(完整word)石油煉制工藝學(xué)總結(jié)-2,推薦文檔

1、1第七章催化加氫、重點(diǎn)概念催化加氫：催化加氫是在氫氣存在下對(duì)石油餾分進(jìn)行催化加工過(guò)程的通稱。 加氫處理：指在加氫反應(yīng)過(guò)程中，只有 W 10%10%勺原料油分子變小的加氫技術(shù)。加氫裂化：指在加氫反應(yīng)過(guò)程中，原料油分子中有 10%10%以上變小的加氫技術(shù)。 加氫精制：指在氫壓和催化劑存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的硫化氫、水、氨而除去，并使烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫 飽和，以改善油品的質(zhì)量。有時(shí)，加氫精制指輕質(zhì)油品的精制改質(zhì)，而加氫處理 指重質(zhì)油品的精制 脫硫。催化加氫技術(shù)包括加氫處理和加氫裂化兩類。加氫精制催化劑的預(yù)硫化：目前加氫精制催化劑都是以氧化物的形式裝入反 應(yīng)器

2、中，然后再在反應(yīng)器將其轉(zhuǎn)化為硫化物。加氫脫硫（HDSHDS 反應(yīng)：石油餾分中的含硫化合物在催化劑和氫氣的作用下， 進(jìn)行氫解反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為不含硫的相應(yīng)烴類和 H2SH2S加氫脫氮（HDNHDN 反應(yīng)：石油餾分中的含氮化合物在催化劑和氫氣的作用下， 進(jìn)行氫解反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為不含氮的相應(yīng)烴類和 NH3NH3加氫脫氧（HDOHDO）反應(yīng)：含氧化合物通過(guò)氫解反應(yīng)生成相應(yīng)的烴類及水?？账伲褐竼挝粫r(shí)間里通過(guò)單位催化劑的原料油的量，有兩種表達(dá)形式，一種為體積空速（LHSVLHSV，另一種為重量空速（WHSWHS）氫油比：?jiǎn)挝粫r(shí)間里進(jìn)入反應(yīng)器的氣體流量與原料油量的比值。設(shè)備漏損量：即管道或高壓設(shè)備法蘭連接處及循環(huán)氫壓

3、縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部位等處的 漏損。溶解損失量：指在高壓下溶于生成油中的氣體在生成油減壓時(shí)這部分氣體排 出時(shí)而造成的損失。二、重點(diǎn)簡(jiǎn)答題1 1、加氫精制的目的和優(yōu)點(diǎn)。（1 1）加氫精制的目的在于脫除油品中的硫、氮、氧雜原子及金屬雜質(zhì)，同時(shí) 還使烯烴、二烯烴、芳烴和稠環(huán)芳烴選擇加氫飽和，從而改善油品的使用性能。（2 2）加氫精制的優(yōu)點(diǎn)是，原料油的范圍寬，產(chǎn)品靈活性大，液體產(chǎn)品收率高( 100100%( (體) )，產(chǎn)品質(zhì)量好。而且與其它生廢渣的化學(xué)精制方法相比還有利于 保護(hù)環(huán)境和2改善工人勞動(dòng)條件。因此無(wú)論加工高硫原油還是加工低硫原油的煉 廠，都廣泛采用這種方法來(lái)改善油品的質(zhì)量。2 2、 加氫過(guò)程的化學(xué)反

4、應(yīng)化學(xué)反應(yīng)有加氫脫硫 ( HDSHDS) 、加氫脫氧 ( HDOHDO) 、加氫脫氮 ( HDNHDN) 、加氫脫金屬 (HDMHDM) 、不飽和烴的加氫飽和其特點(diǎn)：各類硫化物加氫脫硫反應(yīng)很強(qiáng)的放熱反應(yīng)，因而過(guò)高的反應(yīng)溫度對(duì)硫化物的 加氫脫硫反應(yīng)是不利的。 反應(yīng)溫度越高， 反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率越低。 在相同的反應(yīng) 溫度下，反應(yīng)壓力越低， 平衡轉(zhuǎn)化率越低， 在相同的反應(yīng)壓力下， 反應(yīng)溫度越高， 平衡轉(zhuǎn)化率越低。在較高的溫度下，壓力的影響較顯著，在低壓下，溫度下影響 比較明顯。 隨著含硫化合物分子中環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)數(shù)目的增加， 其加氫反應(yīng)速率 是降低的， 這主要是由于空間位阻作用所致。 反應(yīng)活性因分子結(jié)

5、構(gòu)和分子大小而 異，各種硫化物在加氫精制反應(yīng)的活性順序如下：RSHRSSRSHRSSRR RSRRSR 噻酚此類反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，但是有時(shí)隨著反應(yīng)溫度的升高，總的加氫脫氮速率 有一個(gè)極大值。含氧化合物的加氫精制條件下分解很快，但是對(duì)雜環(huán)氧化物，當(dāng)有較多取代 基時(shí)，反應(yīng)活性較低。3 3、 與其他石油二次加工產(chǎn)品比較，加氫裂化產(chǎn)品的特點(diǎn)。(1) 加氫裂化的液體產(chǎn)率高；(2) 加氫裂化的氣體產(chǎn)率很低；( 3 3)加氫裂化產(chǎn)品的飽和度高，烯烴極少，非烴含量也很低，故產(chǎn)品的安定 性好。柴油的十六烷值高，膠質(zhì)低；( 4 4)原料中多環(huán)芳烴在進(jìn)行加氫裂化反應(yīng)時(shí)經(jīng)選擇斷環(huán)后，主要集中在石腦 油餾分和中間餾分中

6、， 使石腦油餾分的芳烴潛含量較高， 中間餾分中的環(huán)烷烴也 保持較好的燃燒性能和較高的熱值。而尾油則因環(huán)狀烴的減少，BMCBMC 值降低，適合作為裂解制乙烯的原料；( 5 5)加氫裂化過(guò)程異構(gòu)能力很強(qiáng)，無(wú)論加工何種原料，產(chǎn)品中的異構(gòu)烴都較（6 6）通過(guò)催化劑和工藝的改變可大幅度調(diào)整加氫裂化產(chǎn)品的產(chǎn)率分布。4 4、餾分越重，加氫脫氮越困難的原因？1餾分越重，含氮量越多；餾分越重，其氮化物的分子結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜，空 間位阻3效應(yīng)越強(qiáng)，環(huán)化合物也增多。5 5、 加氫裂化中的循環(huán)氫的作用有那些？1提供反應(yīng)所需氫氣； 抑制生焦，保護(hù)催化劑； 起熱載體作用，帶走 反應(yīng)過(guò)程放出的熱量，維持反應(yīng)床層溫度； 起稀釋作

7、用，使原料沿反應(yīng)床層 分布均勻。6 6、 加氫裂化過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)：反應(yīng)包括烷烴與烯烴的加氫裂化反應(yīng)（C+C+離子原理）、環(huán)烷烴的加氫裂化反應(yīng) 、芳烴的加氫裂化反應(yīng) 。7 7、 加氫精制催化劑（具有加氫和裂化兩種功能）的預(yù)硫化的原因？ 活性金屬組分的氧化物并不具有加氫活性，只有以硫化物狀態(tài)存在時(shí)才具有較高的活性， 但是這些金屬的硫化物在運(yùn)輸過(guò)程中容易氧化， 所有催化劑要預(yù)硫 化。8 8、催化劑失活的原因？1重質(zhì)原料中的重金屬元素會(huì)沉積在催化劑上，堵塞其微孔，促使加氫精制 催化劑永久性失活；2加氫精制催化劑在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的積炭，積炭占有活性中心，使其暫時(shí) 失活；3水蒸氣占有微孔中心，讓催化劑活性

8、降低。9 9、三種加氫工藝流程對(duì)比？1一段流程航煤收率高而汽油收率低；流程結(jié)構(gòu)和投資以一段流程為最優(yōu)。2串聯(lián)流程生產(chǎn)較靈活，但航煤收率偏低。 二段流程生產(chǎn)靈活性最大，航煤收率高。一段流程對(duì)原料要求較高；二段流程、串聯(lián)流程對(duì)原料要求不高，可處理 高比重、高干點(diǎn)、高硫、高殘?zhí)?、高氮的原料油。總之，一段加氫裂化流程較簡(jiǎn)單，航煤收率高，但汽油收率較低，操作不夠 靈活，只能處理較好的原料油；串聯(lián)流程操作較靈活，可最大限度地生產(chǎn)汽油、 航煤和柴油，但航煤收率偏低；兩段流程操作最靈活，可處理高比重、高干點(diǎn)、高硫、高殘?zhí)考案叩脑希?、煤油、柴油收率較高，但流程較復(fù)雜，操作 費(fèi)用較高。1010、三種加氫工

9、藝對(duì)比？（1 1）單段加氫裂化工藝： 一個(gè)反應(yīng)器， 一段加氫裂化的目的是生產(chǎn)中間餾分， 對(duì)催化劑的要求是具備較高的加氫、 脫硫、脫氮活性， 在一定場(chǎng)合也要求具備一 定的異構(gòu)化活性。特點(diǎn)：催化劑的裂化性能較低；中餾分選擇性好且產(chǎn)品分布穩(wěn)定；流程簡(jiǎn)單， 設(shè)備投資少且操作容易； 床層反應(yīng)溫度較高， 末期氣相產(chǎn)率較高； 原料適用性差， 其干點(diǎn)與含 N N 量不能過(guò)高；運(yùn)轉(zhuǎn)周期相對(duì)較短。4優(yōu)點(diǎn)：流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少。（2 2）兩段加氫裂化工藝：兩個(gè)反應(yīng)器 , , 分別裝不同性能催化劑，第一個(gè)主要 進(jìn)行加氫精制，第二個(gè)主要進(jìn)行加氫裂化。與單段、但段串聯(lián)工藝比較有以下特點(diǎn)：氣體產(chǎn)率低，液體產(chǎn)率高；產(chǎn)品質(zhì) 量

10、好，芳烴含量非常低；氫耗較低；產(chǎn)品方案靈活；原料適應(yīng)性強(qiáng)，可加工更重 質(zhì)、更劣質(zhì)原料。優(yōu)點(diǎn)：對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，可加工各種原料；產(chǎn)品靈活性大。（3 3）單段串聯(lián)加氫裂化：第一反應(yīng)器裝入脫硫脫氮活性好的催化劑 ; ; 第二個(gè) 反應(yīng)器裝入分子篩加氫裂化催化劑。與單段工藝比較具有以下特點(diǎn)：產(chǎn)品方案靈活，僅通過(guò)改變操作方式及工藝 條件或者更換催化劑，可以根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在相當(dāng)大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 原料適用性強(qiáng)， 可以加工更重的原料； 可以在相對(duì)較短的溫度操作， 降低干氣的 產(chǎn)率，因而熱裂化被有效抑制，可大大降低干氣產(chǎn)率。三種流程比較：1一段流程航煤收率高而汽油收率低；流程結(jié)構(gòu)和投資以一段流程為最優(yōu)。2

11、串聯(lián)流程生產(chǎn)較靈活，但航煤收率偏低。3二段流程生產(chǎn)靈活性最大，航煤收率高。4一段流程對(duì)原料要求較高；二段流程、串聯(lián)流程對(duì)原料要求不高，可處理 高比重、高干點(diǎn)、高硫、高殘?zhí)俊⒏叩脑嫌?。總之，一段加氫裂化流程較簡(jiǎn)單，航煤收率高，但汽油收率較低，操作不夠 靈活，只能處理較好的原料油；串聯(lián)流程操作較靈活，可最大限度地生產(chǎn)汽油、 航煤和柴油，但航煤收率偏低；兩段流程操作最靈活，可處理高比重、高干點(diǎn)、高硫、高殘?zhí)考案叩脑?，汽油、煤油、柴油收率較高，但流程較復(fù)雜，操作 費(fèi)用較高。1111、加氫裂化采用不同加氫工藝的原因？ 工藝類型和流程的選擇與原料性質(zhì)、產(chǎn)品要求和催化劑等因素有關(guān)。 加氫裂化的原料可

12、為輕質(zhì)餾分、中間餾分、減壓餾分減壓渣油等，不同的原 料有不同的性質(zhì)， 必須以其性質(zhì)來(lái)選擇工藝， 況且一般的產(chǎn)品要求都不同， 催化 劑的要求也不同，故其要求要選擇適當(dāng)?shù)墓に噥?lái)生產(chǎn)，達(dá)到效率的最大化。1212、為什么石腦油加氫精制一般都采用兩段加氫精制工藝過(guò)程？ 石油二次熱加工中的焦化石腦油餾分質(zhì)量較差，一般含有20%20%左右的二烯烴，總烯烴含量可高達(dá) 40%40%，同時(shí)還含有大量的硫、氮化合物，所以一般都采用兩段 加氫精制工藝過(guò)程。 第一段在低溫下加氫， 飽和易結(jié)焦的二烯烴； 二段再采用較 苛刻的操作條件， 進(jìn)5行脫硫、 脫氮和烯烴飽和。 焦化石腦油采用一段法是可以生 產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石腦油的。但是由于

13、烯烴含量高，床層溫升很大，可達(dá)125125C。如此大的溫升不僅不好操作，而且會(huì)縮短催化劑使用周期。在兩段加氫精制中，適當(dāng)降低第一反應(yīng)器入口溫度，使部分烯烴飽和轉(zhuǎn)移到 第二反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，總溫升合理的分配在兩個(gè)反應(yīng)器的床層中，既易操作， 又有利于延長(zhǎng)催化劑使用周期， 因此焦化石腦油制取合格的乙烯裂解料， 應(yīng)采用 兩段加氫精制為宜。1313、加氫精制的影響因素？1反應(yīng)壓力，由于加氫是體積縮小的反應(yīng)，從熱力學(xué)的角度而言，提高壓力 對(duì)化學(xué)平衡是有利的， 同時(shí)在高壓下，催化劑表面的上反應(yīng)物和氫氣濃度都增大， 其反應(yīng)速度也隨之加快。2反應(yīng)溫度，加氫是強(qiáng)放熱反應(yīng)，所以從化學(xué)平衡的角度來(lái)看，過(guò)高的反應(yīng) 溫度

14、對(duì)反應(yīng)是不利的， 同時(shí)過(guò)高的反應(yīng)溫度還會(huì)由于裂化反應(yīng)加劇而降低液體收 率以及催化劑因積炭而過(guò)快失活。3空速，降低空速可以使反應(yīng)物與催化劑的接觸時(shí)間延長(zhǎng)、精制深度加深、 有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。 但是過(guò)低的空速會(huì)使反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 由于裂化反應(yīng)顯著而 降低液體產(chǎn)物的收率， 氫耗也會(huì)隨之增大， 同時(shí)對(duì)于大小一定的反應(yīng)器， 降低空 速意味著降低其處理能力。氫油比，在壓力、空速一定時(shí)，氫油比影響反應(yīng)物與生成物的氣化率、氫分 壓以及反應(yīng)物與生成物與催化劑的接觸的實(shí)際時(shí)間。 較高的氫油比使原料的氣化 率提高，同時(shí)也增大了氫分壓， 這些都有利于提高加氫反應(yīng)速率。 但是從另一方 面來(lái)看，氫油比增大意味著反應(yīng)物分壓降

15、低和反應(yīng)物與催化劑的實(shí)際接觸時(shí)間縮 短，這又是對(duì)加氫反應(yīng)是不利的。1313、闡述氫油比是如何影響加氫精制過(guò)程的 ? ?氫油比對(duì)加氫精制的影響主要有三個(gè)方面：一是影響反應(yīng)的過(guò)程；二是對(duì)加 氫催化劑壽命產(chǎn)生影響；三是對(duì)裝置操作費(fèi)用及設(shè)備投資的影響。僅就反應(yīng)而言，當(dāng)氫油比比較低時(shí)，產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量減少而使汽化率增 加，再有反應(yīng)熱引起的床層溫升， 從而導(dǎo)致反應(yīng)器出口的氫分壓與入口相比有相 當(dāng)大的降低?？梢?jiàn)，氫油比的增減實(shí)際就是反應(yīng)過(guò)程的氫分壓增減。氫油比對(duì)脫硫率的影響規(guī)律：當(dāng)反應(yīng)溫度較低而空空速較高時(shí)，脫硫率隨著 氫油比增加而提高， 到一定的程度又有所下降； 但是當(dāng)反應(yīng)溫度較高、 空速較低 時(shí)，隨著

16、氫油比的增加而脫硫率沒(méi)有下降的趨勢(shì)。氫油比對(duì)脫氮率的影響規(guī)律：無(wú)論反應(yīng)溫度與空速的高低，其脫氮率都沒(méi)有 一個(gè)最高點(diǎn)。6總之，氫油比低，導(dǎo)致氫分壓下降，造成脫硫率、脫氮率有所下降；氫油比 過(guò)高時(shí)，反應(yīng)床層中的氣流速度相當(dāng)， 減少了催化劑床層的液體藏量， 從而減少 了液體反應(yīng)物在催化劑床層的停留時(shí)間， 以致使脫硫率、 脫氮率有所降低。 另一 方面，硫化氫的濃度增加，有利于提高脫硫率，流率增加使硫化氫濃度降低，也 會(huì)降低脫氮率效果。1414、加氫裂化催化劑為什么要預(yù)硫化 ? ? 原料油中含適量的硫會(huì)污染催化劑嗎 ? ? 為什么 ? ?原因：因?yàn)閯傔€原后的催化劑，具有很高的氫解活性，如不進(jìn)行硫化，將在

17、 進(jìn)油初期發(fā)生強(qiáng)烈的氫解反應(yīng)， 放出大量的反應(yīng)熱， 使催化劑床層溫度迅速升高， 出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。 上面出現(xiàn)這種現(xiàn)象， 往往會(huì)造成嚴(yán)重后果， 輕則造成催化劑大量 積炭，損害催化劑的活性和穩(wěn)定性， 重則燒壞催化劑和反應(yīng)器。 對(duì)催化劑進(jìn)行硫 化，目的在于抑制催化劑過(guò)度的氫解反應(yīng)， 以保護(hù)催化劑的活性和穩(wěn)定性， 改善 催化劑初期選擇性。不會(huì)，因?yàn)橛邢薜牧蚝靠梢缘种茪浣夥磻?yīng)和深度脫氫反應(yīng)。第八章 催化重整一、 概念題 催化重整： 是以汽油為原料， 在催化劑的作用和氫氣存在下， 生產(chǎn)高辛烷值 汽油或苯、甲苯、二甲苯等石油化工原料的工藝過(guò)程， 即是指在催化劑的作用下， 烴類分子重新排列成新分子結(jié)構(gòu)的工藝過(guò)程

18、。重整：烴類分子在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)。氫解反應(yīng)：含 N N、S S、O O 等雜質(zhì)在氫氣存在條件下轉(zhuǎn)化為氨氣、硫化氫和水而 除掉的反應(yīng)。芳烴潛含量：原料中 C6C6 C8C8 環(huán)烷烴全部轉(zhuǎn)化為芳烴再加上原料中的芳烴含量。 重整轉(zhuǎn)化率 （芳烴轉(zhuǎn)化率 ）：重整生成油中的實(shí)際芳烴含量與原料的芳烴潛含 量之比。氫油比：氫油比即循環(huán)氫流量與原料油流量之比。 水氯- -平衡：由生產(chǎn)過(guò)程中，催化劑上氯含量會(huì)發(fā)生變化，為了保持重整催化 劑的脫氫功能和酸性功能應(yīng)有良好的配合， 而采取注氯注水等方法來(lái)保證最適宜 的催化劑含氯量。二、簡(jiǎn)答題1 1、 重整生產(chǎn)目的及其構(gòu)成（1 1）生產(chǎn)高辛烷

19、值汽油組分 其包括以下系統(tǒng)：（1 1）原料預(yù)處理系統(tǒng)；（2 2） 重整反應(yīng)系統(tǒng)；（2 2）生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴（C6C8C6C8 其包括以下系統(tǒng)：O1 1 原料預(yù)處理系統(tǒng)；C2 2 重整反應(yīng)系統(tǒng)；C3 3 溶劑抽提系統(tǒng)；04 4 芳烴精餾系統(tǒng)。（ 3 3）副產(chǎn)大量氫氣72 2、催化重整的化學(xué)反應(yīng)及其特點(diǎn)芳構(gòu)化反應(yīng)（ 1 1 ）六元環(huán)烷脫氫，反應(yīng)速度最快、強(qiáng)吸熱反應(yīng)、分子越大，平 衡轉(zhuǎn)化率越高，體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)；（ 2 2）五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫，反應(yīng)速度 較快、強(qiáng)吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)； （ 3 3）烷烴環(huán)化脫氫，反應(yīng)速度 最慢，吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)。異構(gòu)化反應(yīng)，是輕度放熱

20、的可逆反應(yīng)，按正碳離子反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行。提高溫度 對(duì)這一反應(yīng)不利，但實(shí)際上是溫度高異構(gòu)物產(chǎn)率高， 這是因?yàn)闇囟雀叻磻?yīng)速度高。加氫裂化反應(yīng) ，該反應(yīng)包括裂化、 加氫、異構(gòu)化，按正碳離子反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行， 是中等放熱的不可逆反應(yīng)。 不能得到芳烴， 是非理想反應(yīng)； 裂化使分子變小而提 高辛烷值， 但生成小分子烴類使汽油產(chǎn)率降低； 反應(yīng)速度較慢， 提高溫度和氫分 壓使反應(yīng)速度加快氫解反應(yīng) - 由金屬中心催化積炭反應(yīng)（疊合和縮合）2 2、在催化重整反應(yīng)系統(tǒng)中，循環(huán)氫的目的是什么？重整過(guò)程中循環(huán)氫的目的是：改善反應(yīng)器內(nèi)溫度分布；起熱載體作用；抑制 生焦反應(yīng)；稀釋反應(yīng)原料。3 3、催化重整的化學(xué)反應(yīng)芳構(gòu)化反應(yīng)：o

21、o 六元環(huán)烷脫氫 五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫 烷烴環(huán)化脫氫 異構(gòu)化反應(yīng)加氫裂化反應(yīng)氫解反應(yīng)積炭反應(yīng)（疊合和縮合）4 4、 重整催化劑的失活的原因催化劑表面積炭長(zhǎng)時(shí)間處于高溫下引起鉑晶粒聚集使分散度減小中毒 一是永久性中毒：砷、鉛、銅、鐵、汞、鈉等；二是暫時(shí)性中毒：硫、 氮等水氯不平衡，鹵素流失。5 5、 現(xiàn)代重整催化劑是由哪幾部分組成？由基本活性組分（如鉑） 、助催化劑（如錸、錫等）和酸性載體（如含鹵素的丫 - -氧化鋁）所組成。其中貴金屬鉑是重整催化劑的基本活性組分，是催化劑的 核心。6 6 重整的原料的選擇有哪三方面的要求？8餾分組成、族組成、毒物及雜質(zhì)的含量。7 7、 重整原料的預(yù)處理由哪幾個(gè)單元

22、組成？預(yù)脫砷、預(yù)分餾、預(yù)加氫、脫水和脫硫/ /氯8 8、 重整催化劑再生的工序？其再生的過(guò)程包括燒焦、氯化更新和干燥。9 9、 原料預(yù)處理的目的和作用？目的是切割符合重整要求的餾分和脫除對(duì)重整催化劑有害的雜質(zhì)及水分；作用是根據(jù)重整產(chǎn)物的要求切取適宜餾程的餾分作為重整原料。1010、 催化重整中的芳構(gòu)化反應(yīng)有哪些特點(diǎn)？芳構(gòu)化反應(yīng)一般包括六元環(huán)烷脫氫、五元環(huán)烷異構(gòu)脫氫和烷烴環(huán)化脫氫。其反應(yīng)特點(diǎn)分別為：反應(yīng)速度最快、強(qiáng)吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)；反 應(yīng)速度較快、強(qiáng)吸熱反應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)；反應(yīng)速度最慢，吸熱反 應(yīng)、體積增大的反應(yīng)和可逆反應(yīng)。從上面幾個(gè)反應(yīng)可以看出，這類反應(yīng)的特點(diǎn)是吸

23、熱、體積增大、生成苯并產(chǎn)生氫氣、反應(yīng)速度快、可逆反應(yīng)，它是重整過(guò)程生成芳烴的主要反應(yīng)。1111、 為什么要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理？包括哪些內(nèi)容？重整原料的選擇主要有三方面的要求，即餾分組成、族組成和毒物及雜質(zhì)含量。重整原料通常為石腦油（直餾汽油餾分）（主要原料），加氫裂化汽油，處理 后的焦化汽油等。重整原料中含有少量的砷、鉛、銅、鐵、硫、氮等雜質(zhì)會(huì)使催 化劑中毒失活。水和氯的含量控制不當(dāng)也會(huì)造成催化劑減活或者失活。為了保證 催化劑在長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)中具有較高的活性，必須嚴(yán)格控制重整原料中雜質(zhì)含量，所 以要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理。原料預(yù)處理包括原料的預(yù)分餾，預(yù)脫砷，預(yù)加氫三部分，有時(shí)還有專門為重 整原料脫水和脫硫

24、。其目的是得到餾分范圍，雜質(zhì)含量都合乎要求的重整原料。 原料預(yù)處理目的是切割符合重整要求的餾分和脫除對(duì)重整催化劑有害的雜質(zhì)及 水分。預(yù)分餾的作用是切取合適沸程的重整原料。在預(yù)分餾塔，切去8080C或6066 的烷烴都可以轉(zhuǎn)化為芳烴 , , 且平衡轉(zhuǎn)化率較高，因烷 烴環(huán)化脫氫是重整反應(yīng)的一種，可見(jiàn)實(shí)際芳烴含量除了 C6C8C6C8 環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴 和原料中的芳烴含量外，還10有烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴。所以，依芳烴轉(zhuǎn)化率定義可知， 對(duì)于原料固定， 其的芳烴潛含量也一定， 當(dāng)有大量的烷烴轉(zhuǎn)化成芳烴時(shí)， 際芳烴 含量可以大于芳烴潛含量，即重整轉(zhuǎn)化率可超出 100%100% 。1616、重整反應(yīng)的主要影響因素

25、1 1）反應(yīng)溫度： 480530480530C較高的反應(yīng)溫度： 利： 對(duì)芳構(gòu)化反應(yīng)速度及反應(yīng) 平衡俱有利 弊：加氫裂化反應(yīng)加劇，使液收下降；催化劑積炭加快。2 2）反應(yīng)壓力，較低的反應(yīng)壓力：利于芳構(gòu)化反應(yīng)，汽油及芳烴收率較高，副 產(chǎn)氫氣純度較高催化劑積炭加快。3 3） 空速：采用適宜的空速。延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間對(duì)環(huán)烷烴芳構(gòu)化意義不大，而對(duì) 烷烴的環(huán)化脫氫芳構(gòu)及加氫裂化反應(yīng)影響較大。4 4）氫油比：氫油比增大有利于保護(hù)催化劑，但能耗增加。1717、簡(jiǎn)述三個(gè)重整反應(yīng)器中各進(jìn)行的主要反應(yīng)及其特點(diǎn) 第一反應(yīng)器進(jìn)行的主要是六元環(huán)烷烴脫氫反應(yīng)，其特點(diǎn)是反應(yīng)速率最快，且是強(qiáng)吸熱反應(yīng)； 第二反應(yīng)器進(jìn)行的是五元環(huán)烷烴異

26、構(gòu)脫氫反應(yīng)， 其特點(diǎn)是吸熱反 應(yīng)但反應(yīng)速率較第一反應(yīng)器慢； 第三反應(yīng)器進(jìn)行的是以烷烴環(huán)化脫氫為主的吸熱 反應(yīng)，其反應(yīng)速率較慢，需在較為苛刻的條件下才能進(jìn)行。1818、 加氫裂化中的循環(huán)氫油什么作用？重整過(guò)程中循環(huán)氫有何作用？ 加氫裂化中的循環(huán)氫油的作用：氫油比是指進(jìn)入到反應(yīng)器中標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氫氣與冷態(tài)進(jìn)料（2020C ）的體積之 比。使用循環(huán)氫油有助于提高汽油比。在一定的程度上，提高氫油比可以使原料的氣化率提高，增大氫分壓，這不 僅有利于加氫反應(yīng)， 有利于減緩催化劑的積炭速度， 延長(zhǎng)操作周期， 但是卻增加 了動(dòng)力消耗和操作費(fèi)用。同時(shí)，氫油比增大意味著反應(yīng)物分壓降低和反應(yīng)物與催 化劑的實(shí)際接觸時(shí)間

27、縮短，這又是對(duì)加氫反應(yīng)是不利的，所以不能超出一定的范 圍。此外，循環(huán)氫起著熱載體的作用，加氫過(guò)程是放熱反應(yīng)，大量的循環(huán)氫可 以提高反應(yīng)系統(tǒng)的熱容量，從而降低因加氫反應(yīng)放熱引起的反應(yīng)溫度上升的幅 度。在加氫精制過(guò)程中，反應(yīng)的熱效應(yīng)不大，可采用較低的氫油比；在加氫裂化 過(guò)程中，熱效應(yīng)較大，氫耗量較大，可采用較高的氫油比。重整過(guò)程中循環(huán)氫的作用：重整過(guò)程中，使用循環(huán)氫是為了抑制催化劑結(jié)焦，它同時(shí)還具有熱載體和稀 釋氣的作用。11在總壓不變時(shí)，重整過(guò)程用循環(huán)氫有利于提高氫油比， 提高氫油比 意味著提高氫分壓，有利于抑制催化劑上的積炭，但會(huì)增加壓縮機(jī)功耗，減小反 應(yīng)時(shí)間。一般對(duì)于穩(wěn)定性較好的催化劑和生焦

28、傾向較小的原料，可采用較小的氫油比，反之則采用較大的氫油比。簡(jiǎn)而言之，就是改善反應(yīng)器內(nèi)溫度分布，起熱 載體作業(yè)；抵制生焦反應(yīng)，保護(hù)催化劑活性壽命；稀釋反應(yīng)原料，使物料更均勻 地分布于床層中。1919、重整催化劑為什么要有雙重功能性質(zhì)？由什么組分來(lái)保證實(shí)現(xiàn)？重整催化劑要具有脫氫和裂化、異構(gòu)化兩種活性功能，因?yàn)橹卣磻?yīng)決定著 它要具有兩者功能，它們分別為金屬活性中心和酸性中心， 分別由金屬盒鹵素提 供，即由金屬和鹵素組分來(lái)保證實(shí)現(xiàn)。 故催化劑擔(dān)體上的金屬組分和酸性組分之 間應(yīng)有一個(gè)恰當(dāng)?shù)谋壤拍艿玫交钚?、選擇性、穩(wěn)定性良好的催化劑。2020、重整催化劑為什么要預(yù)硫化？與加氫裂化催化劑預(yù)硫化目的有何

29、不同？因?yàn)閯傔€原后的催化劑，具有很高的氫解活性，如不進(jìn)行硫化，將在進(jìn)油初 期發(fā)生強(qiáng)烈的氫解反應(yīng)，放出大量的反應(yīng)熱，使催化劑床層溫度迅速升高，出現(xiàn) 超溫現(xiàn)象。上面出現(xiàn)這種現(xiàn)象，往往會(huì)造成嚴(yán)重后果，輕則造成催化劑大量積炭， 損害催化劑的活性和穩(wěn)定性，重則燒壞催化劑和反應(yīng)器。對(duì)催化劑進(jìn)行硫化，目 的在于抑制催化劑過(guò)度的氫解反應(yīng)，以保護(hù)催化劑的活性和穩(wěn)定性，改善催化劑 初期選擇性。重整催化劑預(yù)硫化是為了抵制催化劑的氫解活性和深度脫氫活性，而加氫催化劑預(yù)硫化是為了使催化劑的活性組分呈金屬硫化物的形式，具有較高的活性。2121、 簡(jiǎn)述催化重整在石油加工中的作用？（簡(jiǎn)述催化重整的概念、生產(chǎn)目的、 產(chǎn)品特點(diǎn)及

30、在煉油工業(yè)中的作用。）催化重整指在催化劑的作用下，烴類分子重新排列成新分子結(jié)構(gòu)的工藝過(guò)程；其生產(chǎn)目的是為了生產(chǎn)高辛烷值汽油和生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴（C6C8C6C8；其的產(chǎn)品主要有高辛烷值汽油、生產(chǎn)輕質(zhì)芳烴（C6C8C6C8 和大量的副產(chǎn)品氫氣；其作用：這是因?yàn)樗腥矫娴墓δ埽阂皇悄馨研镣橹岛艿偷闹别s汽油變成 8080 至 9090 號(hào)的高辛烷值汽油。二是能生產(chǎn)大量苯、甲苯和二甲苯，這些都是生產(chǎn) 合成塑料、合成纖維和合成橡膠的基本原料。三是可副產(chǎn)大量廉價(jià)氫氣2222、 “后加氫”、“循環(huán)氫”的作用各是什么？脫戊烷塔的作用是什么？后加氫的作用是對(duì)二碳、三碳餾分進(jìn)行催化，以脫除乙炔、甲基乙炔和丙二烯。脫戊

31、烷塔的作用從塔頂脫除溶于重整產(chǎn)物中的少量氣體烴和戊烷12重整過(guò)程中循環(huán)氫的作用：重整過(guò)程中， 使用循環(huán)氫是為了抑制催化劑結(jié)焦， 它同時(shí)還具有熱載體和稀 釋氣的作用。在總壓不變時(shí)，重整過(guò)程用循環(huán)氫有利于提高氫油比， 提高氫油比 意味著提高氫分壓，有利于抑制催化劑上的積炭，但會(huì)增加壓縮機(jī)功耗，減小反 應(yīng)時(shí)間。一般對(duì)于穩(wěn)定性較好的催化劑和生焦傾向較小的原料，可采用較小的氫油比，反之則采用較大的氫油比。簡(jiǎn)而言之，就是改善反應(yīng)器內(nèi)溫度分布，起熱 載體作業(yè)；抵制生焦反應(yīng)，保護(hù)催化劑活性壽命；稀釋反應(yīng)原料，使物料更均勻 地分布于床層中。催化重整工藝條件的總結(jié)表:項(xiàng)目催化重整原料石腦油（直餾汽油餾分），加氫裂

32、化 汽油，處理后的焦化汽油生產(chǎn)高辛烷值汽油時(shí)，一般用 8080 180180C餾分。當(dāng)以生產(chǎn) BTXBTX 為主時(shí)，則 宜用 60-14560-145C餾分作原料， 但在生產(chǎn)實(shí) 際常用 6060130130 C餾分作原料，因?yàn)?130130145145 C餾分是在航空煤油的餾13程范圍內(nèi)。當(dāng)生產(chǎn)輕質(zhì)芳香烴一汽油 時(shí)，宜米用 6060180180C的餾分。溫度480530480530C催化劑第一金屬-鉑，第二金屬-錸、 銥、錫等，又稱助催化劑，載體-丫 -AI2O3-AI2O3促進(jìn)脫氫反應(yīng)一一金屬活性中心，促進(jìn)異構(gòu)化反應(yīng)一一酸性活性中心（由鹵素 CICI 或 F F 提供）壓力1.521.52

33、MPaMPa氫油比1200:11200:1 ; m3/m3m3/m3空速1.51.5 2h-12h-1氣相產(chǎn)品副產(chǎn)大量氫氣、裂化氣液相產(chǎn)品它旨在生產(chǎn)高辛烷值 汽油、或者苯、甲苯以及二甲苯等化工原料，2323、重整的良好原料是什么？試說(shuō)明原因 并闡述對(duì)重整原料的選擇有哪些要求？（1 1）環(huán)烷烴是理想的重整原料，含量越多越好。（2 2）重整原料的選擇三個(gè)要 求：餾分組成、族組成、毒物及雜質(zhì)含量1 1）原料油的餾程： 餾程根據(jù)生產(chǎn)目的確定。目的產(chǎn)物話宜餾程，C苯60856085甲苯8511085110二甲苯110145110145苯- -甲苯- -二甲苯6014560145或選 6013060130

34、高辛烷值汽油8018080180輕芳烴- -汽油60180601802 2） 環(huán)烷烴是理想的重整原料，含量越多越好。3 3） 原料中少量的砷、鉛、銅、鐵、硫、氮等雜質(zhì)會(huì)使催化劑中毒失活。14第九章 延遲焦化石油烴類的熱反應(yīng)渣油熱加工過(guò)程的反應(yīng)溫度一般在 400-550400-550 C之間，主要有兩類反應(yīng)：裂解 反應(yīng)(吸熱)，縮合反應(yīng)(放熱反應(yīng))。1 1、烷烴熱裂解反應(yīng)類型：(1)(1) C-CC-C 鍵斷裂生成較小分子的烷烴和烯烴；(2)(2) C-HC-H 鍵斷裂生成碳原子數(shù)保持不變的烯烴和氫。渣油熱反應(yīng)的特點(diǎn)渣油熱反應(yīng)比單體烴更能反映出平行順序反應(yīng)的特征。 渣油熱反應(yīng)時(shí)容易生焦，除了由于渣油自身含有較多的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)外，還 因?yàn)椴煌宓臒N類之間的相互作用促進(jìn)了生焦反應(yīng)。渣油在熱分解過(guò)程中的相分離問(wèn)題。熱反應(yīng)通常表現(xiàn)為吸熱。 (分解反應(yīng)占主導(dǎo))反應(yīng)深度小時(shí)，為一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)深度較大時(shí)，不再符合一級(jí)反應(yīng)規(guī)律。焦炭化過(guò)程焦炭化過(guò)程