能源化工-催化裂化工藝操作條件分析

第五節(jié)催化裂化工藝主要操作條件分析一．幾個基本概念①轉化率：表示催化裂化反應中的反應深度，若以原料量為100，則：返回本章單程轉化率：指總進料(包括新鮮原料、回煉油、回煉油漿)一次通過反應器的轉化率總轉化率：以新鮮原料為基準不考慮回煉油和回煉油漿單程轉化率直接反映了反應速度與反應時間，因此考察動力學時總是用單程轉化率反映了反應條件的苛刻程度反映了新鮮原料最終轉化程度②空速和反應時間再生器、反應器中經(jīng)常保持一定的催化劑量叫藏量空速：每小時進入反應器的進料量與反應器催化劑藏量的比值叫空速重量空速：進料量和催化劑藏量都以重量單位計，總進料量(T/h)/藏量(T)(h-1)體積空速：進料量和催化劑藏量都以體積單位計，總進料量(m3/h)/藏量(m3)(h-1)計算體積空速時，進料量的體積是按20℃的液體體積計

假反應時間

空速倒數(shù)不是真正的反應時間，只是相對的反映反應時間的長短，故稱為假反應時間假反應時間越長，則反應時間越長對提升管反應器：二、影響催化裂化反應速度的主要因素

(1)反應溫度(2)原料性質(3)反應壓力(4)劑油比（C/O）（一）反應溫度一方面，反應溫度高則反應速度增大。當反應溫度升高時，熱裂化反應的速度提高比較快，當溫度高于500℃時，熱裂化趨于重要，產(chǎn)品中出現(xiàn)熱裂化產(chǎn)品的特征（氣體中C1、C2多，產(chǎn)品的不飽和度上升）。但是，即使這樣高的溫度，催化裂化的反應仍占主導地位。另一方面，反應溫度可以通過對各類反應速率大小來影響產(chǎn)品的分布和質量。溫度升高汽油的辛烷值上升，但汽油產(chǎn)率下降，氣體產(chǎn)率上升，產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量對溫度的要求產(chǎn)生矛盾，必須適當選取溫度。在我國要求多產(chǎn)柴油時，可采用較低的反應溫度（460～470℃），在低轉化率下進行大回煉操作；當要求多產(chǎn)汽油時，可采用較高的反應溫度（500～510℃），在高轉化率下進行小回煉操作或單程操作；多產(chǎn)氣體時，反應溫度則更高。（二）反應壓力

反應壓力是指反應器內的油氣分壓，油氣分壓提高意味著反應物濃度提高，因而反應速度加快，同時生焦的反應速度也相應提高。雖然壓力對反應速度影響較大，但是在操作中壓力一般是固定不變的，因而壓力不作為調節(jié)操作的變量，工業(yè)裝置中一般采用不太高的壓力（約0.1～0.3Mpa）。應當指出，催化裂化裝置的操作壓力主要不是由反應系統(tǒng)決定的，而是由反應器與再生器之間的壓力平衡決定的。（三）劑油比（C/O）C/O反映了單位催化劑上有多少原料進行了反應并在其上沉積焦炭C/O上升，單位催化劑上積炭下降，催化劑活性下降慢C/O大，原料與催化劑接觸更充分，有利于提高反應速度

（四）原料的性質

沸點范圍相似時，含芳烴多的原料則較難裂化

K＞12的原料屬高裂化性能的烷烴類；

K=11.3～12.0的原料，屬中等裂化性能的環(huán)烷烴類；

K＜11.3的原料，則屬難裂化的芳烴類堿性氮化物會引起催化劑中毒而使其活性下降。裂化原料中的含硫化合物對催化裂化反應速度影響不大

工業(yè)裝置上常用回煉操作來提高輕質油的收率

回煉比與轉化率的關系：回煉比調節(jié)原則在操作條件和原料性質大體相同情況下，增加回煉比則轉化率上升，汽油、氣體和焦調節(jié)原則炭產(chǎn)率上升，但處理能力下降。在轉化率大體相同的情況下，若增加回煉比，則單程轉化率下降，輕柴油產(chǎn)率有所增加，反應深度變淺。反之，回煉比太低，雖處理能力較高，但輕質油總產(chǎn)率仍不高。因此，增加回煉比，降低單程轉化率是增產(chǎn)柴油的一項措施。但是，增加回煉比后，反應所需的熱量大大增加，原料預熱爐的負荷、反應器和分餾塔的負荷會隨之增加，能耗也會增加。因此，回煉比的選取要根據(jù)生產(chǎn)實際綜合選定。（五）空速和反應時間反應時間短，轉化率低；反應時間長，轉化率提高。過長的反應時間會使轉化率過高，汽、柴油收率反而下降，液態(tài)烴中烯烴飽和?！痘瘖y品術語》起草情況匯報中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產(chǎn)品安全所一、標準的立項和下達時間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標委會都要建立自己的術語標準。1ONE二、標準經(jīng)費標準研制經(jīng)費：3.8萬三、標準的立項意義術語標準有利于行業(yè)間技術交流、提高標準一致性、消除貿易誤差，作為標準體系中的基礎標準，術語標準在各個領域的標準體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標準體系建設逐步加快，所涉及的術語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術語標準的制定就顯得尤為重要。四、標準的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細則》中關于化妝品的定義。2.協(xié)調性直接引用或修改采用的方式，與相關標準中的術語和定義相協(xié)調。3.科學性對于沒有國標或定義不統(tǒng)一的術語，在定義時體現(xiàn)科學性的原則。4.實用性在標準體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術語優(yōu)先選用。五、標準的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內外相關法規(guī)、標準、文獻并對國外文獻如美國21CFR進行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內容包括一般術語、衛(wèi)生化學術語、毒理學術語、微生物術語、產(chǎn)品術語、人體安全和功效評價術語，常用英文成份術語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會（修訂情況：1.在結構上增加原料功能術語、相關國際組織和科研機構等內容；2.在內容上增加一般術語、產(chǎn)品術語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標準；3.對于毒理學、衛(wèi)生化學、微生物學術語進行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會會議意見：1.修改能引用國家標準的盡量引用國家標準；對存在歧義的個別用詞進行修改。2.刪除由于本標準中的“產(chǎn)品術語”一章和香化協(xié)會所制定的某個標準存在重復，因此刪除“產(chǎn)品術語”一章的內容；對“原料功能術語”的內容進行梳理，刪除了20余條內容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質”等若干項術語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關專家的意見。六、標準的內容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關領域國家標準如：GB5296.3-2008消費品使用說明化妝品通用標簽，GB/T14666-2003分析化學術語等；5.國內外化妝品的相關文獻，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評價》等。七、標準的結構和主要內容（一）結構：1.范圍2.一般術語3.毒理學試驗方法術語4.衛(wèi)生化學檢驗方法術語5.微生物檢驗方法術語6.人體安全性和功效性評價術語7.常用原料術語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內容：1).一般術語39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產(chǎn)和監(jiān)督管理中出現(xiàn)頻率較高的術語。2).毒理學試驗方法術語40條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中涉及的術語，以及在毒理學領域出現(xiàn)頻率較高、與化妝品毒理學試驗方法聯(lián)系較密切的術語。3).衛(wèi)生化學檢驗方法術語22條收錄了化妝品的衛(wèi)生化學檢驗方法中較常用的術語。

4).微生物檢驗方法術語6條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中所涉及的術語。5).人體安全性和功效性評價術語38條收錄了人體安全性和功效性評價的常用術語。6).常用原料術語55條收錄了常用原料術語，與《化妝品管理及安全性和功效性評價》保持一致，并根據(jù)企業(yè)、專家的意見進行了適當修改。7).縮寫涉及國際機構縮寫以及化妝品毒理學、化學、人體安全性和功效評價等領域專業(yè)術語的縮寫34條。七、征求意見處理情況2009年2月20日，《化妝品術語》在全國公開范圍內公開征求意見，截止到2009年3月末共收到來自企業(yè)、和社會各界的意見和建議共146條，分布情況如下：征求意見來源統(tǒng)計圖二一般術語三毒理學四化學五微生物六人體七原料八縮寫各部分征求意見采納情況統(tǒng)計圖二一般術語三毒理學四化學五微生物六人體七原料八縮寫各部分征求意見采納