催化重整裝置技術(shù)問答

第一章原料預(yù)分餾過程1.何謂催化重整"催化重整裝置的任務(wù)是什么"生產(chǎn)汽油與生產(chǎn)芳烴在流程上有何不同"催化重整是一種石油二次加工過程。這一過程是以含C6~C11烴的石腦油為原料：在一定的操作條件和催化劑的作用下。原料(烴)分子構(gòu)造發(fā)生重新排列，使環(huán)烷烴和烷烴轉(zhuǎn)化成芳烴或異構(gòu)烷烴，同時副產(chǎn)局部氫氣。催化重整裝置的任務(wù)是：①能夠生產(chǎn)低分子石油芳烴—苯、甲苯和二甲苯等，因而它是生產(chǎn)芳香系石油化工產(chǎn)品的龍頭裝置，是芳烴聯(lián)合裝置的核心局部；②催化重整反響生成的產(chǎn)物—芳烴和異構(gòu)烷烴具有很高的辛烷值，因此催化重整又是生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的重要過程；③此外，副產(chǎn)的氫氣是加氫裂化等用氫裝置的重要氫氣來源。綜上所述，催化重整是煉油和石油化工的重要生產(chǎn)工藝之一，但生產(chǎn)汽油與生產(chǎn)芳烴的工藝流程不同。〔1〕生產(chǎn)苯類芳烴的重整裝置，需要設(shè)置單獨的芳烴別離工藝過程。而生產(chǎn)汽油的重整裝置則不需要。芳烴別離過程是借助*種萃取劑(如甘醇類溶劑、環(huán)丁礬等)，將重整生成油中的芳烴抽出，再借助芳烴精餾過程，將單體芳烴苯、甲苯及二芳烴別離出來。〔2〕生產(chǎn)汽油的重整裝置，雖然不需要芳烴抽提過程。但要生產(chǎn)符合汽油規(guī)格指標(biāo)要求的高辛烷值汽油調(diào)合組分，通常需將重整生成油中的低分子烴脫除，因此，需設(shè)置重整生成油穩(wěn)定塔，將C4以下的烴類脫除。無論是生產(chǎn)苯類芳烴產(chǎn)品，還是生產(chǎn)高辛烷值汽油組分的重整裝置都離不了原料預(yù)處理過程和重整反響過程。2.重整原料有哪些來源"各有何特點"在煉廠中，催化重整裝置主要是加工常減壓裝置得到的低辛烷值直餾石腦油(粗汽油)。有些煉油廠，為了提高全廠汽油的辛烷值，將低辛烷值焦化石腦油、減粘石腦油經(jīng)加氫精制后也送到催化重整裝置處理。在國外，有些煉油廠甚至把催化裂化汽油中辛烷值較低的餾分經(jīng)加氫后送到重整裝置進(jìn)展加工。加氫裂化裝置得到的重石腦油也是生產(chǎn)芳烴的主要原料來源。不同來源的重整原料油各有其特點。(1)直餾石腦油直餾石腦油，在我國通常是優(yōu)質(zhì)的重整原料。一與二次加工重整原料比擬，直餾石腦油芳烴潛含量較高，硫、氮含量較低。有些直餾石腦油(如直餾石腦油)砷含量高，做重整原料時，必須進(jìn)展脫砷。(2)熱加工石腦油熱加工石腦油(如焦化汽油、減粘汽油)的特點是環(huán)烷烴含量少、芳烴潛含量低，含有大量不飽和烯烴，且硫、氮等化合物含量高。做重整原料必須進(jìn)展預(yù)處理。(3)加氫裂化石腦油加氫裂化石腦油的特點是有害雜質(zhì)含量少，不飽和烴含量低，是理想的重整原料;但有些加氫裂化石腦油由于加氫裂化的原料和過程不同，芳烴潛含量可能稍低，但多數(shù)加氫裂化石腦油的芳烴潛含量可高達(dá)40%以上。3.重整裝置對原料有些什么要求"重整裝置對原料的要求，通常希望含有較多的能轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)品的前身物，不含或少含雜質(zhì)。具體的要：〔1〕對原料的組成要求①對餾分組成的要求根據(jù)裝置生產(chǎn)任務(wù)不同，對原料餾程要求如下:目的產(chǎn)物要求的餾程(實沸點)，℃C6~C8的芳烴65~145苯65~85甲苯85~105二甲苯105~145高辛烷值汽油80~180②對烴組成的要求從烴組成的角度來說，芳烴潛含量較高的原料是比擬理想的原料。芳烴潛含量低(低于28％)的原料通常稱為劣質(zhì)原料，這種原料會極影響催化重整的經(jīng)濟(jì)性。另外，進(jìn)料中不應(yīng)含有C5以下的輕烴，C5以下的輕烴不利于生成芳烴，而且會帶來許多不利的影響，如增加能耗、降低氫純度等?！?〕對原料中雜質(zhì)的要求通常與反響壓力和重整催化劑的類型有密切關(guān)系，如鉑催化劑和反響壓力較高時，允許的雜質(zhì)，如硫、水等可允許稍高(10×10－6以上)。對現(xiàn)代雙(多)金屬重整催化劑而言，原料中的有害雜質(zhì)含量限制為:As<10－9;S<0.5×10－6;Cu<15×10－9N<×10－6Pb<10×10－9H2O<5×10－64.重整原料為什么要預(yù)處理"包括哪些過程"簡單來說，提供給重整裝置的原料(如直餾石腦油、加氫石腦油等)餾程和雜質(zhì)含量一般不可能到達(dá)重整原料油的要求指標(biāo)，為了保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，確保安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)生產(chǎn)，重整裝置設(shè)計中，均設(shè)有原料預(yù)處理系統(tǒng)，以便對不同來源的原料油進(jìn)展預(yù)處理，主要過程包括：原料預(yù)分餾過程；原料預(yù)脫砷過程；原料加氫預(yù)精制過程；原料蒸發(fā)脫水過程；原料深度脫硫過程。5.什么叫分餾"重整原料預(yù)分餾的目的是什么？所謂分餾，就是依據(jù)原料中各種組分的沸點差異(即揮發(fā)度不同)，將原料混合物中的各種組分加以別離的過程。石油加工中是對蒸餾和精餾過程的統(tǒng)稱。重整原料預(yù)分餾的目的，是在重整原料應(yīng)進(jìn)入反響系統(tǒng)之前，預(yù)先將原料油中不適宜重整反響的過輕、過重組分分餾出去。分餾出的輕組分通常叫做“拔頭油〞；分餾出的過重組分稱為“切尾油〞。6.B、T、*的涵義是什么"B是英文Benzene的字頭，漢語的意思是苯。在英語中，還有兩個單詞與苯的涵義接近，一個是Benzol(e)，它的涵義是(粗)苯或苯的混合物；另一個是Benzoline，它的涵義是不純苯，Benzoline還表示輕汽油(Benzine)，即表示含苯汽油之意。應(yīng)加以注意。T是英文Toluene的字頭，漢語的意思是甲苯。在英語中，甲苯也可以寫做rnethylbenzene。*是英文*ylene的字頭，漢語的意思是二甲苯[C6H4(CH3)2]。二甲苯有鄰二甲苯〔o-*ylene)、間二甲苯(m-*ylene)和對二甲苯(p-*ylene)三種異構(gòu)體。未經(jīng)說明時，通常指的是三種異構(gòu)體的混合物。在英語中*ylene代表(混合)二甲苯，因此，鄰、間、對二甲苯分別也可以寫作o-*ylene、m-*ylene、p-*ylene。同時，在英語中二甲苯也可寫成dimethylbenzene。簡言之，B、T、*分別是表示苯、甲苯和二甲苯。7.MON表示什么"RON表示什么"(M+R)/2表示什么"MON和RON都是表示汽油辛烷值的符號。其中MON表示馬達(dá)法辛烷值，RON是表示研究法辛烷值。(M+R)/2則表示汽油的抗爆指數(shù)。汽油的辛烷值與其抗爆性有著密切的關(guān)系。汽油的抗爆性是衡量汽油質(zhì)量最重要的性能指標(biāo)之一。一定壓縮比的燃機(jī)，必須使用具有一定辛烷值的汽油，才能保證發(fā)動機(jī)氣缸的正常燃燒而不致產(chǎn)生爆震。對氣化器式發(fā)動機(jī)使用的車用汽油，通常采用研究法辛烷值(RON)和馬達(dá)法辛烷值(MON)進(jìn)展評價，分別反映汽車在低速和高速行駛條件下的抗爆性。為了反映汽油在實際行車中的抗爆性，采用道路法辛烷值進(jìn)展評價。由于道路法辛烷值難于在日常的質(zhì)量控制中應(yīng)用。通常借用抗爆指數(shù)近似地反映道路辛烷值?？贡笖?shù)是馬達(dá)法辛烷值和研究法辛烷值的平均值〔(MON十RON)/2〕，一般簡寫為(M+R)/2。8.CAA的涵義是什么"CAA對汽油中苯含量含量有何要求"1990年11月15日，美國總統(tǒng)簽署了一項名為“清潔空氣方案〞的文件，后來又得到了美國國會的批準(zhǔn)，這樣便成為美國的一項法規(guī)，即“清潔空氣法〞，它用CAA(C1eanAirAct)來表示。清潔空氣法符合人們對環(huán)境保護(hù)要求，因此，CAA己逐漸被工業(yè)化國家和開展中國家所承受。CAA對汽油中的苯和芳烴等毒物—致癌物提出了嚴(yán)格要求，CAA條款中第211項中規(guī)定普通汽車新配方汽油(用RFG表示)中苯含量應(yīng)降至1.0%〔體〕以下，芳烴最大含量(包括苯)不應(yīng)大于25%(體〕。為了到達(dá)重整汽油苯含量≯1.0%〔體〕的要求，其措施之一可將原料中的苯及能夠在重整反響中生成苯的前身物除掉。9．從重整原料中切除苯母體有何利弊"為滿足新配方汽油對含苯量≯1.0%〔體〕的要求，目前許多煉廠都先將原料石腦油用分餾方法除苯的母體(C6烴類)，這種方法的主要優(yōu)點是投資少，但這種方法也有不利的一面，主要缺點是：〔1〕隨同苯母體的切除，副產(chǎn)的氫氣產(chǎn)率降低;〔2〕切除的C6輕組分需隨C5一起異構(gòu)化才能添加到汽油中去，它們會引起異構(gòu)化裝置催化劑嚴(yán)重失活;(3)不能除去重整過程中脫烷基而新產(chǎn)生的苯。如果不將苯母體切除而留在重整裝置進(jìn)展異構(gòu)化是很困難的，必然要提高重整苛刻度，以便提高汽油辛烷值，這樣使重整油收率下降。綜合利弊，美國Eengelhard公司提出了重整生成油液相加氫新工藝。10.什么是初餾點、干點"什么是餾程"初餾點和干點是表示油品餾分組成的兩個重要指標(biāo)。其中初餾點是表示油品在餾程實驗測定時餾出第一滴凝液時的汽相溫度;干點是表示餾出最后一滴凝液時的汽相溫度。從初餾點到干點這段溫度圍就是這種油品的餾程。11.什么是重整指數(shù)"什么是芳烴潛含量"重整指數(shù)和芳烴潛含量都是描述重整原料油質(zhì)量的具體指標(biāo)。我國一般用芳烴潛含量，國外常用重整指數(shù)。重整指數(shù)通常用(N＋2A)表示，N表示環(huán)烷含量，A表示芳烴含量，它的具體定義是:式中—原料中環(huán)烷烴的百分含量;—原料中芳烴的百分?jǐn)?shù)。顯然原料中環(huán)烷和芳烴的含量愈高，重整生成油中的芳烴產(chǎn)量愈大，辛烷值愈高，這就是重整指數(shù)的根本涵義。芳烴潛含量(Ar％)的涵義與重整指數(shù)(N＋2A)的涵義相近，其計算方法是:式中，為原料中總的芳烴含量；a、b、c分別為、、與相應(yīng)生成的苯(B)、甲苯(T)、二甲苯(*)之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)，其值分別為:式中，MB、MT、M*分別為B、T、*的摩爾質(zhì)量，、、分別為C6環(huán)烷烴、C7環(huán)烷烴和C8環(huán)烷烴的摩爾質(zhì)量。12.重整原料中常含有哪些非烴化合物"它們的危害是什么"重整原料和其它石油餾分一祥，主要是由碳和氫兩種元素組成的烴類化合物，但是也有一些含硫、氧、氮等元素組成的化合物和含有砷、銅、鉛等金屬元素組成的金屬有機(jī)化合物。這兩種化合物統(tǒng)稱為非烴化合物。非烴化合物在重整原料中的含量雖然不多，但是對重整反響過程的影響卻很大?！?〕雜原子化合物重整原料中的雜原子化合物主要是含硫、氮化合物。①含硫化合物通常重整原料中含硫化合物主要有:硫醇(RSH)、硫醚(RSR}，二硫化物(RSSR)，噻吩等。硫在各種重整原料中的數(shù)量從百萬分之幾到萬分之幾不等。它對重整反響過程影響比擬特殊。首先，它是重整催化劑的毒物，在反響過程中，各種硫化物將轉(zhuǎn)化成H2S，在重整系統(tǒng)中H2S濃度增加到一定程度(例如>0.5×10－6)，就使現(xiàn)代雙金屬重整催化劑的活性和選擇性受到損害，由于硫中毒造成重整裝置停工的事故并不罕見，但是，利用硫?qū)χ卣呋瘎┗钚缘臏p活作用，可限制*些催化劑(如Pt-Re催化劑)開工時超溫現(xiàn)象，因此，鉑錸重整裝置工時通常需要向催化劑床層注硫，這就是所謂的預(yù)硫化過程。此外，硫?qū)ο到y(tǒng)的設(shè)備還有腐蝕作用。②含氮化合物重整原料中的含氮化物主要包括吡咯，吡啶等。重整原料中的氮含量，通常比硫更少。在重整反響條件下，氮化物將轉(zhuǎn)化成NH3和烴，NH3是堿性化合物，將降低催化劑的酸性功能。(2)金屬有機(jī)化合物①含砷化合物重整原料中代表性的含砷有機(jī)化合物有:二乙基砷化氫(C2H5)2AsH,沸點為161℃;三乙基砷(C2H5)3As。沸點為140℃;三甲基砷化氫(CH3)3AsH,沸點為總的來說，對重整原料油中的砷化物尚不太清楚，但是砷對重整催化劑的嚴(yán)重危害，在國外重整技術(shù)開發(fā)過程中有過深刻教訓(xùn)。已經(jīng)證實砷〔As〕能與鉑〔Pt)生成PtAs化合物，使催化劑喪失活性，而且不能再生復(fù)活，屬永久性中毒。②含銅、含鉛化合物含銅、含鉛化合物與砷化合物一樣，也是重整催化劑的永久性毒物(即不能再生復(fù)活)。13．預(yù)分餾過程的墓本原理是什么"預(yù)分餾過程是利用原料混合物中的各種組分的沸點不同(即揮發(fā)度不同)，將其切割成不同沸點圍的餾分。由于不同烴類的沸點不同，在受熱時輕組分〔沸點低的組分)容易氣化，在冷凝時重組分(沸點高的組分)容易冷凝。由此在分餾塔中可將各組分切割開來。如將初餾~130℃的石腦油加熱到一定溫度〔如80如果將氣相混合物逐漸冷凝(或稱局部冷凝)，則首先冷凝的是沸點較高的重組分，而留在汽相中的主要是沸點較低的輕組分。這樣把汽相混合物屢次冷凝，最后留在汽相中的就是沸點最低的輕組分。液體汽化要吸收熱量，蒸氣冷凝要放出熱熱量，當(dāng)汽液直接接觸時，不僅有熱量的交換(傳熱)，汽液兩相中各組分要發(fā)生轉(zhuǎn)移(傳質(zhì))，液相中的輕組分容易汽化優(yōu)先進(jìn)入汽相，汽相中的重組分容易冷凝優(yōu)先進(jìn)入液相中。這樣汽液兩相組成發(fā)生了變化。分餾塔板是兩相接觸的場所。在塔板上溫度低、輕組分濃度高的液體回流與溫度高、輕組分濃度低的氣體進(jìn)展接觸。回流液由塔頂打入，高溫氣體由塔下部上升，蒸氣和液體通過塔板逆流接觸。越近塔頂溫度越低，輕組分濃度越高;越往塔底溫度越高，輕組分濃度越低。這樣，不適于重整的輕組分(如初餾~65℃的餾分)—拔頭油，就可在塔頂拔出。塔底得到適于重整的65~130如果原料含有>130℃的重組分，重整原料可由側(cè)線抽出，>130℃的組分—切尾油自塔底切除，也可由兩個塔完成“拔頭〞和14.分餾過程的必要條件有哪些"〔1〕分(精)餾過程主要依靠屢次局部汽化及屢次局部冷凝的方法，實現(xiàn)對液體混合物的別離，因此，液體混合物中各組分的相對揮發(fā)度差異是實現(xiàn)精餾過程的一首要條件。在揮發(fā)度十分接近(如C4烴類混合物)難以別離的條件下，可以采用恒沸精餾或萃取精餾的方法來進(jìn)展別離?！?〕塔頂參加輕組分濃度很高的回流液體，塔底用加熱或汽提的方法產(chǎn)生熱的蒸氣。〔3〕塔要裝設(shè)有塔板或填料，提供傳熱和傳質(zhì)場所。15.預(yù)分餾過程的根本流程有哪幾種"重整原料預(yù)分餾過程有三種不同的流程:①單塔蒸餾過程(見圖1－1)；②雙塔蒸餾過程;③單塔開側(cè)線流程。單塔預(yù)分餾通常適于只切除不合格的輕組分，即拔頭，所以又稱它為拔頭塔。雙塔預(yù)分餾用于生產(chǎn)芳烴，它既拔掉不需要的輕組分(如<60℃的餾分)，又要切除不需要的重組分(如>145單塔開側(cè)線流程也能生產(chǎn)出符合芳烴生產(chǎn)要求的60~145℃16.分餾過程對塔板上接觸的汽液兩相有什么要求"〔1〕汽相溫度高于液相溫度;〔2〕液相中輕組分濃度應(yīng)較高(高于與汽相相平衡的液相濃度)，這樣，才能保證液相中的輕組分轉(zhuǎn)移到汽相中去，增加氣相中輕組分的含量。17.分餾塔板或填料在分餾過程中有何作用"分餾塔板或填料在分餾過程中主要提供汽、液相良好的接觸場所，以便于傳熱、傳質(zhì)過程的進(jìn)展。在塔板上或填料外表自上而下流動的輕組分含量較多、溫度較低的液體與自下而上流動的溫度較高的蒸氣相接觸?；亓饕后w的溫度升高，其中輕組分被蒸發(fā)到汽相中去，高溫的蒸氣被低溫的液體所冷卻，其中重組分被冷凝下來轉(zhuǎn)到回流液體中去。從而使回流液體每經(jīng)過一塊塔板重組分含量有所上升，而上升蒸氣每經(jīng)過一塊塔板輕組分含量也有所上升，這就是塔板或填料上的傳質(zhì)過程也稱提濃效應(yīng)。液相的輕組分汽化需要熱量――汽化熱，這熱量是由汽相中重組分冷凝時放出的冷凝熱直接提供的。因此在蒸餾塔板上進(jìn)展傳質(zhì)過程的同時也進(jìn)展著熱量傳遞過程。分餾塔板和填料設(shè)計的一個重要的指導(dǎo)思想，是提供汽、液相充分接觸的傳熱、傳質(zhì)外表積。面積越大越有利于傳質(zhì)、傳熱過程的進(jìn)展。18.什么是塔板效率"如何計算"塔板效率是描述塔板傳質(zhì)效果的重要指標(biāo)。通常用來表示。如果汽液兩相充分接觸，離開塔板時兩相到達(dá)平衡，這樣的塔板就稱為理論塔板(或稱為理想塔板)，但實際塔板不可能到達(dá)理想塔板的別離效果。因此，實際生產(chǎn)中必須用幾塊、幾十塊甚至上百塊塔板才能完成必要的別離效果。就是說實際塔板數(shù)(n實)比理想塔板數(shù)(nl理)要大，n實與n理的比值就稱為塔板效率。通?？蓪懗?塔板效率上下，與被別離介質(zhì)的性質(zhì)和操作條件都有關(guān)系，但最主要的是與塔板的構(gòu)造有關(guān)。19.什么是拉烏爾定律"什么是道爾頓定律"拉烏爾(Raoult)研究稀溶液的性質(zhì)，歸納了很多實驗結(jié)果，于1887年發(fā)表了拉烏爾定律:在一定溫度下的稀溶液中，溶劑的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮撼艘匀軇┰谌芤褐械哪柗致省Ｆ鋽?shù)學(xué)表達(dá)式為:式中—溶劑A的蒸氣壓;—在一定溫度條件下純?nèi)軇〢的飽和蒸氣壓;—溶液中溶劑A的摩爾分率。以后大量的科學(xué)研究實踐證明，拉烏爾定律不僅適用于稀溶液，而且也適用于化學(xué)構(gòu)造相似、相對分子質(zhì)量接近的不同組分所形成的理想溶液。道爾頓(Dalton)根據(jù)大量試驗結(jié)果，歸納出“系統(tǒng)的總壓等于該系統(tǒng)中各組分的分壓之和〞。以上結(jié)論發(fā)表于1801年，通常稱之為道爾頓定律。道爾頓定律有兩種數(shù)學(xué)表達(dá)式:P=P1+P2+……+Pn式中P1、P2……Pn—各組分在氣相中的分壓;——組分在氣相中的摩爾分率。經(jīng)以后的大量科學(xué)研究證實，道爾頓定律能準(zhǔn)確地用于壓力低于0.3MPa的氣體混合物。將上述兩個定律進(jìn)展聯(lián)解時，很容易得到以下算式:根據(jù)此算式很容易由*一相的組成，求取與其相平衡的另一相的組成。20.氣液相平衡和相平衡常數(shù)的物理意義是什么"氣液相平衡是指氣、液兩相存在于一個系統(tǒng)中，在兩相之中進(jìn)展物質(zhì)傳遞，最終系統(tǒng)的溫度、壓力保持恒定，各相的組成保持不變，這樣的狀態(tài)稱之為氣液平衡。在石油蒸餾過程中氣液相平衡主要用于研究溫度、壓力等操作參數(shù)與氣、液組成之間的關(guān)系。氣液相平衡常數(shù)，是指氣、液兩相到達(dá)平衡時，在系統(tǒng)的溫度、壓力條件下，系統(tǒng)中*一組分i在氣相中的摩爾分率與液相中的摩爾分率的比值。即相平衡常數(shù)是石油蒸餾過程相平衡計算時最重要的參數(shù)，對于壓力低于<0.3MPa的理想溶液,相平衡常數(shù)可以用下式計算:式中—組分在系統(tǒng)溫度下的飽和蒸氣壓，Pa;—系統(tǒng)壓力，Pa。對于石油或石油餾分，可用實沸點蒸餾的方法切割成為沸程為10~30℃21.什么叫揮發(fā)度、相對揮發(fā)度"液體混合物中任一組分汽化傾向的大小可以用揮發(fā)度來表示，其數(shù)值是相平衡常數(shù)與壓力的乘積，即:對于理想體系，液體混合物中組分的揮發(fā)度顯然就等于它的飽和蒸氣壓，即。相對揮發(fā)度是指系統(tǒng)中，任一組分與比照組分揮發(fā)度之比值，即:對于理想體系對于低壓非理想溶液其中、—、組分的活度系數(shù)。22.什么叫飽和蒸氣壓"飽和蒸氣壓都與哪些因素有關(guān)"在*一溫度下，純液體與在它液面上的蒸氣呈平衡狀態(tài)時，由此蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸氣壓，簡稱為蒸氣壓。蒸氣壓的上下說明了液體中的分子離開液體汽化或蒸發(fā)的能力，蒸氣壓越高，就說明液體越容易汽化。蒸氣壓的大小首先與物質(zhì)的本性：相對分子質(zhì)量大小、化學(xué)構(gòu)造等有關(guān)，同時也和體系的溫度有關(guān)。在壓力低于0.3MPa的條件下，對于有機(jī)化合物常采用恩托因(Antoine)方程來表示蒸氣壓與溫度的關(guān)系:式中—組分的蒸氣壓，Pa;、、—恩托因常數(shù)；T—系統(tǒng)溫度，K。恩托因常數(shù)、、可由有關(guān)手冊中查到。對于同一物質(zhì)其飽和蒸氣壓的大小主要與系統(tǒng)的溫度T有關(guān)，溫度越高，飽和蒸氣壓越大。23.什么叫泡點、露點"什么是泡點方程和露點方程"泡點是在恒壓條件下加熱液體混合物，當(dāng)液體混合物開場汽化出現(xiàn)第一個汽泡時的溫度。露點是在恒壓條件下冷卻氣體混合物，當(dāng)氣體混合物開場冷凝出現(xiàn)第一個液滴時的溫度。石油精餾塔側(cè)線抽出溫度則可近似看作為側(cè)線產(chǎn)品在抽出塔板油氣分壓下的泡點溫度。塔頂溫度則可以近似看作塔頂產(chǎn)品在塔頂油氣分壓下的露點溫度。泡點方程是表征液體混合物組成與操作溫度、壓力之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，其算式如下:露點方程是代表氣體混合物組成與操作溫度、壓力之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，其算式如下：式中，、分別代表組分在液相或汽相的摩爾分率;n代表系統(tǒng)中的組分?jǐn)?shù)目。24.化驗室分析餾分組成時，常用的方法有幾種"它們的餾出曲線有何不同"煉廠化驗室主要應(yīng)用實沸點蒸餾、恩氏蒸餾，平衡氣化三種方法。實沸點蒸餾是一種間歇精餾過程。塔釜參加油樣加熱汽化，上部冷凝器提供回流，塔裝有填料供汽液相接觸進(jìn)展傳熱和傳質(zhì)，塔頂按沸點上下依次切割出輕重不同的餾分。實沸點蒸餾主要用于原油評價試驗。恩氏蒸餾也叫微分蒸餾。油樣放在標(biāo)準(zhǔn)的蒸溜燒瓶中，嚴(yán)格控制加熱速度，蒸發(fā)出來的油氣經(jīng)專門的冷凝器冷凝后收集在量筒中，以確定不同餾出體積所對應(yīng)的餾出溫度。恩氏蒸餾操作簡單，速度快。主要用于石油產(chǎn)品質(zhì)量的考核及操作控制上。平衡汽化也稱為一次汽化，在加熱的過程中油品汽液兩相密切接觸并處于相平衡狀態(tài)，加熱終了使氣、液相別離。實際的平衡汽化是很難到達(dá)的，因為這要求汽液兩相有無限長的接觸時間和無限大接觸面積。但在石油加工過程中，近似于平衡汽化的情況很多。通過三種蒸餾過程的餾出曲線進(jìn)展比擬(見圖1－2)，很容易看出，實沸點蒸餾初餾點最低，終餾點最高，曲線的斜率最大。平衡汽化的初餾點最高，終餾點最低，曲線斜率最小。恩氏蒸餾過程則居于兩者之間?；谝陨系默F(xiàn)象，經(jīng)過大量的試驗積累了豐富的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理得到二種蒸餾曲線換算圖表。主要用來從實沸點蒸餾數(shù)據(jù)或恩氏蒸餾數(shù)據(jù)出發(fā)，求取平衡汽化數(shù)據(jù)，便于在分餾塔設(shè)計時求取塔各點的溫度。25.分餾塔的操作中應(yīng)掌握哪三大平衡"分餾塔的操作應(yīng)掌握物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡。物料平衡指的是單位時間進(jìn)塔的物料量應(yīng)等于離開塔的諸物料量之和。物料平衡表達(dá)了塔的生產(chǎn)能.力，它主要是靠進(jìn)料量和塔頂、側(cè)線和塔底出料量來調(diào)節(jié)的。操作中，物料平衡的變化具體反響在塔底液面上。當(dāng)塔的操作不符合總的物料平衡時，可以從塔壓差的變化上反映出來。例如進(jìn)得多，出得少，則塔壓差上升。對于一個固定的分餾塔來講，塔壓差應(yīng)在一定的圍。塔壓差過大，塔上升蒸氣的速度過大，霧沫夾帶嚴(yán)重，甚至發(fā)生液泛而破壞正常操作，塔壓差過小，塔上升蒸氣的速度過小，塔板上汽液兩相傳質(zhì)效率降低，甚至發(fā)生漏液而大大降低塔板效率。物料平衡掌握不好，會使整個塔的操作處于混亂狀態(tài)，掌握物料平衡是塔操作中的一個關(guān)鍵。如果正常的物料平衡受到破壞，它將影響另二個平衡，即：汽液相平衡達(dá)不到預(yù)期的效果，熱平衡也被破壞，需重新予以調(diào)整。汽液相平衡主要表達(dá)了產(chǎn)品的質(zhì)量及損失情況。它是靠調(diào)節(jié)塔的操作條件(溫度、壓力)及塔板上汽液接觸的情況來維持的。只有在溫度、壓力固定時，才有確定的汽液相平衡組成。當(dāng)溫度、壓力發(fā)生變化時，汽液相平衡所決定的組成就發(fā)生變化，產(chǎn)品的質(zhì)量和損失情況也隨之發(fā)生變化。汽液相平衡與物料平衡密切相關(guān)，掌握好物料平衡，塔上升蒸氣速度適宜，汽液接觸良好，則傳熱、傳質(zhì)效率高，塔板效率也高。當(dāng)然，溫度、壓力也會隨著物料平衡的變化而改變。熱量平衡是指進(jìn)塔熱量和出塔熱量的平衡，具體反響在塔頂溫度上。熱量平衡是物料平衡和汽液相平衡得以實現(xiàn)的根底，反過來又依附于它們。沒有熱的汽相和冷的回流，整個精餾過程就無法實現(xiàn)；而塔的操作壓力、溫度的改變〔即汽液相平衡組成改變〕，則每塊塔板上汽相冷凝的放熱量和液體汽化的吸熱量也會隨之改變。掌握好物料平衡、氣液相平衡和熱量平衡是精餾操作的關(guān)鍵所在，三個平衡之間相互影響、相互制約。在操作常是以控制物料平衡為主，相應(yīng)調(diào)節(jié)熱量平衡，最終到達(dá)氣液相平衡的目的。要保持操作穩(wěn)定的塔底液面，必需穩(wěn)定:①進(jìn)料量和進(jìn)料溫度;②塔頂、側(cè)線及塔底抽出量;③塔頂壓力。要保持穩(wěn)定的塔頂溫度。必需穩(wěn)定:①進(jìn)料量和進(jìn)料溫度;②頂回流、循環(huán)回流、各中段回流量及溫度;③塔頂壓力;④汽提蒸汽量;⑤原料及回流不帶水。只要密切注意塔頂溫度，塔底液面，分析波動原因，及時加以調(diào)節(jié)，就能掌握塔的三個平衡，保證塔的正常操作。26.塔頂回流帶水會有什么現(xiàn)象"如何處理"塔頂回流由塔頂回流罐抽出，如果回流罐油水界位控制不好或失靈、水界面過高，超過回流抽出管水平面位置時，回流將含水?；蛘咚斔鋮s器管因腐蝕穿孔，大量冷卻水漏進(jìn)回流罐來不及脫水，也可造成回流油帶水。原料含水高，也可能造成預(yù)分餾塔頂回流罐水多，脫水不及時，也造成回流帶水。帶水的回流油進(jìn)入塔頂部，由于水的氣化熱比油品汽化熱約大4倍，水蒸氣的比體積比油品蒸氣的比體積約大10倍，因此造成塔頂壓力上升，塔頂溫度下降，塔上部過冷。不及時處理，塔頂壓力會急劇上升沖塔，平安閥可能會跳開。當(dāng)發(fā)現(xiàn)塔頂溫度明顯降低，可初步斷定回流帶水，應(yīng)迅速檢查回流罐油水界面控制是否過高，或翻開在儀表控制閥下面的放空閥直接觀察回流油是否含水就可以準(zhǔn)確判斷?；亓饔蛶畱?yīng)采取如下處理方法:〔1〕排除儀表控制故障，開大脫水閥門或副線閥門，加大切水流量，使水界面迅速降低。〔2〕如果是冷卻器管束泄漏，停頓使用，及時檢修?！?〕適當(dāng)提高塔頂溫度。加速塔水的蒸發(fā)。〔4〕塔頂壓力上升可啟動空冷風(fēng)機(jī)。遇到回流帶水時，首先要及早判斷。迅速處理，將回流油中水脫除，就能很快恢復(fù)正常操作;如發(fā)現(xiàn)遲，處理慢對平安生產(chǎn)帶來嚴(yán)重危害。27.什么叫回流比"對塔的操作有何影響"回流比R是指回流量L0與塔頂產(chǎn)品D之比，即:回流比的大小是根據(jù)各組分別離的難易程度(即相對揮發(fā)度的大小)以及對產(chǎn)品質(zhì)量的要求而定。對于二元或多元物系它是由精餾過程的計算而定的。對于石油蒸餾過程，國主要用經(jīng)歷或半經(jīng)歷的方法設(shè)計，回流比主要由全塔的熱量平衡確定。在生產(chǎn)過程中精餾塔的塔板數(shù)或理論塔板數(shù)是一定的，增加回流比會使塔頂輕組分濃度增加、質(zhì)量變好。對于塔頂、底分別得到一個產(chǎn)品的簡單塔，在增加回流比的同時要注意增加塔底重沸器的蒸發(fā)量;而對于有多側(cè)線產(chǎn)品的復(fù)合石油蒸餾塔，在增加回流比的同時要注意調(diào)整各側(cè)線的開度，以保持合理的物料平衡和側(cè)線產(chǎn)品的質(zhì)量。28.除回流比之外，預(yù)分餾塔的操作參數(shù)還有哪些"除回流比外，預(yù)分餾塔的操作參數(shù)還有:(l)操作壓力;(2)塔頂溫度;(3)進(jìn)料溫度;(4〕塔底溫度;(5)回流罐與塔底液面等。29.預(yù)分餾塔的壓力對分餾過程有何影響"預(yù)分餾塔頂產(chǎn)品通常是輕汽油餾分或重整原料(雙塔流程的塔Ⅱ)。當(dāng)用水作為冷卻介質(zhì)，產(chǎn)品冷至40℃對于原料中不凝氣含量較多時，提高壓力可以減少排放惰性氣體時輕質(zhì)汽油損失的數(shù)量。適當(dāng)提高塔的操作壓力可以提高塔的處理能力，當(dāng)塔的操作壓力從0.11MPa提高到0.3MPa時，塔的生產(chǎn)能力可增長70％，塔的壓力提高以后，整個塔的操作溫度也上升，有利于側(cè)線產(chǎn)品與原料的換熱。不利的因素是隨著壓力的提高，相對揮發(fā)度降低，別離困難。為到達(dá)一樣的別離準(zhǔn)確度，則必需加大塔頂?shù)幕亓鞅龋瑥亩黾恿怂斃淠鞯呢?fù)荷。此外由于進(jìn)料溫度不能任意提高，當(dāng)壓力上升以后，進(jìn)料汽化率會有所下降。30.預(yù)分餾塔壓力波動的原因有哪些"如何控制"預(yù)分餾塔壓力波動的原因有:〔1〕進(jìn)料或塔頂回流量波動;〔2〕進(jìn)料或塔頂回流帶水和組成變化;〔3〕回流罐瓦斯(不凝氣)背壓變化，后路堵塞或壓力變化;〔4〕冷后溫度改變;〔5〕回流入塔溫度改變等。通常采用冷卻水量和不凝氣排出量作為塔壓力的控制手段。壓力上下直承受回流罐油溫下蒸氣壓的影響。進(jìn)料帶水或輕組分增多(減少)，塔產(chǎn)生過多(少)的水蒸氣或不凝氣使壓力增高(下降)，要及時調(diào)整，保持塔壓力穩(wěn)定;與此同時應(yīng)盡量排除使塔壓力波動的因素。如果不排除上述造成塔壓力波動的直接原因，只靠壓力控制器調(diào)節(jié)，就難以使塔壓力真正平穩(wěn)下來。31.預(yù)分餾塔頂溫度過高或過低有什么害處"塔頂溫度是控制塔頂拔頭油干點的主要操作參數(shù)。塔頂溫度過低，將不能拔出所有輕組分。造成塔負(fù)荷增加，操作不穩(wěn);但是塔頂溫度過高將使拔頭油干點升高，拔頭油帶走較多適于重整進(jìn)料的組分，浪費了原料。因此，過低、過高的塔頂溫度都是不適當(dāng)?shù)摹?2.預(yù)分餾塔頂溫度波動的原因有哪些"如何控制"影響預(yù)分餾塔頂溫度波動的主要因素有;(l)塔頂回流量、溫度變化或回流帶水;(2)進(jìn)料組成、溫度變化或進(jìn)料帶水;(3)塔的操作壓力和塔底溫度或液面變化等?？刂扑敎囟茸罡镜姆椒ㄊ欠治鲈蚣右哉{(diào)節(jié)。通常最有效的方法就是調(diào)節(jié)回流量，保持塔頂溫度穩(wěn)定。如果塔頂溫度突然升高，就應(yīng)及時增加回流量，或降低回流溫度。較大的回流量或溫度較低的回流進(jìn)入塔頂后，與塔高溫物料接觸、氣化時吸收熱量，如果回流量加大的數(shù)量或溫度降低的程度，正好能與塔頂溫度增高多產(chǎn)生的熱量相平衡，則塔頂溫度就能恢復(fù)到正常值。如果是進(jìn)料組成變化造成的塔頂溫度變化應(yīng)根據(jù)新原料組成確定適宜的塔項溫度，而不一定要恢復(fù)到原來的指標(biāo)。33.塔進(jìn)料溫度對預(yù)分餾塔的操作有何影響"在一定的操作壓力下，原料油進(jìn)料溫度變化影響汽化率的變化。通常預(yù)分餾塔應(yīng)在泡點溫度下進(jìn)料。如果進(jìn)料溫度太低，過冷進(jìn)料將使進(jìn)料口以下幾塊塔板的液體負(fù)荷增加，分餾效果降低。相反，進(jìn)料溫度過高，將使進(jìn)料口以上幾塊塔板的汽相負(fù)荷增大，嚴(yán)重時造成霧沫夾帶，也會影響分餾效率。34.預(yù)分餾塔為什么采用泡點進(jìn)料"預(yù)分餾塔進(jìn)料溫度應(yīng)控制在泡點溫度。因為在泡點狀態(tài)下進(jìn)入塔中，才能更好地與進(jìn)料板中的飽和液體相混合，與下部上升的飽和油氣相接觸，到達(dá)最好的分餾效果。過冷進(jìn)料或過熱進(jìn)料均不能到達(dá)這種效果。油品的泡點溫度是與油品組成密切相關(guān)的，因此，當(dāng)原料油組成發(fā)生變化時，就要根據(jù)泡點分析結(jié)果，及時調(diào)整進(jìn)料加熱器，以確保進(jìn)料溫度保持在泡點溫度。當(dāng)然，原料變化后，為了保證塔底油的質(zhì)量指標(biāo)，塔頂、塔底的溫度都應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。35.塔底退度和液面高度對預(yù)分餾有何影響"塔底溫度是控制塔底油初餾點的主要參數(shù)，塔底溫度的變化將對全塔的熱平衡產(chǎn)生影響。塔底油初餾點通常是預(yù)分餾塔的主要控制指標(biāo)，因此塔底溫度的變化對預(yù)分餾塔產(chǎn)生重要影響。塔底液面變化是塔物料平衡改變的直接反映。塔底液面升高或下降說明進(jìn)料量與進(jìn)料性質(zhì)可能發(fā)生變化，也可能與塔底溫度變化、側(cè)線抽出量變化〔單塔開側(cè)線塔〕、塔頂餾出量變化、塔底抽出量變化、塔頂壓力變化或者儀表失靈有關(guān)，如不及時調(diào)整，會破壞塔的平穩(wěn)操作。36.造成預(yù)分餾塔底溫度波動的因親有哪些"應(yīng)如何控制"塔底溫度波動的主要影響因素是:(1)進(jìn)料量的波動和原料組成的改變;(2)塔底液面波動?？刂扑诇囟鹊母臼侄问强刂扑准訜崞?或加熱爐)出口溫度。在一定的循環(huán)量下，加熱器出口溫度越高，帶入塔底的熱量越多，塔底溫度隨之增高。這樣就可調(diào)節(jié)由于進(jìn)料量突然增加(使塔底液面增高)引起的塔底溫度下降；或者由于進(jìn)料組分變重需要更多的熱量使油品氣化引起的塔底溫度的降低。與此相反，如果進(jìn)料量突然減少(塔底液面降低)或組分變輕使塔底溫度升高時，就應(yīng)調(diào)整加熱器(或加熱爐)出口溫度，使之下降。37.預(yù)分餾開工過程是怎樣進(jìn)展的"預(yù)分餾開工是在做好必要的準(zhǔn)備工作之后進(jìn)展的。準(zhǔn)備工作包括流程、設(shè)備的檢查，與油品罐區(qū)聯(lián)系，檢查罐區(qū)切水、收油、循環(huán)油返回原料罐的準(zhǔn)備等。具體的開工步驟包括:(1)啟動原料泵向塔進(jìn)油，塔底見液面時，塔底以20~30℃(2)塔頂回流罐液面高度達(dá)30%時，先切水后開回流，液面達(dá)60%時經(jīng)換熱回原料罐，此時便已形成罐、塔開工大循環(huán)，具體流程如下〔見圖1－3〕?！?〕調(diào)整各操作參數(shù)，使塔頂、塔底油質(zhì)量合格，塔頂氣體排至燃料氣系統(tǒng)，保持壓力平穩(wěn)。(4)預(yù)分餾循環(huán)正常后，可全回流操作，等待與預(yù)加氫聯(lián)運。38.單塔預(yù)分餾塔底油初餾點過高或過低應(yīng)如何處理"如果塔底油初餾點過高，說明有局部重整原料組分被攜到塔頂，將使重整料減少，特別是生產(chǎn)芳烴裝置中，苯收率將明顯下降。在這種情況下，應(yīng)及時降低塔底溫度，降低幅度應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果來確定。相反，如果塔底油初餾點過低，說明有較多不適于做重整原料的輕組分進(jìn)入塔底，〔即重整料)。如前所述，這些輕組分進(jìn)入重整裝置是無益的，因此應(yīng)適當(dāng)提高塔底溫度，將輕組分蒸發(fā)出來，以保證塔底油初餾點合格。39.單塔預(yù)分餾拔頭油與塔底油重疊的原因是什么"如何處理"兩種產(chǎn)品重疊說明分餾準(zhǔn)確度較差，既降低了重整料收率又影響其質(zhì)量。要實現(xiàn)產(chǎn)品之間脫空，就要以提高分餾塔分餾準(zhǔn)確度入手。當(dāng)塔的負(fù)荷不大(即中等負(fù)荷以下)時，可適當(dāng)增大塔頂回流量。通常，氣液相負(fù)荷過大，塔板構(gòu)造不好，長周期運轉(zhuǎn)塔板損壞，塔板結(jié)垢都可能引起產(chǎn)品重疊。如塔負(fù)荷過大可降低處理量，選擇別離效率高的塔板；停工檢修時仔細(xì)檢查塔板安裝質(zhì)量，在一個開工周期要求塔板無損壞;在塔板壓降增大結(jié)鹽時，及時洗除鹽垢。油品在分餾塔進(jìn)展分餾，目的就是為了將產(chǎn)品按規(guī)格需要，從輕的至重的別離清楚，要求輕的產(chǎn)品中不含或少含重的組分，重的產(chǎn)品中不含或少含輕組分，從分餾目的本身出發(fā)，各產(chǎn)品之間最好都脫空，以說明塔的分餾效率高。但脫空過多則說明物料平衡沒搞好，或塔板設(shè)置過多。40.為什么用塔頂回流調(diào)節(jié)塔頂溫度有時不能到達(dá)預(yù)想的效果"正常情況下一般不會發(fā)生這種情況，但是如果塔頂負(fù)荷過高時將會發(fā)生這種情況。這是因為:(1)預(yù)分餾原料過輕或混兌了較多輕烴原料，或者原料帶水過多。(2)裝置負(fù)荷量增加，預(yù)分餾塔在上限負(fù)荷操作。在這種情況下，將會出現(xiàn)提高回流量，以期降低塔頂溫度，在瞬間還起到一些作用，但不久塔頂溫度會再度升高，如繼續(xù)增加回流，不但塔頂溫度難以下降，有時還會出現(xiàn)回流罐液位急劇升高，如不采取措施回流罐就會發(fā)生憋壓甚至冒罐的事故。這是由于進(jìn)入預(yù)分餾塔頂?shù)囊合嗷亓?，在塔頂迅速氣化，增大了塔頂?fù)荷，形成惡性循環(huán)。41.預(yù)分餾塔發(fā)生沖塔是什么原因"如何處理"分餾塔正常操作中，汽液相負(fù)荷相對穩(wěn)定。當(dāng)汽液相負(fù)荷都過大時，蒸氣通過塔板的壓降增大，會使降液管中液面高度增加;液相負(fù)荷增加時，出口堰上液面高度增加。當(dāng)液體充滿整個降液管時，上下塔板液體連成一片，分餾完全被破壞，即出現(xiàn)沖塔。形成塔汽液相負(fù)荷過大的諸因素，都可引起沖塔。如原料處理量、原料進(jìn)塔含水量，塔底供熱量、塔頂回流量過大等。在塔塔板結(jié)鹽或降液管堵塞時汽液相負(fù)荷不均勻也會造成產(chǎn)品變顏色。發(fā)生沖塔時，因塔分餾效果變壞，破壞了正常的傳質(zhì)傳熱，致使塔頂溫度、壓力、側(cè)線餾出口溫度、回流溫度均上升，塔底液位突然下降，拔頭油變重。處理沖塔的原則是降低汽液負(fù)荷，即降低原料處理量；如原料含水大造成沖塔，即要加強(qiáng)脫水。42．預(yù)分餾進(jìn)料泵或(和)回流泵不能運轉(zhuǎn)時應(yīng)如何處理"預(yù)分餾進(jìn)料泵(包括備用泵)不能運轉(zhuǎn)，其現(xiàn)象是：預(yù)分餾進(jìn)料中斷，流量指示回零。發(fā)生這種故障時，可以甩掉預(yù)分餾，預(yù)加氫改用精制油，直接向預(yù)加氫進(jìn)料，同時預(yù)加氫進(jìn)料泵停抽預(yù)分餾塔底油。預(yù)分餾塔改全回流操作，單塔閉路循環(huán)，當(dāng)班班長應(yīng)及時向廠調(diào)度和車間匯報，聯(lián)系維修隊搶修設(shè)備。假設(shè)長時間不能修復(fù)時，可以用預(yù)分餾原料全餾分加氫，利用脫水塔拔頭，維持重整裝置低溫運轉(zhuǎn)。預(yù)分餾回流泵同時不能運轉(zhuǎn)時，發(fā)生這種事故的現(xiàn)象是:塔回流中斷，流量指標(biāo)回零，塔頂溫度、壓力上升，回流罐液面上升，塔底液面下降。處理措施的要點是:向廠調(diào)度和車間匯報，聯(lián)系檢修泵。停塔底重沸器熱源，加大塔進(jìn)料量，預(yù)分餾塔底油不經(jīng)分餾送至預(yù)加氫系統(tǒng)，全餾分精制，短時間維持生產(chǎn)，必要時停工處理。43..如何表示和評價預(yù)分餾塔的分餾準(zhǔn)確度或分餾效果"一般化工過程的精餾塔被別離物系是由假設(shè)干個確定組成的組分構(gòu)成的，該塔的別離準(zhǔn)確度可以用*些組分在塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品中的含量來表示。換言之可用塔頂產(chǎn)品和塔底產(chǎn)品的純度來表示。預(yù)分餾的產(chǎn)品不是具體的組分，而是較寬的餾分，上述別離準(zhǔn)確度表示的方法不能用在重整原料預(yù)分餾過程中。兩相鄰餾分之間的別離準(zhǔn)確度，通常用該兩個餾分的蒸餾曲線〔一般是恩氏蒸餾曲線)的相互關(guān)系來表示(參見圖1一4)。倘假設(shè)較重餾分的初餾點高于較輕餾分的終餾點。則這兩個餾分之間有些“脫空〞，煉油工業(yè)的術(shù)語稱這兩個餾分之間有一定的“間隙〞。這個間隙可以用較重餾分的初餾點與較輕餾分的終餾點之間的溫差來表示：恩氏蒸餾(0~100)的間隙＝－假設(shè)較重餾分的初餾點低于較輕餾分的終餾點，則稱為“重疊〞，重疊意味著一局部輕餾分進(jìn)入到重餾分當(dāng)中，其結(jié)果降低了輕餾分的收率，又有損于重餾分的質(zhì)量，顯然是分餾準(zhǔn)確度差所造成的。間隙意味著有較高的分餾準(zhǔn)確度，間隙越大說明分餾準(zhǔn)確度越高。不管相鄰兩個餾分的恩氏蒸餾曲線有間隙或是重疊，如果以實沸點蒸餾曲線來表示兩相鄰餾分的相互關(guān)系。則只會出現(xiàn)重疊而不可能發(fā)生間隙。通常，實際生產(chǎn)裝置真正到達(dá)脫空的情況是不容易的，多少總會有些重疊，因此最有實際意義的評價指標(biāo)是重疊程度而不是脫空程度。雙塔預(yù)分餾分割出的重整原料要好一些，根本能到達(dá)或接近脫空，所含有的拔頭油組分通?！?%;拔頭油帶有的重整原料組分≯2%。因此對于生產(chǎn)芳烴，雙塔預(yù)分餾的別離效果較好。單塔預(yù)分餾的效果顯然要比雙塔預(yù)分餾差。但是對于只需得到干點根本合格的重整原料，單塔拔頭處理也就可以了。44.雙塔預(yù)分餾在流程和操作上有何特點"雙塔預(yù)分餾由拔頭塔和切尾塔兩局部組成〔見圖1一5〕。拔頭塔操作特點是:拔頭塔的唯一操作變量是輸入到塔底的熱量。通?？繜嵊?或者重沸爐加熱的熱載體)，在流量控制下循環(huán)輸入，調(diào)節(jié)塔底溫度?；亓髁客ǔＳ苫亓鞴抟何豢刂?。拔頭塔的壓力，一般不是獨立變量，它隨火炬總的正背壓而變化。為防止火炬總管對拔頭塔的污染，在回流罐排放管線上設(shè)有氮氣吹掃線。拔頭油的組成可通過塔頂溫度的控制加以調(diào)節(jié)，控制塔頂溫度能重新改變拔頭油的拔出率。切尾塔的操作特點:切尾塔的熱量由再沸器(爐)提供。改變塔底溫度可以控制切尾油的組成和切出率?；亓髁坑苫亓鞴抟何豢刂?，塔的壓力隨火炬總管和氮氣吹掃線壓力而變化。塔頂抽出的重整原料在冷卻之前與拔頭塔進(jìn)料換熱，回收其熱量。45.塔板上氣液接觸的方式有幾種"各有何特點"塔板上氣、液接觸的情況隨氣速的變化而有所不同，大致可以分為以下四種類型:(1)鼓泡接觸:當(dāng)塔氣速較低的情況下，氣體以一個個氣泡的形態(tài)穿過液層上升。塔板上所有氣泡外外表積之和即該塔板上氣、液傳質(zhì)的面積。(2)蜂窩狀接觸:隨著氣速的提高，單位時間通過液層氣體數(shù)量增加，使液層變成為蜂窩狀況。此時的傳質(zhì)面積要比鼓泡接觸大。(3)泡沫接觸:氣體速度進(jìn)一步加大時，穿過液層的氣泡直徑變小，呈現(xiàn)泡床狀態(tài)的接觸形式。(4)噴射接觸:氣體高速穿過塔板，將板上的液體都粉碎成為液滴，此時傳質(zhì)和傳熱過程則是在氣體和液滴的外外表之間進(jìn)展。前三種情況在塔板上的液體是連續(xù)相，氣體是分散相，氣體分散在液體中進(jìn)展氣、液接觸傳熱和傳質(zhì)過程的;噴射接觸在塔板上氣體處在連續(xù)相、液體變成了分散相。在小型低速的分餾塔才會出現(xiàn)鼓泡和蜂窩狀的接觸情況。在預(yù)分餾過程中氣速一般都比擬大，所以，多采用浮閥或泡帽塔板，以泡沫接觸為主的方式進(jìn)展傳熱、傳質(zhì)。46.為什么大多數(shù)預(yù)分餾塔都采用浮閥塔"在操作和檢修中應(yīng)注意哪些問題"由于浮閥塔具有塔板效率高、常壓操作圍廣和操作彈性大等優(yōu)點，很適合重整原料預(yù)分餾過程的要求，因此設(shè)計中多被采用。浮閥塔也有缺乏之處，例如，浮閥容易脫落，這就要求操作中盡量防止不正常的沖擊和波動，減少浮閥脫落。在檢修中應(yīng)盡量檢查各層塔板浮閥脫落情況，并盡可能的修復(fù)或更換，以確保塔板效率得到良好發(fā)揮。47.塔汽、液相負(fù)荷變化過大對塔操作有何影響"淹塔現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的"汽相負(fù)荷過小，塔氣速過低，將發(fā)生泄塔(即液體從上層塔板的開孔中下漏)，或稱漏液或泄漏，顯然漏塔情況下會使塔的別離效果下降，不利于塔的平穩(wěn)操作。汽相負(fù)荷過大，使塔板上液層劇烈攪拌，使泡沫層增高，帶入上層塔板的液體夾帶量增大。如果夾帶量超過10%，就會使正常操作遭到破壞。如果液相負(fù)荷太低，低于設(shè)計負(fù)荷50%以下，因塔水力學(xué)的限制而難于操作。如果液體負(fù)荷突然增加，液體在降液管中的流速加快，使液體中夾帶的氣體組分來不及別離，流到下層塔板，使下層塔板別離效果下降。通常要求液體在降液管中的流速不得超過0.12m/s。進(jìn)料量突然增加過多將使液相負(fù)荷和汽相負(fù)荷同時加大，出口堰上的液層高度增加，閥孔氣速增加，液體流過降液管時的阻力增大，塔板壓降增大，最終導(dǎo)致降液管中的液面高度(h液)增高。各因數(shù)間存在如下關(guān)系:式中—塔板壓力降，mm液柱;—出口堰液層高，mm液柱;—液體流過降液管時的阻力損失，mm液柱;—出口堰高，mm液柱。如果降液管中液面高度到達(dá)頂點，降液管充滿液體時，上、下塔板就被液體連通，完全破壞了分餾作用，這就是所謂的淹塔現(xiàn)象或稱液泛現(xiàn)象。通常要求降液管中的液面高度≤0.5〔是塔板間距)。48.如何保持預(yù)分餾塔的平穩(wěn)操作"影響預(yù)分餾塔正常操作的因素很多，但只要抓住主要矛盾，整個塔的操作也就迎刃而解。預(yù)分餾塔和所有分餾塔一樣。其主要矛盾是：全塔物料平衡和熱平衡。物料平衡也就是塔進(jìn)、出料的平衡，物料平衡的變化集中反映在塔底液面的變化上。熱平衡也就是進(jìn)入塔的熱量與出塔熱量的平衡，具體反映在塔頂溫度上。所以，只要密切注視塔頂溫度、塔底液面兩塊儀表，或?qū)@兩個參數(shù)的跟蹤控制，經(jīng)常調(diào)節(jié)、分析波動原因，并加以消除，就能很好保持住塔的物料平衡和熱平衡，也就保證了塔的平穩(wěn)運行。第二章原料預(yù)精制過程1.原料預(yù)精制裝置的任務(wù)是什么"它是由哪些工序構(gòu)成的"重整原料預(yù)精制裝置的任務(wù)是脫除原料中的有害物質(zhì)〔即毒物〕，如砷、鉛、銅、汞、鐵和氮、硫、氧等，以保護(hù)重整催化劑的活性。原料預(yù)精制裝置通常由以下一些工序構(gòu)成:(l)原料預(yù)脫砷;(2)原料加氫預(yù)精制;(3)原料蒸餾脫水;(4)原料深度脫硫等。2.工業(yè)中應(yīng)用的預(yù)脫砷方法有哪些"其作用是什么"在我國催化重整裝置中，應(yīng)用的預(yù)脫砷方法有三種:①Si－Al小球或硫酸銅/Si－A小球吸附脫砷法;②過氧化氫異丙苯(CHP)氧化脫砷法；③臨氫脫砷法。這些脫砷方法的作用，都是為了脫除掉原料石腦油中的常量砷，剩余的微量砷，再經(jīng)加氫預(yù)精制深度凈化，獲得符合重整要求的原料油(如含砷<1×10－9)。這里所謂的常量砷與微量砷沒有嚴(yán)格的界限。通常要求預(yù)脫砷能夠?qū)⒃鲜X油中的大約(200~1000×10－9)的常量砷〔有時更高些)，脫至<(100~200)×10－9。這樣，一方面預(yù)加氫生成油含砷量能到達(dá)<1×10－9的要求，另一方面可以延長預(yù)加氫催化劑的使用壽命。3.Si－Al小球脫砷法的主要優(yōu)、缺點是什么"CHP氧化脫砷在工業(yè)中為什么未能廣泛應(yīng)用"Si－Al小球脫砷過程，是在常溫、常壓的緩和條件下，借助Si－Al小球裂化催化劑(經(jīng)10％H2SO4浸泡)的吸附作用，能將原料石腦油中的砷吸附在脫砷劑上，經(jīng)初步脫除砷，減少預(yù)加氫催化劑因積砷量高而失活的危險，這種方法優(yōu)點是操作簡單，投資較少。缺點是容砷量較低，廢脫砷劑需要掩埋，難以適應(yīng)環(huán)保要求。CHP是過氧化氫異丙苯的英文縮略語。原料石腦油與CHP在80℃4.臨氫預(yù)脫砷的根本原理是什么"重整原料石腦油中的砷化物，通常是有機(jī)砷化物，如三甲基砷化氫(CH3)3AsH、三乙基砷(C2H5)3As。臨氫預(yù)脫砷的根本原理是在氫壓下，砷與脫砷劑(如加氫精制用的鎳鋁催化劑或其它專門生產(chǎn)的脫砷劑)接觸，轉(zhuǎn)化成不同價態(tài)的金屬砷化物，如砷化鎳〔NiAs)、二砷化鎳(NiAs2)和二砷化五鎳(Ni5As2)等。因此，原料石腦油中的砷被留在脫砷劑中，石腦油中的砷被脫除。5.法國Procatalyst捕集脫砷法的根本原理是什么"據(jù)報道，Procatalyst捕集脫砷法的第一步是將原料石腦油在臨氫條件，借助精制催化劑的作用，將As-C鍵斷裂，使砷轉(zhuǎn)化成三氫化砷(AsH3);第二步是在捕砷劑上，將生成的AsH3捕集吸收，使原料石腦油中的砷得到脫除。據(jù)悉，該工藝已在國外工業(yè)化，所用的捕集脫砷劑是CMG－841，脫砷率達(dá)92.4％。6.什么是高效脫砷劑"為什么要開發(fā)高效脫砷劑"如何防止高效脫砷劑結(jié)焦"所謂高效脫砷劑，通常是指具有脫砷率高、容砷能力強(qiáng)的脫砷劑。例如石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的RAS系列脫砷劑就是高效脫砷劑。據(jù)試驗結(jié)果，其脫砷率為90%~99.9%,容砷能力可高達(dá)40%以上。開發(fā)高效脫砷劑的原因之一是為了提高脫砷技術(shù)的水平。原因之二是為了減少廢脫砷劑的量，減少對環(huán)境的污染，便于掩埋處理。高效脫砷劑通常具有脫砷效率高容砷能力強(qiáng)的優(yōu)點，它們通常是高鎳系催化劑，多具有很強(qiáng)的裂解性能，如果使用不當(dāng)往往會造成脫砷劑迅速結(jié)焦(塊)、床層壓降增大，迫使裝置停工。為防止這類事故，介紹鈍化處理方法供參考。鈍化過程是在脫砷劑臨氫活化處理(400℃)之后，將床層降至常溫，在1.0M7.預(yù)脫砷油中砷含里過高時，應(yīng)如何處理"所謂預(yù)脫砷油，這里是指經(jīng)預(yù)脫砷過程處理之后，進(jìn)入加氫預(yù)精制系統(tǒng)的原料油，而不是加氫預(yù)精制后的生成油。由于各裝置設(shè)計中采用的預(yù)脫砷方法不同，因此，預(yù)脫砷油砷含量不合格時的處理方法也就不同。(1)如果預(yù)脫砷采用Si－Al小球脫砷法，當(dāng)預(yù)脫砷油砷含量過高時，應(yīng)將Si－Al小球使用周期Si－Al小球?qū)嶋H容砷量盡可能準(zhǔn)確地估算清楚，假設(shè)超過5%～10%時，應(yīng)予以更換。另外一種情況，如果是原料油砷含量突然增高，則此時就應(yīng)采取單罐循環(huán)的方法，保證供給加氫預(yù)精制裝置合格的原料(砷含量<(100~200)×10－9，視各裝置工藝卡片的要求決定)，必要時更換Si－Al小球脫砷劑。(2).對干采用CHP氧化法脫砷的裝置，脫砷油砷含量過高時，首先應(yīng)查明原因，根據(jù)情況可采取提高反響時間或增加CHP量等措施;與此同時，應(yīng)制訂長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的可行方案。(3)對于采用臨氫法脫砷的裝置，脫砷油砷含量過高時，通常說明該脫砷劑的脫砷能力己經(jīng)下降，容砷能力超過允許圍。如果有備用的并聯(lián)脫砷反響器可根據(jù)情況切入系統(tǒng)。但多數(shù)裝置均不設(shè)置并聯(lián)的備用脫砷反響器。因此，只要在每個運轉(zhuǎn)周期之初，對在用脫砷劑的含砷量做準(zhǔn)確分析，通常不會出現(xiàn)這種情況。如果已分析出脫砷劑的砷含量較高。就應(yīng)在運轉(zhuǎn)初期及時更換脫砷劑。如果由于工作疏忽在開工之初未做分析，或分析失誤，或已發(fā)現(xiàn)脫砷劑積砷量已較高時，只好停工更換脫砷劑，別無其它更好方法。8.為什么對廢脫砷劑要妥善處理"環(huán)保方面有什么要求"廢脫砷劑，是指吸附、濃縮了較多砷化物的吸附劑，它已根本到達(dá)工業(yè)最大容砷量，不能再起到脫砷作用，應(yīng)予更換和妥善處理。據(jù)(石油化工毒物手冊)介紹，元素砷根本是無毒的，但是砷的氧化物和*些鹽類絕大局部是劇毒物。如三氧化二砷(As2O3)是人們常說的劇毒物砒霜。已經(jīng)測出，廢的3665脫砷劑中含有NiAs、NiAs2和Ni5As2等，它們也是有毒物質(zhì)，如果把含有砷和其它砷化物的廢脫砷劑長期露天堆放在地面上，砷也有被進(jìn)一步氧化成劇毒物的可能。因此，為防止毒物對周圍環(huán)境的污染和對人身體的危害，必須對廢脫砷劑進(jìn)展妥善處理。環(huán)保方面要求對廢脫砷劑必須做好防護(hù)處理。國外有些國家已明確要求對廢脫砷劑采取水泥罐裝封閉深埋措施。我國環(huán)保部門對毒物處理也有具體明文規(guī)定，在處理不同含砷量的廢脫砷劑時，應(yīng)在環(huán)保部門的指導(dǎo)下進(jìn)展。為防止廢脫砷劑對人體造成傷害，在處置廢脫砷劑時要求用防護(hù)用品，工作完畢后要洗手、洗澡和更衣;不得在存放廢脫砷劑的場所進(jìn)食、飲水和吸煙;盛放廢脫砷劑的金屬容器改做它用時應(yīng)進(jìn)展酸洗，在酸洗時應(yīng)先測金屬容器及酸中的含砷量，以防砷化氫中毒;作業(yè)工人應(yīng)定期體檢。9.加氫預(yù)精制(即預(yù)加氫)的作用是什么"其工藝過程是怎樣構(gòu)成的"氫氣從何而來"預(yù)加氫的作用是:除去重整原料中的非烴化合物(主要是硫化物、氮化物和含氧有機(jī)化合物)和金屬有機(jī)化介物。使之符合重整催化劑對原料油的要求。圖2－1是典型的重整原料加氫預(yù)精制工藝流程。由預(yù)分餾工序切取得到適宜餾分的原料，經(jīng)進(jìn)料泵升壓后與氫氣混合，再經(jīng)換熱器、加熱爐加熱到適宜溫度進(jìn)入加氫預(yù)精制反響器進(jìn)展精制反響，反響生成物經(jīng)換熱器、冷卻器降至別離溫度(通常為38℃別離器分出的含氫氣體可做其它加氫裝置的氫氣來源;脫水塔頂分出的氣體可送入燃料氣系統(tǒng)。預(yù)加氫過程所用的氫氣。通常是由重整裝置產(chǎn)生的氫做為預(yù)加氫局部的氫氣來源。有的裝置是一次通過，預(yù)加氫的尾氫不循環(huán)，因此，預(yù)加氫的氫油比是隨重整產(chǎn)氫的多少而定;有的預(yù)加氫局部帶循環(huán)氫壓縮機(jī)，預(yù)加氫的尾氫循環(huán)到壓縮機(jī)入口，重整裝置只提供補充氫，因此，它的氫油比擬前者高。系統(tǒng)壓力也比前者高。10.預(yù)加氫過程中發(fā)生的化學(xué)反響有哪些"它們的化學(xué)反響方程式是怎樣的"在預(yù)加氫反響中可發(fā)生脫硫、脫氮、脫金屬、脫氧、烯烴加氫飽以及脫鹵化物等6種反響。下面是6種反響的反響方程式:(l)脫硫反響:(3)脫金屬反響:雖然脫除金屬有機(jī)化合物的反響機(jī)理尚不十分清楚。但是知道，脫下的金屬是被保存在催化劑上。有人將廢加氫脫砷催化劑做了*光衍射分析，發(fā)現(xiàn)砷與催化劑上的金屬鎳形成了不同價態(tài)的化合物，如砷化鎳、二砷化鎳和五砷化二鎳等，據(jù)此，推測脫金屬反響方程式大致如下:(5)烯烴加氫飽和反響:鏈烯烴11.我國常用的預(yù)加氫催化劑有哪些"我國預(yù)加氫工業(yè)裝置應(yīng)用的催化劑有3641,3665,CH一3}}81}3761,481一},RN一l和R一l等。各種催化劑的根本活性組分和物化性狀如下:為適應(yīng)雙金屬重整工藝，70年代中期開發(fā)的3671催化劑可在低壓(別離器壓力最低達(dá)1.15MPa)下操作。近年開發(fā)的481-3催化劑可以處理含有難以加氫的噻吩作原料，目前已有12套裝置采用該種催化劑，運轉(zhuǎn)良好。原料油含硫量在200×10－6，在較低的壓力下也可脫至<0.5×10－6;這種催化劑的脫砷性能也很好，原料油含砷量為165×10－9時可降至0.3×10－9。481-3催化劑是球形的，所以裝卸催化劑土較容易;它可以采用蒸汽再生，再生后催化劑性能良好。對于混兌30%二次加工石腦油的預(yù)精制原料，481－3催化劑也能滿足重整對原料的要求。石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的RN－1、RS－1催化劑也是具有優(yōu)異性能的預(yù)加氫催化劑，具有活性高、空速大、穩(wěn)定性好、應(yīng)用圍較廣的特點，能將含硫、氮較高的劣質(zhì)原料一次精制而滿足多金屬重整的要求。此類催化劑目前已在國、外30套工業(yè)裝置上推廣應(yīng)用〔總加工能力約9Mt/a〕，其中用于重整預(yù)加氫裝置的有7套。與國外同類型催化劑相比擬，RN－1、RS－1催化劑的脫硫、脫氮能力優(yōu)于美國UOP公司的S－12催化劑，在進(jìn)展深度精制時，起始溫度比S－12催化劑低5~10℃12.原料預(yù)加氫過程的操作參數(shù)有哪些"原料預(yù)加氫過程的操作參數(shù)有:反響溫度，進(jìn)料質(zhì)量和進(jìn)料量，操作壓力，H2/HC，空速。13.操作溫度對預(yù)加氫反響有何影響"如何控制預(yù)加氫的反響溫度"提高溫度，將加速預(yù)加氫反響的速度，促進(jìn)預(yù)加氫反響的進(jìn)展，可降低精制油中的雜質(zhì)含量;但是溫度過高，將會降低生成油的液體產(chǎn)品收率，并促使焦炭生成速度增加，損害催化劑的活性。則，應(yīng)當(dāng)如何控制好預(yù)加氫的反響溫度呢"通常是控制反響器人口溫度，用以調(diào)整必須的脫硫、脫氮率。反響器出口溫度通常不是獨立的操作變量，它通常是進(jìn)料質(zhì)量的函數(shù)，當(dāng)反響器入口溫度和進(jìn)料質(zhì)量及流率一定時，一般情況下其出口溫度是不變的。入口溫度通常應(yīng)控制在所需的最低值、過高的反響器入口溫度是無益的，它將導(dǎo)致較高的生焦量?？s短裝置的運轉(zhuǎn)周期。通常隨著運轉(zhuǎn)時間的增長，催化劑活性逐步衰減，這可以用提高反響溫度來補償。但是，最高的預(yù)加氫反響溫度通常是370℃左右，超過此值，焦炭生成速度極快，而且將有裂化反響發(fā)生，而精制效果收效甚微。此溫度界限是指床層最高溫度。反響器和進(jìn)料加熱爐的設(shè)計溫度也可能限制最大容許操作值，反響器的最大溫升必須連續(xù)監(jiān)測，以保證不超越裝置的最高設(shè)計值。通常反響器溫升不允許超過35~4014.什么要嚴(yán)格控制預(yù)加氫進(jìn)料的質(zhì)量和速度"如何控制"因為預(yù)加氫反響器中裝填的催化劑和其它操作參數(shù)都是根據(jù)裝置欲加工的原料的數(shù)量和質(zhì)量設(shè)定的，進(jìn)料類型和進(jìn)料量可允許在適當(dāng)圍變化，但不允許過大的波動。當(dāng)進(jìn)料質(zhì)量變差和進(jìn)料量增大時，一定程度上會降低催化劑的使用壽命。在極端的情況下，或因生成油質(zhì)量不好、或因預(yù)加氫催化劑活性衰退過快，影響裝置生產(chǎn)正常運行，甚至停工。進(jìn)料量增加，需要較高的反響溫度才能完成恒定的脫硫率，并且需要較高的循環(huán)氣體流量以保持恒定的H2/HC比。反響溫度的上升將導(dǎo)致加快焦炭生成速度，縮短運轉(zhuǎn)周期。但是，進(jìn)料量降低過多，將會造成催化劑的積炭增加，有時流量不均造成溝流，影響產(chǎn)品質(zhì)量。通常進(jìn)料速率不宜低于設(shè)計值的50%。為了減少進(jìn)料變化所帶來的影響，一般操作原則是:在降低進(jìn)料量之前，應(yīng)先降低反響溫度;反之，在提高反響溫度之前應(yīng)先加大進(jìn)料量。特別是對原料質(zhì)量要隨時監(jiān)控。被加工的原料類型以餾程和密度表示。原料干點上升，將使脫氮、脫硫更加困難，因此需要較高的反響溫度，而高溫又加速焦炭生成;與此同時，較重的餾分本身還含有更多的生成焦炭的母體，更加速了焦炭的沉積。除此之外，高沸點餾分的原料可能含有更多的金屬雜質(zhì)，不僅導(dǎo)致反響器壓降增加，而且也會加速催化劑的失活。必須注意，被金屬飽和了的催化劑的活性很難恢復(fù)。這樣，用干點高于設(shè)計值的原料時，會縮短運轉(zhuǎn)周期;在苛刻的條件下，導(dǎo)致催化劑活性不可逆轉(zhuǎn)的喪失。因此，必須盡量防止高干點原料進(jìn)入裝置。為了減少焦炭的生成，在使用二次加工原料時，原料貯罐必須用氣封。餾程一樣，溴價較高的原料，說明烯烴含量較多。這種原料使床層溫升較高，也比擬容易縮合，在反響器和相關(guān)設(shè)備中容易結(jié)焦。加工這種原料時，除控制好床層溫度，還應(yīng)盡量加大H2/HC比。15.操作壓力對加氫反響有何影響"為什么要求預(yù)加氫盡量在設(shè)計壓力條件下運轉(zhuǎn)"通常提高壓力可以增加預(yù)加氫反響的深度，有利于雜質(zhì)的脫除，并可以減緩催化劑上積炭生成速率。反響器局部的操作壓力是由高壓別離器的壓力來控制。裝置所需的氫分壓是由需要完成的脫硫、脫氮程度所決定的。原始投資與操作費(本錢)對催化劑壽命權(quán)衡的最正確值。由于下述原因，操作壓力(即高壓別離器壓力)必須盡量保持在設(shè)計值：〔1〕雖然提高操作壓力對催化劑壽命有利，對催化劑活性有利，但是設(shè)備(加熱爐、反響器、壓縮機(jī)、換熱器、管道和平安閥)是根據(jù)設(shè)定的別離器壓力設(shè)計的，別離器壓力的提高將加速設(shè)備磨損，在極端情祝下可能造成代價高昂的危險及設(shè)備故障。〔2〕操作壓力低于設(shè)計值，對催化劑活性不利，并且由于焦炭生成而加速催化劑失活。16.氫油比H2/HC對預(yù)加氫反響過程有何影響"如何計算H2/HC比"H2/HC比下降時應(yīng)如何處理"提高H2/HC比，也就是提高氫分壓，有利于加氫反響，可減緩催化劑上積炭生成速率，有利于導(dǎo)出反響熱，防止或減小床層溫升(甚至超溫)。但是H2/HC過大時，將會影響裝置的處理量，增加能耗，不利于提高裝置經(jīng)濟(jì)效益。特別強(qiáng)調(diào)指出，裝置不允許在低于設(shè)計的H2/HC比下長期操作，那樣會導(dǎo)致催化劑迅速失活。H2/HC比通常有兩種表達(dá)形式，一為氫油體積比，二為氫油摩爾比。按下式計算:氫油體積比＝標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下混合氫體積流量/原料油體積流量氫油摩爾比＝混合氫摩爾流量/原料油摩爾流量在帶有氣體循環(huán)裝置的運轉(zhuǎn)過程中，由于可循環(huán)的氣體是壓縮比的函數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)壓降增高時，循環(huán)氣量將逐漸減少，特別采用離心式壓縮機(jī)更是如此。在這種情況下，只要計算的IH2/HC比不低于設(shè)計值，循環(huán)氣量的減少還可允許。但是如果過低，催化劑必須再生、過篩，以減少系統(tǒng)壓降。在一般的情況下，由于系統(tǒng)壓降或機(jī)械故障造成H2/HC比降低時，必須降低原料量，以保持必要的H2/HC比。一旦循環(huán)氣完全中斷，必須立即停頓原料進(jìn)入反響器，以保護(hù)催化劑和設(shè)備。17.系統(tǒng)氫純度對預(yù)加氫反響過程有何影響"氫純度由哪些因素確定"為使預(yù)加氫反響過程能有效進(jìn)展，要求有一定的氫純度(最低氫分壓下)，H2/HC比和氫分壓均與氫純度有關(guān)。從實際情形來說，通常受到操作費用、催化劑壽命諸因素影響。保持氫純度在70%~80%(摩爾)是允許的最小值，更低的氫純度對裝置運行將不利，因為這樣必須在更高的溫度下才能到達(dá)希望的產(chǎn)品質(zhì)量氫純度通常由以下因素確定:〔1〕補充氣的氫純度;〔2〕循環(huán)氣中容許的輕烴和H2S的累計含量。在大多數(shù)情況下，補充氫的純度是不容易控制的，它是由重整裝置或制氫裝置的操作所決定的，除非在本裝置設(shè)置氫提濃設(shè)備。循環(huán)氣中的輕質(zhì)烴加上反響中生成的輕質(zhì)烴，隨同補充氣進(jìn)入反響系統(tǒng)，在*些情況下，可在高壓別離器處排放，以防止積累。18.原料雜質(zhì)對預(yù)加氫系統(tǒng)有何影響"除去這些有害雜質(zhì)有哪些方法"硫和氮是原料中常見的雜質(zhì)，在加氫反響中生成的H2S和NH3可以進(jìn)一步反響生成硫化銨。如果進(jìn)料中還有雜質(zhì)氯。預(yù)加氫反響后生成HCl，HCl與NH3反響則生成氯化銨。這些銨鹽需要水洗脫除，以免在系統(tǒng)結(jié)垢。如果進(jìn)料中含有較多的氮或噻吩類硫化物，就必須在較高的反響壓力和〔或)較高的溫度操作。在補充氣中含有少量的N2、CO和CO2，它們對催化劑的影響不會很大，但必須不斷排放，以免在系統(tǒng)積累。過量的CO和CO2對催化劑則很不利，因為它們能夠被預(yù)加氫催化劑甲醇化，占據(jù)活性中心，并放熱使出口溫度升高，降低催化劑的外表活性。因此，不允許含有較高的CO或CO2的氣體進(jìn)入預(yù)加氫。堿金屬是預(yù)加氫催化劑的毒物，必須除去。固體腐蝕性物質(zhì)或機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入反響器將導(dǎo)致床層結(jié)垢，壓降增加。因此，必須對原料進(jìn)展過濾加以脫除。19.循環(huán)氣中H2S含量較高時(如>1%)對預(yù)加氫反響過程有何影響"應(yīng)如何處理"H2S的存在將會降低脫硫效率。5%的H2S含量將使氫分壓下降15%，特別是對原料含硫量較高時影響更大。另外，H2S腐蝕物將間接影響催化劑的活性。但是，當(dāng)處理直餾石腦油時，如果新氫補充量保持在200Nm3/m3油的情況下不會對脫硫效率產(chǎn)生影響。*研究單位發(fā)現(xiàn)H2S對脫硫反響有一種可逆的抑制效應(yīng)，并推論含1%的H2S能使催化劑活性下降4％。因此，建議加工高硫石腦油(如熱加工石腦油)的裝置，預(yù)加氫系統(tǒng)應(yīng)增設(shè)酸性氣脫硫工序。20.焦化石腦油作重整原料時，預(yù)加氫前是否應(yīng)將二烯烴飽和"為了把含硫、氮的雜質(zhì)精制到要求指標(biāo)，主要操作經(jīng)歷是什么"據(jù)多數(shù)裝置分析，焦化石腦油中二烯烴含量很低，一般不必設(shè)二烯烴飽和裝置。美國大西洋里奇菲爾德公司曾有過經(jīng)歷，影響預(yù)加氫催化劑結(jié)焦結(jié)垢的原因不是二烯烴本身。而是原料油與氧接觸所致。為此，有的公司把焦化汽油直接送到預(yù)加氫裝置，生產(chǎn)中沒有發(fā)生新的問題。為了把焦化石腦油中含量較高的硫、氮雜質(zhì)除掉，阿希蘭石油公司認(rèn)為主要應(yīng)供給足夠的氫。用Ni系催化劑，溫度為343℃、空速為4.0(h)－1，氫油比不得低于62Nm3/m3油，但有的公司認(rèn)為催化劑裝入量(即空速)最為重要，在Co系催化劑的裝置中，壓力為2.8~3.15MPa、330℃條件下，空速不大于4(h)－1，可使硫由40×10－6降至1.1×10－6，氮由1.6×10－6降0.5×10還有人認(rèn)為脫氮的關(guān)鍵是壓力，脫硫的關(guān)鍵是溫度。實踐證明，反響壓力幾乎與原料中氮化物含量成正比。其余各種因素應(yīng)綜合考慮。21.采用混兌大量(>25%)焦化石腦油做重整原料時有些什么經(jīng)歷"通常直餾原料中混入多于25%的焦化石腦油后，進(jìn)料中的氮和烯烴含量將會明顯增加，烯烴在預(yù)加氫反響器中很容易轉(zhuǎn)化，但氮含量的增大將使操作條件更加苛刻。在這種情況下使用鎳系加氫精制催化劑比擬有利。值得注意的是原料不宜在罐中存貯，應(yīng)將焦化石腦油直接送到預(yù)加氫，防止與空氣接觸，但此時應(yīng)防止焦化石腦油攜帶焦粉和明水。如果焦化汽油占預(yù)加氫進(jìn)料的50%以上，通常應(yīng)采用兩段加氫。第一段是低溫淺度加氫，使二烯烴飽和;第二段由于二烯烴已經(jīng)得到穩(wěn)定，可進(jìn)展較深度的脫氮。催化劑的顆粒度最好大一些，強(qiáng)度應(yīng)高一些，以便降低床層壓降。焦化汽油含量較高(如25%以上)時，應(yīng)選用徑向反響器。華特遜煉廠的經(jīng)歷說明，其脫硫、脫氮性能與軸向反響器一樣，但壓降小，運轉(zhuǎn)周期長。22．預(yù)加氫催化劑開工時預(yù)硫化的作用是什么"預(yù)加氫催化劑中的活性金屬通常應(yīng)是硫化(物)狀態(tài)，硫化(物)狀態(tài)的金屬(如鎳)具有比氧化(物)狀態(tài)更高的活性和穩(wěn)定性。但是新鮮的或再生后的預(yù)加氫催化劑中，金屬活性組分均為氧化(物)狀態(tài)，開工時預(yù)硫化的作用就是將氧化(物)狀態(tài)的金屬變成具有更高活性和穩(wěn)定性的硫化(物)狀態(tài)金屬。23.預(yù)硫化過程中應(yīng)注意哪些問題"(l)防止無硫熱氫介質(zhì)與催化劑接觸。在315℃(2)采用干法預(yù)硫化時，把H2S、CS2或DMDS(二甲基二硫)直接加到循環(huán)氫中的速度不宜過快，床層溫升不宜過高(通常要求≯30℃)，最高的床層溫度不宜超過260(3)采用濕法預(yù)硫化時，原料油中添加的硫含量推薦為1%左右，原料油應(yīng)是100%的直餾石腦油，床層最高點溫度亦應(yīng)控制在260℃以下，為防止高沸點硫化物難于轉(zhuǎn)化為H2S，建議往原料油中添加H2S、CS2(4)預(yù)加氫催化劑硫化時，通常要求催化劑吸收8%左右的硫，為保證預(yù)硫化效果，應(yīng)供給足夠多的硫。24.如果在沒有原料油進(jìn)人的情況下，預(yù)加氫催化劑與氫接觸的最高允許溫度為多少"為什么"在沒有原料油進(jìn)入時，催化劑與氫氣接觸的最高允許溫度，在預(yù)硫化前一般為200℃，有的公司允許260℃。預(yù)硫化后，允許315℃。在停氣不進(jìn)油時，希望循環(huán)氣中保持少量H所有上述限制條件，目的是為了防止預(yù)加氫催化劑活性金屬的復(fù)原。以鎳金屬為例，只有硫化態(tài)的鎳才具有更高的加氫活性，復(fù)原鎳是沒有活性的。25.預(yù)加氫生成油中硫化氫，在什么情況下會與烯烴化合成有機(jī)硫"如何防止"H2S與烯烴結(jié)合變成有機(jī)硫，在熱力學(xué)上是可能的:但是，這種反響是在溴價較高和一定的H2S分壓及溫度下才能發(fā)生。例如，在375℃反響條件下，預(yù)加氫生成物溴價2.0g/100mL,硫化氫分壓為0.025MPa時，按化學(xué)平衡計算平衡硫含量可達(dá)10－6防止的方法是:首先應(yīng)降低反響溫度，降低烯烴的生成量;其次可設(shè)法降低系統(tǒng)硫化氫分壓，如增加新氫量，系統(tǒng)置換等。如上述問題仍不能解決，應(yīng)選用高活性預(yù)加氫催化劑。26.怎樣評價預(yù)加氫催化劑的使用性能"通常是在試驗室評價裝置上，用特定的原料，或按試驗要求在原料中添加一定數(shù)量的H2S來評價催化劑的脫硫性能或其它性能，進(jìn)展最正確化運轉(zhuǎn)，確定最正確的使用條件等。在進(jìn)展催化劑性能比擬時，應(yīng)在一樣的操作條件和一樣的原料時才能進(jìn)展比照，不同裝置上運轉(zhuǎn)催化劑的使用性能沒有可比性，這不僅由于使用的操作條件不同，而且原料油也有差異，催化劑壽命的不同，脫硫率的差異等。事實上如果工藝要求脫硫率為90%~95%時，也不能根據(jù)脫硫率在60%~80%時的試驗結(jié)果來評選催化劑，動力學(xué)的變化將導(dǎo)致催化劑選擇性的變化。為了評價催化劑的活性，國外曾推導(dǎo)出一種簡單動力學(xué)公式，據(jù)悉可以把工業(yè)數(shù)據(jù)簡化為一種活度常數(shù)。這種活度常數(shù)是工藝參數(shù)的函數(shù)，*些催化劑廠用以做為催化劑使用性能的保證。27.是否有方法可以預(yù)測預(yù)加氫催化劑的使用壽命"預(yù)測預(yù)加氫催化劑使用壽命是一件非常難辦的事，這是因為催化劑的使用壽命與以下因素有關(guān)，諸如催化劑的制備方法、原料的類型、原料油中硫及其它雜質(zhì)毒物含量以及要求到達(dá)的精制深度等。因此，有人說不可能真正預(yù)測預(yù)加氫催化劑的使用壽命。但是美國催化劑化學(xué)品公司提出了一種方法。對特定的原料油可以做出催化劑運轉(zhuǎn)周期與加工深度和氫分壓的函數(shù)關(guān)系，可以預(yù)測設(shè)計裝置允許的催化劑再生次數(shù)，這樣總的使用壽命便可以估算出來。28.使預(yù)加氫催化劑壽命縮短的原因有哪些"如何延長預(yù)加氫催化劑的使用壽命"使預(yù)加氫催化劑壽命縮短的原因有:(l)反響器溫度過高;(2)進(jìn)料干點過高;(3)進(jìn)料空速過低;(4)循環(huán)氣氫純度過低，氫分壓下降;(5)氫油比過低等。延長預(yù)加氫催化劑使用壽命，應(yīng)將上述導(dǎo)致催化劑結(jié)焦使用壽命下降的五個主要因素限制在允許的限度:(1)控制反響溫度在任何時候，反響溫度必須控制在完成所要求的脫硫率和脫氮率所必需的最低值。提高反響溫度會提高焦炭生成速度，因而縮短了再生之間的運轉(zhuǎn)時間。同樣，如果改變進(jìn)料量，反響溫度隨之改變，通常的做法是在降低進(jìn)料量之前，應(yīng)先降低反響溫度，或在提溫前先提進(jìn)料量。(2)控制原料餾程如果原料干點升高。硫、氮含量將增加，這就需要用較高的溫度來脫除。而重餾分的進(jìn)料含有比擬多的焦炭母體，使催化劑積炭增加。因此，一定要控制好原料餾程，勿使過高干點的物料進(jìn)入反響器。(3)控制進(jìn)料速率如果進(jìn)料量下降很多，原料油在反響器的停留時間(假反響時間〕延長，焦炭的生成量增加；同時，進(jìn)料量(即空速)過低，會使水力學(xué)因素變得困難起來，反響器物流的分配可能變得不均勻，出現(xiàn)邊壁氣流等，使催化劑利用率下降，需要較高的反響溫度來彌補，因而進(jìn)一步使積炭增加，催化劑壽命縮短。為防止這種情況，通常要求進(jìn)料量不宜低于設(shè)計值的70%。(4)控制氫純度(氫分壓)如果氫純度(氫分壓)降低時，加氫反響將不能有效完成，焦炭生成的傾向?qū)⒃龃?，催化劑活性變差，為此，操作人員只好用提高反響溫度去補償，使問題會變得更趨嚴(yán)重。為了延長催化劑的使用壽命，盡量減少焦炭的生成，不宜讓裝置在氫純度低干70%(摩爾)條件下運轉(zhuǎn)。應(yīng)盡量通過提高補充氫純度和(或)提供更多的新氫量使系統(tǒng)氫純度提高。(5)控制適宜的氫油比適宜的氫油比是確保催化劑使用壽命的根本條件。如果裝置在低于氫/油比設(shè)計值的條件下運轉(zhuǎn)，催化劑床層和加熱爐管壁溫度都會提高，從而導(dǎo)致結(jié)焦加速生成。氫氣的中斷更是十分危險。因此，通常在氫/油比降至預(yù)定的最小值時，應(yīng)使加熱爐熄火降溫或采取其它緊急措施(聯(lián)鎖)。29.更換預(yù)加氫催化劑的標(biāo)準(zhǔn)是什么"國外各公司更換預(yù)加氫催化劑沒有固定的指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。有的公司用一種活性因子，比照各再生周期催化劑活性衰退，當(dāng)活性降至原始活性的60%時，認(rèn)為應(yīng)該更換催化劑。此外，有的公司認(rèn)為反響溫度已提高至極限，而且必須通過降低空速才能滿足生產(chǎn)要求時，就應(yīng)更換催化劑。上述的活性衰退可以是脫硫活性、脫氮活性或脫金屬活性等的衰退，可按其中對運轉(zhuǎn)起限制作用的活性來確定。極限運轉(zhuǎn)溫度，就是不能生產(chǎn)出質(zhì)量合格的重整原料時的最高反響溫度。此外，還應(yīng)考慮金屬毒物積累而穿透，造成生成油雜質(zhì)含量超標(biāo)，或者催化劑物性的明顯降級，如破碎嚴(yán)重，床層細(xì)粉增加導(dǎo)致床層壓降增大或溝流等。更換催化劑要考慮停工方案和額外的停產(chǎn)費用。30.預(yù)加氫系統(tǒng)開工(用重整氫)及停工的根本程序是什么"預(yù)加氫系統(tǒng)開工步驟大致如下:(1)催化劑枯燥和重整催化劑一樣，催化劑的枯燥對預(yù)加氫系統(tǒng)開工是重要步驟之一，通常是在0.5MPa壓