной конверсионный процесс современного НПЗ: переработка тяжёлых фракций (преимущественно вакуумного газойля) в более ценные светлые продукты — высокооктановый компонент автобензина, сжиженные углеводородные газы (СУГ) с высоким содержанием олефинов и лёгкий каталитический газойль (компонент дизельного топлива после гидроочистки) .

Задачи блока в балансе завода:

  • увеличить выход моторных топлив на тонну перерабатываемой нефти (выход бензиновой фракции 45–55 % масс. на сырьё);
  • повысить гибкость по сырью — FCC перерабатывает широкий ассортимент: вакуумные газойли, деасфальтизаты, коксовые газойли, гидрокрекинг-остатки, примеси мазута/гудрона (RFCC);
  • обеспечить сырьём нефтехимию — пропилен- и бутиленсодержащие фракции (на МТБЭ, алкилат, полипропилен);
  • снизить долю мазутов в товарной структуре (для РФ — критично в условиях демпфера и налоговой нагрузки на мазут).

В США доля FCC достигает 38–50 % от мощности первичной переработки; в бывшем СССР исторически — около 4 %, что отражает недостаточную глубину переработки отечественных НПЗ и потенциал модернизации .


2. Принцип процесса и химизм

Процесс проводится на микросферическом цеолитсодержащем катализаторе (фракция 20–150 мкм, средний размер частиц 60–80 мкм) в режиме непрерывной циркуляции катализатора между реактором и регенератором:

  1. Реактор (лифт-реактор, riser) — нагретое сырьё (350–380 °C) распыливается паром через форсунки в восходящий поток горячего регенерированного катализатора (~700 °C). За 2–6 секунд контакта при 490–540 °C происходят: разрыв C–C-связей (крекинг), перенос водорода, изомеризация, циклизация, коксообразование;
  2. Стриппер (десорбер) — отработанный («закоксованный») катализатор отпаривается водяным паром от адсорбированных углеводородов;
  3. Регенератор — кокс (4–6 % на сырьё) выжигается воздухом при 640–730 °C; выделяющееся тепло аккумулируется катализатором и возвращается в реактор — процесс теплового баланса автотермичен;
  4. Ректификация — пары продуктов крекинга разделяются в главной фракционирующей колонне.

Катализатор современного FCC — композит: цеолит Y (REY, USY, REHY) как активный компонент + матрица (каолин, глинозём), плюс функциональные добавки: октаноповышающие (цеолит ZSM-5), промоторы дожига CO (Pt/Pd), сульфатредуцирующие, металлопассивирующие (Sb/Bi — против никеля и ванадия в тяжёлом сырье) .


3. Классический FCC: российская и китайская школы

3.1. Типовые установки России / бывшего СССР

УстановкаТип реактораОсобенности
43-102Движущийся слой шарикового катализатора (3–5 мм), пневмотранспортПервая советская типовая; аналог Thermofor/Houdryflow
1А/1М, 1БКипящий (псевдоожиженный) слой микросферического катализатораВыход бензина 49–52 % масс., ОЧИ 90–92,5
43-103, 43-104, ГК-3Кипящий слой, совмещённый реактор-регенераторВыход бензина 49–52 % масс.; аналоги зарубежных Fluid моделей II–IV, Orthoflow
Г-43-107 (и модификация Г-43-107/1)Лифт-реактор + зона кипящего слояКомбинированная установка: блок гидроочистки сырья + крекинг + ректификация + газофракционирование и стабилизация. Сырьё — гидроочищенный вакуумный газойль (S ≤ 0,2 % после гидроочистки), t в лифт-реакторе 518–545 °C, давление 0,21–0,22 МПа; регенерация при 640–700 °C / 0,23–0,25 МПа в режиме полного окисления CO→CO₂
КТ-1Лифт-реакторКомбинированная установка крекинга с гидроочисткой

Типовой материальный баланс установки Г-43-107 (по расчёту на гидроочищенном вакуумном газойле с рециркулятом 20 %): сухой газ 3,5 %, пропан-пропиленовая фракция 6,4 %, бутан-бутиленовая 10,6 %, бензин С5–180 °C — 52,9 %, лёгкий газойль 180–350 °C — 15,6 %, тяжёлый газойль >350 °C — 6,0 %, кокс 4,5 % . Для сырья без гидроочистки выход бензина ниже — 39,4–46 % .

Реконструкции российских установок последних 15 лет (Омский, Московский, Рязанский, Ярославский, Нижегородский НПЗ и др.) шли по пути: внешний лифт-реактор вместо кипящего слоя, высокоэффективные форсунки ввода сырья, отпарные секции, быстросепарационные устройства, регенераторы с полным сгоранием CO и котлами-утилизаторами — по проектам ВНИИНефть/ВНПК с привлечением западных лицензиаров (UOP, Axens, Technip/KBR); после 2022 г. — переориентация на отечественные и китайские решения.

3.2. Китайская школа FCC — технологии китайский НИИ (ист. № 74)

Китай — единственная страна, создавшая полностью самостоятельную ветку технологий каткрекинга. Разработчик — китайский НИИ (ист. № 74) (китайский НИИ (ист. № 74)): ещё в 1960-е годы FCC вошёл в «Пять золотых цветов» китайской нефтепереработки; в 1970-е созданы лифт-реакторный процесс и цеолитные катализаторы; в 1990-е — семейство DCC, удостоенное единственной Первой премии КНР за техническое изобретение 1995 года; с тех пор технологии китайский НИИ (ист. № 74) экспортируются (ЮВА, Ближний Восток, Европа, США) .

ТехнологияНазначение / особенности
FCC (классический)Стандартный лифт-реактор, максимум бензинового компонента; RFCC — для парафинистых вакуумных остатков (VRFCC)
MIP / MIP-CGP (Maximizing Iso-Paraffins / Clean Gasoline & Propylene)Флагман китайской «чистой бензиновой» технологии: лифт-реактор с двумя реакционными зонами (DTFB-реактор изменённого диаметра). Первая зона — короткий контакт при высокой температуре; вторая (расширенная) — быстрый псевдоожиженный слой при пониженной температуре: олефины первой зоны конвертируются в изопарафины и ароматику. Результат — резкое снижение олефинов в бензине без потери октанового числа плюс повышенный выход пропилена
DCC / DCC-II / DCC-PLUS / DCC-pro (RTC) (Deep Catalytic Cracking)Максимум пропилена из тяжёлого сырья (ВГ, деасфальтизат, коксовый газойль, атмосферный/вакуумный остаток). DCC-I — лифт-реактор + псевдоожиженный слой (максимум пропилена), DCC-II — только лифт-реактор (максимум изоолефинов + бензин). Выход пропилена 20,5 % против 6,8 % у классического FCC; этилена 6,1 % против 0,9 %. 20+ установок суммарной мощностью > 24 млн т/год, ещё ~10 установок (28,9 млн т/год) в проекте и строительстве; крупнейшая — 4,6 млн т/год (Саудовская Аравия). DCC-pro (RTC, Resid-To-Chemicals) — переработка гидроочищенного остатка в этилен/пропилен, до полного «бестопливного» химического НПЗ
MGG/ARGGМаксимум СУГ + высокооктановый бензин
$$MIO
MGDМаксимум газа и дизельной фракции
FDFCC / FDFCC-III (Flexible Dual-riser FCC)Два лифт-реактора: гибкое совмещение крекинга тяжёлого сырья и докрекинга бензиновых/С4-фракций
CPP, MCPМаксимум этилена (каталитический пиролиз) и максимум каталитического пропилена — звенья интеграции «нефтепереработка + нефтехимия»

Лицензирование ведут китайский лицензиар (ист. № 74) и китайский НИИ (ист. № 74); проектирование установок — китайская инжиниринговая компания (ист. № 53) и китайская инжиниринговая компания (ист. № 12) (Luoyang Engineering) .


4. Сырьё: какие фракции идут на вход

4.1. Стандартные сырьевые потоки

ПотокИсточникДоля в загрузке
Вакуумный газойль (ТВГО) 350–530 °CВакуумный блок АВТОснова (до 100 %)
Деасфальтизат (ДАО)Установка деасфальтизации гудронаДо 20–30 %
Коксовый газойльУЗК10–20 % (ограничение по ароматике/азоту)
Висбрекинг-газойльВисбрекингДо 10 %
Остаток гидрокрекингаГидрокрекингДо 15 %
Атмосферный/вакуумный остаток (мазут, гудрон)АВТ напрямуюRFCC/DCC/RTC-схемы — до 100 % гидроочищенного остатка
Рециркулят — тяжёлый каталитический газойльСобственная колонна К-115–25 % на свежее сырьё

4.2. Требования к качеству сырья

ПоказательОграничениеПочему
Сера≤ 0,5–1,0 % (после гидроочистки — ≤ 0,2 %)Дезактивация катализатора, SOx в дымовых газах, сера в бензине
Азот (основной)≤ 0,1–0,2 %Нейтрализует кислотные центры цеолита
Коксуемость по Конрадсону≤ 4–6 % (для RFCC — до 8 %)Перегрузка регенератора
Металлы Ni + V≤ 10–20 мг/кг (с пассиватором — до 30)Дегидрирование, рост выхода водорода и кокса
Натрий≤ 2 мг/кгРазрушение структуры цеолита
Конечная температура кипенияДо 540–580 °C при реконструированных форсункахПолное испарение сырья в узле смешения

Отсюда ключевой проектный вопрос: гидроочистка сырья крекинга (VGO HDT / RVHT) — в российских Г-43-107 она встроена в комбинированную установку ; у китайская нефтяная компания (ист. № 53) существует отдельная технология предварительной гидрообработки сырья FCC (RVHT) .


5. Состав установки: секции и основное оборудование

5.1. Реакторно-регенераторный блок (РРБ) — «сердце» установки

  • Узел смешения и форсунки сырья (feed injectors) — распыл сырья паром в восходящий поток катализатора; критичны для полного испарения и минимизации термического крекинга;
  • Лифт-реактор (riser) — вертикальная труба Ø 0,8–1,6 м, высота 30–40 м, время контакта 2–6 с; в современных схемах — полностью внешний;
  • Быстросепарационное устройство + двухступенчатые циклоны реактора — отделение продуктов от катализатора за доли секунды (прекращение реакций);
  • Стриппер (десорбер) — отпарка углеводородов паром, возврат паров в реактор;
  • Регенератор — аппарат с кипящим слоем (Ø до 9–12 м), распределитель воздуха (коллектор/тарелка), двухступенчатые циклоны, внутренние/внешние змеевики пароперегрева;
  • Катализаторопроводы с шиберными затворами (slide valves) — регулирование циркуляции; кратность циркуляции (катализатор:сырьё) 4–8:1;
  • Главный воздушный нагнетатель (центробежный/осевой компрессор, часто с паротурбинным приводом);
  • Вспомогательные системы: бункеры свежего/равновесного/отработанного катализатора, система подпитки, топка под давлением (пусковой подогрев), ввод топлива-топпера в слой .

5.2. Энергоблок дымовых газов

Дымовые газы регенератора (640–700 °C, до 0,25 МПа) — ценный энергоресурс :

  1. Сепаратор третьей ступени / дымовая турбина (flue gas expander) — выработка электроэнергии или механический привод нагнетателя;
  2. Котёл-утилизатор — выработка пара высокого давления (4,0–10 МПа);
  3. Электрофильтр — улавливание катализаторной пыли перед выбросом ;
  4. Для режимов с неполным сгоранием — CO-котёл (дожиг оксида углерода).

5.3. Блок ректификации продуктов крекинга

  • Главная колонна К-1 (сложная, с клапанными/решётчатыми тарелками и 2–4 циркуляционными орошениями): верх — жирный газ + нестабильный бензин; боковые погоны — лёгкий газойль (180–350 °C) и тяжёлый газойль (>350 °C) через отпарные колонны К-2, К-3; низ — каталитический щлам (декантат) с отстойником-скруббером катализаторной пыли; часть тяжёлого газойля — рециркулят в лифт-реактор ;
  • Газокомпрессор жирного газа (центробежный, паротурбинный/электропривод);
  • Теплообменная сеть (сырьё против дистиллятов), АВО, холодильники;
  • Ёмкости: газосепаратор С-1, рефлюксные и сборные ёмкости.

5.4. Газофракционирующий блок (ГФБ) и стабилизация — нужен ли?

Нужен практически всегда — газ крекинга (15–20 % на сырьё) содержит до 30–40 % пропилена и бутиленов и является самостоятельным товарным активом. В состав ГФБ (в России исторически совмещён с установкой — Г-43-107, либо выделен в отдельные АГФУ) входят :

АппаратФункция
АбсорберПоглощение С3+ из жирного газа бензином-абсорбентом
Деэтанизатор/реабсорберОтделение сухого газа (Н₂, C₁–C₂)
Дебутанизатор (стабилизатор)Стабилизация бензина: верх — СУГ, низ — стабильный бензин
ДепропанизаторРазделение СУГ на пропан-пропиленовую (ППФ) и бутан-бутиленовую (ББФ) фракции

Продукты ГФБ: сухой газ (топливо завода), ППФ с 30–40 % пропилена (на разделение/полипропилен/алкилирование), ББФ (на алкилат/МТБЭ), стабильный бензин крекинга. Если на заводе нет путей использования олефинов, ГФБ можно упростить до стабилизации бензина с выдачей общего СУГ — но это прямая потеря маржи, и в деловой переписке вопрос ГФБ обязателен (см. раздел 10).

5.5. Блок гидроочистки сырья (при необходимости)

Для сернистых нефтей и тяжёлого сырья — гидроочистка вакуумного газойля (3–8 МПа, Co-Mo/Ni-Mo катализаторы) до S ≤ 0,2 %; в китайском варианте — технология RVHT . Решает сразу три задачи: выше выход бензина (+6–10 %), чище дымовые газы, бензин крекинга с низкой серой.


6. Регенерация катализатора — режимы и требования

ПараметрЗначение
Температура в регенераторе640–730 °C (совр. до 700 °C+)
Давление0,23–0,25 МПа
Режим сжиганияПолное окисление (CO₂/CO ≥ 20) с промотором дожига — стандарт современных установок; частичное окисление — для старых схем с CO-котлом
Скорость газа в свободном сечении0,9–1,0 м/с (современные)
Остаточный кокс на регенерированном катализаторе≤ 0,05–0,1 % масс.
Выжигаемый кокс4–6 % масс. на сырьё (состав: C 90 %, H 5 %, S 5 %)
Тепловой балансВыжиг кокса полностью покрывает тепло реакции + испарение сырья; избыток тепла снимается змеевиками/катализаторными охладителями

Контрольные точки для переписки: одноступенчатая или двухступенчатая регенерация (для RFCC с высокой коксуемостью — двухступенчатая предпочтительнее), система дожига CO, наличие дымовой турбины и котла-утилизатора, электрофильтр и требования по выбросам (пыль, SOx, NOx — китайские добавки SOx/NOx-редукции см. раздел 9) .


7. Продукты и требования к бензиновой фракции

7.1. Продуктовая корзина классического FCC (на сырьё, % масс.)

ПродуктВыходПрименение
Сухой газ (Н₂, C₁–C₂)3–5 %Топливный газ завода, выделение водорода
СУГ (C₃–C₄)15–20 % (ППФ ~6 %, ББФ ~10 %)Алкилат, МТБЭ, полипропилен, товарный СУГ
Бензин крекинга (С5–180/195 °C)45–55 %Главный высокооктановый компонент товарных бензинов (30–50 % в товарном пуле РФ)
Лёгкий каталитический газойль (ЛКГ, 180–350 °C)15–20 %Компонент ДТ после гидроочистки; растворитель
Тяжёлый каталитический газойль5–8 %Рециркулят; сырьё производства техуглерода
Кокс (выжигается)4–6 %Энергия процесса

7.2. Требования к бензиновой фракции

ПоказательКлассический FCCПосле MIP/CGPПримечание
Выход на сырьё45–55 % масс.45–52 %Цель проекта — задавать гарантийный выход
ОЧИ (исслед. метод)91–92,590–93С октановой добавкой (ZSM-5) +1–2 пункта
Олефины30–40 % об.≤ 18 % об. (Класс 5)Главная проблема бензина КК — решается MIP-режимом или селективной гидроочисткой
Сера200–2000 мг/кг (по сере сырья)≤ 10 мг/кг после гидроочисткиРешения: гидроочистка сырья, селективная гидроочистка бензина (кит. RSDS-II / OCT-M), адсорбция S Zorb
Давление паровРегулируется стабилизациейПо ТР ТС 013/2011

Для РФ бензин крекинга должен вписываться в пул Класса 5: олефины ≤ 18 % об., сера ≤ 10 мг/кг, ароматика ≤ 35 % об. — поэтому современный проект FCC почти всегда комплектуется либо MIP-подобным режимом, либо блоком селективной гидроочистки бензиновой фракции.


8. Катализаторы FCC: российские и китайские производители

8.1. Российские производители

ПроизводительПрофиль
АО «КМЦ» (Корпорация микросферических катализаторов, Ангарск)Крупнейший отечественный производитель микросферических цеолитсодержащих катализаторов крекинга (серии КМЦ, «Акцент», «Глобус» и др.); наследник Ангарского завода катализаторов
ООО «ПроКатализатор» (СНК, Стерлитамак)Микросферические катализаторы крекинга серии «КАТФИКС»; мощности выращены под импортозамещение после ухода Grace/BASF
Ишимбайский специализированный катализаторный завод (ИСКЗ)Исторический производитель катализаторов и октаноповышающих добавок (ZSM-5-содержащих)
Зарубежные (исторически)Grace Davison, BASF, Albemarle/Ketjen — после 2022 г. фактически замещаются отечественными и китайскими аналогами

8.2. Китайские производители катализаторов

ПроизводительПрофиль
китайский производитель (ист. № 122)Дочерняя компания китайская нефтяная компания (ист. № 53) — один из крупнейших мировых производителей и поставщиков нефтеперерабатывающих катализаторов (200+ продуктов). Катализаторы крекинга под все китайские процессы: MIP, MIP-CGP, DCC, CPP, RTC, LTAG, FDFCC, MFP, ARGG, MCP, MGD. Производственные базы в 6 провинциях (Пекин, Шанхай, Хунань, Шаньдун, Ляонин, Цзянсу), 4 зарубежных представительства
китайский производитель (ист. № 118)Крупнейшая в Азии производственная база катализаторов FCC/DCC и добавок (с 1969 г.). 9 серий катализаторов: для тяжёлого сырья (RFCC), специальные для MIP-CGP, DCC, CPP, MGG/ARGG, MIO, MGD; олефино- и серопонижающие катализаторы бензина. 8 серий добавок: октаноповышающие, пропиленоповышающие (в т.ч. пропилен + изобутилен), жидкостно-выходные, SOx- и NOx-редуцирующие для дымовых газов регенератора
китайский производитель (ист. № 124)Основная база нефтеперерабатывающих катализаторов Китая в системе китайская нефтяная компания (ист. № 24) . Единственное в Китае предприятие с полностью автономной линией высокоактивных полноглинозёмных (all-clay) противометаллических катализаторов (одна из двух таких линий в мире). Продукты: LCS-7, LV-23, LANK-98, LRC-99, LBO-12/LBO-16 (олефинопонижающие, Госпремия КНР), LCC — катализаторы для максимизации пропилена (выход C₃= > 11 %) . Активный экспортёр: катализаторы поставлялись в Австралию, Великобританию, Канаду, Японию, Корею, Судан, Индию, Индонезию; крупнейший поставщик катализаторов для НПЗ Нигера; экспорт в Европу с 2022 г.; внешнеторговая сеть — Казахстан, Чад, Алжир, Судан
китайский производитель (ист. № 125) — адсорбенты S ZorbАдсорбционная глубокая обессеривание бензина крекинга: 11+ установок в Китае полностью на адсорбентах китайский производитель (ист. № 125) (Qingdao Refining & Chemical и др.) — прямой путь к бензину с серой ≤ 10 ppm при минимальной потере октана

Практика 2023–2026 гг.: китайские катализаторы (китайский производитель (ист. № 122)) и (китайский производитель (ист. № 124)) стали основным резервным (а на ряде НПЗ — основным) источником для российских установок крекинга после ухода западных вендоров; обе компании имеют экспортный опыт и англоязычный техсервис.


9. Китайские лицензиары, проектировщики и производители оборудования FCC

9.1. Лицензиары технологий

КомпанияЧто предлагает
китайский лицензиар (ист. № 74) — лицензионное окноВсё семейство FCC-технологий китайский НИИ (ист. № 74): классический FCC/RFCC (включая VRFCC для парафинистых вакуумных остатков), MIP, MIP-CGP, DCC/DCC-II/DCC-PLUS, DCC-pro/RTC, MGG/ARGG, MIO, MGD, FDFCC-III; плюс сопутствующие: RSDS-II/OCT-M (селективная гидроочистка бензина FCC), RVHT (гидроподготовка сырья), RICH (подъём цетанового числа ЛКГ), S Zorb (адсорбционная обессеривание)
китайский НИИ (ист. № 74)Разработчик и соавтор лицензий; техсопровождение, старт-ап, катализаторные сервисы. Референсы коммерциализации: 20+ DCC-установок (>24 млн т/год), крупнейшая 4,6 млн т/год в Саудовской Аравии; RTC-установки 0,65–3,0 млн т/год

9.2. Проектировщики и EPC

КомпанияПрофиль
китайская инжиниринговая компания (ист. № 53)Проектирование и EPC установок крекинга (в т.ч. первая RTC-установка: «лицензия китайский НИИ (ист. № 74) / дизайн китайская инжиниринговая компания (ист. № 53)»)
китайская инжиниринговая компания (ист. № 12) (китайская инжиниринговая компания (ист. № 12))Проектировщик FCC/RFCC-установок и реконструкций (см. также файл 1 по ЭЛОУ-АВТ)
китайская инжиниринговая компания (ист. № 24) / китайская инжиниринговая компания (ист. № 24)EPC комплексов НПЗ с блоками крекинга (референс: 28 установок НПЗ Алжира запущены с одного раза китайскими бригадами)

9.3. Производители ключевого оборудования FCC

ОборудованиеКитайские производители
Реакторы, регенераторы, сосуды РРБ (включая внутренние циклоны, распределители)китайский производитель (ист. № 22), китайский производитель (ист. № 48), китайский производитель (ист. № 34), китайский производитель (ист. № 34) — те же базы, что и для АВТ (см. файл 1); горячие стенки — с хромомолибденовыми сталями и износостойкой футеровкой
Главные воздушные нагнетатели, газовые компрессорыкитайский производитель (ист. № 62) — центробежные/осевые компрессоры с паротурбинным приводом, стандарт крупных НПЗ КНР
Дымовые турбины (expander)китайский производитель (ист. № 62) — энерготурбины и дымовые экспандеры для FCC
Паровые турбины приводовкитайский производитель (ист. № 62), китайский производитель (ист. № 62)
Шиберные затворы (slide valves), арматура горячих линийКитайские OEM по проектам китайская инжиниринговая компания (ист. № 53)/китайская инжиниринговая компания (ист. № 12) (аналоги Tapco/Delta/Z&J)
Котлы-утилизаторы, CO-котлыкитайский производитель (ист. № 66), китайский производитель (ист. № 66) и др.
Электрофильтрыкитайский производитель (ист. № 66) — лидер рынка КНР по электрофильтрам НПЗ
АВО и теплообменникикитайский производитель (ист. № 49), китайский производитель (ист. № 66), китайский производитель (ист. № 186) (см. файл 1)
Процессные насосы API 610китайский производитель (ист. № 57), китайский производитель (ист. № 62) (см. файл 1)

Милош Ковачевич

Эксперт по международной логистике

Курирует направления доставки металлопроката из Европы и Азии. Знает все нюансы таможенного оформления, ЖД и морских перевозок. Оптимизирует цепочки поставок.

Профиль автора →
Милош Ковачевич