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石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)一:催化裂化概述1催化裂化定義2原油的二次加工催化裂化的原料和產(chǎn)品3催化裂化的發(fā)展方向4知識(shí)點(diǎn)01石油的二次加工知識(shí)點(diǎn)1:原油的二次加工
一般原油經(jīng)常減壓蒸餾后可得到10~40%的汽油,煤油及柴油等輕質(zhì)油品,其余的是重質(zhì)餾分和殘?jiān)?。國民?jīng)濟(jì)和國防上需要的輕質(zhì)油量很大,由于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)汽油的質(zhì)量提出更高的要求。原油經(jīng)簡(jiǎn)單加工所能提供的輕質(zhì)油品的數(shù)量和質(zhì)量都不能滿足需求(直餾汽油辛烷值只有40-50)。這種供需矛盾促進(jìn)了煉油工藝,特別是重油輕質(zhì)化技術(shù)的發(fā)展。一石油二次加工的作用知識(shí)點(diǎn)1:原油的二次加工二石油二次加工工藝方法油品輕質(zhì)化工藝1(1)熱裂化:重質(zhì)油在高溫條件下輕質(zhì)化的過程(2)催化裂化:重質(zhì)油在催化劑存在下輕質(zhì)化的過程。(3)加氫裂化:餾分油或重質(zhì)油在氫氣和催化劑存
在下的裂化過程知識(shí)點(diǎn)1:原油的二次加工二石油二次加工工藝方法油品改質(zhì)工藝2(1)催化重整:生產(chǎn)高辛烷值汽油及輕芳烴。(2)加氫精制:餾分在氫氣催化劑存在下改善油品
的性質(zhì)。02催化裂化的定義知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化的定義催化裂化:重質(zhì)餾分油在一定反應(yīng)條件(1-3atm、480-530℃)和催化劑存在的情況下,發(fā)生一系列反應(yīng)生產(chǎn)氣體、液化氣、汽油、柴油、焦炭產(chǎn)品的過程。根據(jù)原料、催化劑和操作條件的不同,催化裂化各產(chǎn)品的產(chǎn)率、組成和性質(zhì)略有不同。
03催化裂化的原料和產(chǎn)品知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化的原料和產(chǎn)品餾分油(350-500℃)1主要是(減一、二、三線),它的特點(diǎn)是含芳烴不多,易裂化,
輕油收率高,優(yōu)質(zhì)催化料;減壓餾分油(VGO)01
指的是焦化蠟油,它的特點(diǎn)是含芳烴較多,較難裂化,不單獨(dú)
使用,參煉比為15—25%;焦化餾分油(CGO)02
該組分是潤(rùn)滑油的非理想組分,含芳烴更多,更難裂化,不單獨(dú)
使用,只能摻煉。潤(rùn)滑油溶劑精制抽出油03含飽和烴多,含雜質(zhì)少,是催化裂化的理想原料。加氫裂化尾油04知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化的原料和產(chǎn)品重油(>350℃或>500℃)2其中硫、重金屬含量和殘?zhí)康偷目梢灾苯幼鳛樵?。常壓重?AR)01含有膠質(zhì)和瀝青質(zhì),一般不單獨(dú)作為原料,而是進(jìn)行摻煉;
摻煉的多少視減壓渣油的性質(zhì)。減壓渣油(VR)02
DAO的重金屬含量遠(yuǎn)低于VR,改善了原料的性質(zhì),含硫原油的DAO最好經(jīng)過加氫處理再作為催化裂化的原料。脫瀝青油(DAO)03評(píng)價(jià)催化裂化原料的指標(biāo)主要有:殘?zhí)?、金屬含量和含氮量知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化的原料和產(chǎn)品產(chǎn)品名稱主要成分含量性質(zhì)及用途C1、C2、H2、H2S
C3、C4C5-C11C10-C20以稠環(huán)芳烴為主化工利用縮合產(chǎn)物(CmHn)催化裂化的產(chǎn)品分布及特點(diǎn)干氣(非目的產(chǎn)物)10%-20%燃料或化工液化氣80%-90%汽油30%-50%研究法辛烷值80-90,稀烴含量高。商品汽油中催化裂化汽油占近80%。柴油0-40%含有較多的芳烴,十六烷值低,安定性較差,特別是渣油催化裂化。商品柴油中催化裂化柴油占35%。油漿2-7%焦炭(非目的產(chǎn)物)5-7%不作為產(chǎn)品,再生過程燒掉了10%-20%04催化裂化的發(fā)展方向知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化的原料和產(chǎn)品1.繼續(xù)改進(jìn)工藝、設(shè)備、催化劑技術(shù),盡可能多地加工劣質(zhì)重油。2.降低能耗降低焦炭產(chǎn)率、充分利用再生煙氣中CO的燃燒熱、發(fā)展再生煙氣熱能利用技術(shù)3、減少環(huán)境污染
充分脫除再生煙氣中的粉塵、CO、SO2和NOx;系統(tǒng)處理含硫污水、產(chǎn)品精制時(shí)產(chǎn)生的堿渣;竭力降低再生煙氣放空、機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪音;知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化的原料和產(chǎn)品4.開發(fā)適應(yīng)多種生產(chǎn)需要的催化劑和工藝;5、過程模擬和計(jì)算機(jī)應(yīng)用;建立合理的數(shù)學(xué)模型,用于設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)以及計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制;6、同步發(fā)展催化裂化與其它工藝的組合優(yōu)化;石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)二:催化裂化的化學(xué)反應(yīng)1催化裂化反應(yīng)總結(jié)2單體烴的催化裂化反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)01單體烴的催化裂化反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)烷烴主要發(fā)生分解反應(yīng),分解成較小分子的烷烴和烯烴,烷烴分解時(shí)多從中間的C—C鍵處斷裂,分子越大越容易斷裂烷烴01CnH2n+2
CmH2m+CpH2p+2(n=m+p)知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)烯烴021、分解反應(yīng):分解為兩個(gè)較小分子的烯烴CnH2n
CmH2m+CpH2p(n=m+p)知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)2、異構(gòu)化反應(yīng)(1)分子骨架結(jié)構(gòu)改變,正構(gòu)烯烴變成異構(gòu)烯烴(2)分子中的雙鍵向中間方向移動(dòng)(3)烯烴空間結(jié)構(gòu)的變化知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)3、
氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)兩個(gè)烯烴分子之間發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng),一個(gè)獲得氫變成烷烴,另一個(gè)失去氫轉(zhuǎn)化為多烯烴及芳烴或縮合程度更高的分子,直到縮合至焦炭。氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是烯烴的重要反應(yīng),是催化裂化汽油飽和度較高的主要原因,但反應(yīng)速度較慢,需要較高活性催化劑。烯烴可環(huán)化成環(huán)烷烴并脫氫成為芳烴4、
環(huán)化反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)1:?jiǎn)误w烴的催化裂化反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)環(huán)烷烴03環(huán)烷烴的環(huán)可斷裂生成烯烴,烯烴再繼續(xù)進(jìn)行上述各項(xiàng)反應(yīng);環(huán)烷烴帶有長(zhǎng)側(cè)鏈,則側(cè)鏈本身會(huì)發(fā)生斷裂生成環(huán)烷烴和烯烴;環(huán)烷烴可以通過氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)轉(zhuǎn)化為芳烴;帶側(cè)鏈的五員環(huán)烷烴可以異構(gòu)化成六員環(huán)烷烴,并進(jìn)一步脫氫生成芳烴。知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)芳香烴04芳香烴核在催化裂化條件下十分穩(wěn)定,連在苯核上的烷基側(cè)鏈容易斷裂成較小分子烯烴,側(cè)鏈越長(zhǎng),反應(yīng)速度越快。多環(huán)芳烴的裂化反應(yīng)速度很低,它們的主要反應(yīng)是縮合成稠環(huán)芳烴,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為焦炭,同時(shí)放出氫使烯烴飽和。在催化裂化條件下,烴類進(jìn)行的反應(yīng)除了有大分子分解為小分子的反應(yīng),而且還有小分子縮合成大分子的反應(yīng)(甚至縮合至焦炭)。與此同時(shí),還進(jìn)行異構(gòu)化、氫轉(zhuǎn)移、芳構(gòu)化等反應(yīng)。在這些反應(yīng)中,分解反應(yīng)是最主要的反應(yīng),催化裂化這一名稱就是因此而得。02單體烴催化裂化的反應(yīng)總結(jié)催化裂化的主要反應(yīng)有
分解反應(yīng)a異構(gòu)化反應(yīng)b氫轉(zhuǎn)移反應(yīng):某烴分子上的氫脫下來加到另一烯
烴分子上使之飽和的反應(yīng)c芳構(gòu)化反應(yīng):所有能生成芳烴的反應(yīng)d疊合反應(yīng):烯烴與烯烴合成大分子烯烴的反應(yīng)。
隨疊合深度不斷加深,最終將生成焦炭e知識(shí)點(diǎn)2:?jiǎn)误w烴的催化裂化反應(yīng)總結(jié)
小結(jié)最主要、最重要的反應(yīng),對(duì)整個(gè)反應(yīng)的熱力學(xué)
和動(dòng)力學(xué)起決定作用,催化裂化由此得名裂化反應(yīng)1特征反應(yīng),反應(yīng)速度不快,較低溫度有利。氫
轉(zhuǎn)移反應(yīng)的結(jié)果是使生成物中的一部分烯烴飽
和,這是催化裂化產(chǎn)品飽和度較高的根本原因氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)2反應(yīng)能力較弱,汽油辛烷值的提高主要靠裂化
和異構(gòu)化反應(yīng)芳構(gòu)化反應(yīng)3知識(shí)點(diǎn)2:?jiǎn)误w烴的催化裂化反應(yīng)總結(jié)石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)三:催化裂化反應(yīng)機(jī)理和特點(diǎn)1催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)2催化裂化的反應(yīng)機(jī)理知識(shí)點(diǎn)01催化裂化的反應(yīng)機(jī)理知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理正碳離子是指缺少一對(duì)電子,而形成帶正電的離子:特點(diǎn):不能在溶液中離解出來自由存在;只能吸附在催化劑表面上參加化學(xué)反應(yīng)。正碳離子形成:烯烴的雙鍵中一個(gè)鍵斷開,并在含H多的C上加上一個(gè)H+,使含H少的另一個(gè)C缺少一對(duì)電子。一正碳離子知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理二形成正碳離子的條件1、存在烯烴來源:原料本身、熱反應(yīng)產(chǎn)生。2、存在質(zhì)子H+來源:由催化劑的酸性中心提供。存在于催化劑的活性中心,不能離開催化劑表面。知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理以正n-C16H32來說明。三正碳離子機(jī)理1、生成正碳離子正n-C16H32得到一個(gè)H+,生成正碳離子。知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理大正碳離子不穩(wěn)定,容易在β位置上斷裂,生成一個(gè)烯烴和一個(gè)小正碳離子:特點(diǎn):主鏈中C數(shù)量>5時(shí)才容易斷裂,裂化后生成的產(chǎn)物至少是3個(gè)C以上的分子。
2、β斷裂知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理>仲正碳離子若正碳離子為伯正碳離子,易變成仲碳離子,再進(jìn)行β斷裂,甚至異構(gòu)化為叔正碳離子,再進(jìn)行β斷裂。直至不再斷裂的小正碳離子,如C3H7+、C4H9+為止。3、異構(gòu)化>伯正碳離子叔正碳離子知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理較小正碳離子與烯烴、烷烴、環(huán)烷烴間發(fā)生氫轉(zhuǎn)移反應(yīng),使小正碳離子變成小分子烷烴。中性烴分子變成新正碳離子,再進(jìn)行各種反應(yīng),使原料不斷變成產(chǎn)品。4、氫轉(zhuǎn)移知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理思考1:為什么催化裂化產(chǎn)物中少C1、C2,多C3、C4?正碳離子分解時(shí)不生成<C3、C4的更小正碳離子。思考2:為什么催化裂化產(chǎn)物中多異構(gòu)烴?伯、仲正碳離子穩(wěn)定性差,易轉(zhuǎn)化為叔正碳離子。思考3:為什么催化裂化產(chǎn)物中多β烯烴?伯正碳離子易轉(zhuǎn)為仲正碳離子,放出H+形成β烯烴。4、氫轉(zhuǎn)移知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化的反應(yīng)機(jī)理正碳離子和烯烴結(jié)合在一起,生成大分子正碳離子:正碳離子放出H+還給Cat.而變成烯烴,反應(yīng)終止5、疊合反應(yīng)6、反應(yīng)終止02催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)
外擴(kuò)散原料分子由主氣流擴(kuò)散到催化劑外表面內(nèi)擴(kuò)散原料分子由催化劑外表面擴(kuò)散到內(nèi)表面吸附原料分子在催化劑內(nèi)表面吸附反應(yīng)原料分子反應(yīng)生成產(chǎn)物脫附產(chǎn)物分子從催化劑內(nèi)表面脫附內(nèi)擴(kuò)散產(chǎn)物分子從催化劑內(nèi)表面擴(kuò)散到外表面外擴(kuò)散產(chǎn)物分子由催化劑外表面擴(kuò)散到主氣流速度最慢,對(duì)整個(gè)催化裂化反應(yīng)起控制作用一氣-固非均相催化反應(yīng)過程知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)1、各類競(jìng)爭(zhēng)吸附能力2、各類烴的化學(xué)反應(yīng)順序C數(shù)相同的各類烴,被吸附的順序?yàn)椋撼憝h(huán)芳烴>稠環(huán)環(huán)烷烴>烯烴>單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>環(huán)烷烴>烷烴;同類烴,分子量↗,越容易被吸附。烯烴>大分子側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>異構(gòu)烷烴或烷基環(huán)烷烴>小分子側(cè)鏈的單環(huán)芳烴>正構(gòu)烷烴>稠環(huán)芳烴。知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)
這兩個(gè)排序是不一致的,特別是稠環(huán)芳烴,它的吸附能力很強(qiáng)而化學(xué)反應(yīng)速度卻最低,競(jìng)爭(zhēng)吸附的結(jié)果是:稠環(huán)芳烴占據(jù)了催化劑表面,但是它們反應(yīng)速度慢,且不易脫附,甚至縮合生焦,干脆不離開催化劑表面了。這樣大大妨礙了其它烴被吸附到催化劑表面上進(jìn)行反應(yīng),從而使整個(gè)石油餾分的反應(yīng)速度都降低。
芳香基原料油、催化裂化循環(huán)油或油漿(其中含有較多的稠環(huán)芳烴)較難裂化,要選擇合適的反應(yīng)條件或者先通過預(yù)處理來減少其中的稠環(huán)芳烴而使其成為優(yōu)質(zhì)的裂化原料。思考:稠環(huán)芳烴對(duì)催化裂化過程的影響?知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)平行反應(yīng):裂化同時(shí)朝著幾個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)。順序反應(yīng):隨反應(yīng)深度↗,反應(yīng)產(chǎn)物又會(huì)繼續(xù)反應(yīng)。二復(fù)雜的平行-順序反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化的反應(yīng)特點(diǎn)特點(diǎn):反應(yīng)深度對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率的分配有重要影響。隨反應(yīng)時(shí)間↗,轉(zhuǎn)化深度↗,最終產(chǎn)物氣體和焦炭產(chǎn)率會(huì)↗;而汽柴油等中間產(chǎn)物產(chǎn)率開始時(shí)↗,隨后再↙。石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)四:催化裂化的催化劑1催化劑的擔(dān)體2催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)催化裂化催化劑的使用性能3知識(shí)點(diǎn)01催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)工業(yè)上使用的裂化催化劑有三大類,廣泛采用的催化裂化催化劑主要有兩大類知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)催化裂化裝置最初使用的經(jīng)處理的天然白土,其主要活性組分是硅酸鋁。天然白土被人工合成硅酸鋁所取代。天然白土催化劑01知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)硅酸鋁的主要成分是氧化硅和氧化鋁,合成硅酸鋁依鋁含量的不同又分為低鋁(含Al2O310%~13%)和高鋁(含Al2O3約25%)二種。其催化劑按顆粒大小又分為小球狀(直徑在3~6mm)和微球狀(直徑在40~80)。無定型硅酸鋁催化劑02知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)
Al2O3、Si2O3及少量水分是必要的活性組分,而其它組分是在催化劑的制備過程中殘留下來的極少量的雜質(zhì)。合成硅酸鋁是由Na2SiO3和Al2(SO4)3溶液按一定的比例配合而成凝膠,再經(jīng)水洗、過濾、成型、干燥、活化而制成的。硅酸鋁催化劑的表面具有酸性,并形成許多酸性中心,催化劑的活性就來源于這些酸性中心,即催化劑的活性中心。無定型硅酸鋁催化劑02知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)分子篩又稱為泡沸石,按其組成及晶體結(jié)構(gòu)不同分為A型、X型、Y型及絲光沸石等幾種,目前工業(yè)裂化催化劑中常用的是X型和Y型沸石,其中用得最多的是Y型沸石。分子篩催化劑03知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)分子篩催化劑與無定形硅酸鋁催化劑的性能比較知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)性能催化劑分子篩催化劑無定形硅酸鋁活性所需反應(yīng)時(shí)間選擇性對(duì)熱穩(wěn)定性再生溫度氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)活性抗重金屬穩(wěn)定性對(duì)再生催化劑含炭量的要求裂解和異構(gòu)活性高短(約1~4秒)好(焦炭產(chǎn)率低)好高(約700℃)很高較強(qiáng)不大于0.2%低長(zhǎng)差(焦炭產(chǎn)率高)較差較低(約600℃)較低較弱可在0.5%左右02催化裂化催化劑的擔(dān)體知識(shí)點(diǎn)2:催化劑的擔(dān)體新合成出來的分子篩催化劑是一種硅鋁酸的鈉鹽,分子篩中的鈉離子可以被氫離子、稀土金屬離子等取代,經(jīng)過離子交換的分子篩的活性比硅酸鋁的高出上百倍。這樣過高的活性不宜直接用作裂化催化劑,工業(yè)上使用的分子篩催化劑,一般是將含5%~15%的分子篩均勻分布在擔(dān)體上,擔(dān)體通常采用無定型硅酸鋁、白土等具有裂化活性的物質(zhì)有較大的比表面積和一定的孔分布,有一定
的粘結(jié)性,通過噴霧干燥制成合適的篩分分
布,可以容納分子篩中未除去的Na+
。1催化劑擔(dān)體的作用知識(shí)點(diǎn)2:催化劑的擔(dān)體提供較好的磨損強(qiáng)度,減少催化劑的跑損,
減少對(duì)環(huán)境的污染;2起稀釋作用,對(duì)沸石的活性起相輔助相承
作用,降低分子篩催化劑的生產(chǎn)成本。3催化劑擔(dān)體的作用知識(shí)點(diǎn)2:催化劑的擔(dān)體作為熱載體,在兩器的循環(huán)過程中完成熱量
的儲(chǔ)存與傳送。4起到預(yù)裂化的作用,對(duì)重油催化裂化載體還
是大分子反應(yīng)的場(chǎng)所,因?yàn)榇蠓肿硬荒苓M(jìn)入
分子篩的孔內(nèi)。載體是催化劑組成的重要部
分,其性能對(duì)催化劑有較大的影響。503催化裂化催化劑的使用性能知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化催化劑的使用性能活性是指催化劑促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的能力。對(duì)無定形硅酸鋁催化劑(分子篩),采用D+L法,它是以待定催化劑和標(biāo)準(zhǔn)原料在標(biāo)準(zhǔn)裂化條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),以反應(yīng)所得干點(diǎn)小于204℃的汽油加上蒸餾損失占原料油的重量百分?jǐn)?shù),即(D+L)%來表示。工業(yè)上經(jīng)常采用更為簡(jiǎn)便的間接測(cè)定方法——KOH指數(shù)法?;钚?1知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化催化劑的使用性能將進(jìn)料轉(zhuǎn)化為目的產(chǎn)品的能力稱為選擇性,一般采用目的產(chǎn)物產(chǎn)率與轉(zhuǎn)化率之比,或以目的產(chǎn)物與非目的產(chǎn)物產(chǎn)率之比來表示。選擇性02知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化催化劑的使用性能催化劑在使用過程中保持其活性和選擇性的性能稱為穩(wěn)定性。通常情況下,分子篩催化劑的穩(wěn)定性比無定型硅酸鋁催化劑好,無定型硅酸鋁催化劑中高鋁的穩(wěn)定性比低鋁好,分子篩催化劑中Y型比X型的穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性03知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化催化劑的使用性能重金屬對(duì)催化劑的污染程度用污染指數(shù)表示:污染指數(shù)=0.1(Fe+Cu+14Ni+4V)式中:Fe、Cu、Ni、V分別為催化劑上鐵、銅、鎳、釩的含量,以表示以mg/kg表示??怪亟饘傥廴拘阅?4知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化催化劑的使用性能為保證催化劑在流化床中有良好的流化狀態(tài),要求催化劑有適宜的粒徑或篩分組成。工業(yè)用微球催化劑顆粒直徑一般在20~80之間。我國用磨損指數(shù)來評(píng)價(jià)微球催化劑的機(jī)械強(qiáng)度。流化性能和抗磨性能05知識(shí)點(diǎn)3:催化裂化催化劑的使用性能密度06真實(shí)密度:顆粒的質(zhì)量與骨架實(shí)體所占體積之比1顆粒密度:把微孔體積計(jì)算在內(nèi)的單個(gè)顆粒的密度2堆積密度:
催化劑堆積時(shí)包括微孔體積和顆粒間的孔隙體
積的密度3石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)五:催化裂化催催化劑的失活與再生12催化裂化催化劑的失活催化裂化催化劑的再生知識(shí)點(diǎn)01催化裂化催化劑的失活在反應(yīng)—再生過程中,裂化催化劑的活性和選擇性不斷下降,此現(xiàn)象稱為催化劑的失活。裂化催化劑的失活原因主要有三:知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的失活水熱失活結(jié)焦失活毒物引起的失活知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)在高溫,特別是有水蒸氣存在的條件下裂化催化劑的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,比表面積減小、孔容積減小,分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞,導(dǎo)致催化劑的活性和選擇性下降。水熱失活01知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)無定型硅酸鋁催化劑的熱穩(wěn)定性較差,當(dāng)溫度高于650℃時(shí)失活就很快。分子篩催化劑的熱穩(wěn)定性比無定型硅酸鋁的要高很多,在高于800℃時(shí),許多分子篩就已開始有明顯的晶體破壞現(xiàn)象發(fā)生。在工業(yè)生產(chǎn)中,對(duì)分子篩催化劑,一般在<650℃時(shí)催化劑失活很慢,在<720℃時(shí)失活并不嚴(yán)重,但當(dāng)溫度>730℃時(shí)失活問題就比較突出了。
水熱失活01知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化劑的表面上,覆蓋催化劑上的活性中心,使催化劑的活性和選擇性下降。工業(yè)催化裂化所產(chǎn)生的焦炭可認(rèn)為包括四類焦炭。結(jié)焦失活02知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的失活烴類在催化劑活性中心上反應(yīng)時(shí)生成的焦炭。其
氫碳比較低(H/C
原子比約0.4)。催化焦隨反
應(yīng)轉(zhuǎn)化率的增大而增加。催化焦1原料中的焦炭前身物(主要是稠環(huán)芳烴)在催化
劑表面上吸附、經(jīng)縮合反應(yīng)產(chǎn)生的焦。附加焦與
原料的殘?zhí)恐?、轉(zhuǎn)化率及操作方式(如回?zé)挿绞剑?/p>
等因素有關(guān)。附加焦2知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的失活也稱劑油比焦,因在汽提段汽提不完全而殘留在
催化劑上的重質(zhì)烴類,其氫碳比較高??善峤?/p>
的量與汽提段的汽提效率、催化劑的孔結(jié)構(gòu)狀況
等因素有關(guān)??善峤?由于重金屬沉積在催化劑表面上,促進(jìn)了脫氫和
縮合反應(yīng)而產(chǎn)生的焦。污染焦的量與催化劑上的
金屬沉積量、沉積金屬的類型及催化劑的抗污染
能力等因素有關(guān)。污染焦4知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)裂化催化劑的毒物主要是某些金屬(鐵、鎳、銅、釩等重金屬及鈉)和堿性氮化合物。毒物引起的失活03知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)
重金屬在裂化催化劑上的沉積會(huì)降低催化劑的活性和選擇性,其中以鎳和釩的影響最為重要。
在催化裂化反應(yīng)條件下,鎳起著脫氫催化劑的作用,使催化劑的選擇性變差,其結(jié)果是焦炭產(chǎn)率增大,液體產(chǎn)品產(chǎn)率下降,產(chǎn)品的不飽和度增高,氣體中的氫含量增大;釩會(huì)破壞分子篩的晶體并使催化劑的活性下降。知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)
鈉會(huì)中和酸性中心而降低催化劑的活性,而且會(huì)降低催化劑結(jié)構(gòu)的熔點(diǎn),使之在再生溫度條件下發(fā)生熔化現(xiàn)象,把分子篩和基質(zhì)一同破壞。
堿性氮化合物對(duì)裂化催化劑也是毒物,它會(huì)使催化劑的活性和選擇性降低。堿性氮化合物的毒害作用的大小除了與總堿氮含量有關(guān)外,還與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。
02催化裂化催化劑的再生知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)催化劑失活后,可以通過再生而恢復(fù)由于結(jié)焦而喪失的活性,但不能恢復(fù)由于結(jié)構(gòu)變化及金屬污染引起的失活。催化劑再生反應(yīng)就是用空氣中的氧燒去沉積的焦炭。再生反應(yīng)的產(chǎn)物是CO2、CO和H2O?!妒蜔捴啤贰妒蜔捴啤分R(shí)點(diǎn)2:催化裂化催化劑的再生1.再生反應(yīng)和再生反應(yīng)熱再生反應(yīng)的熱效應(yīng)與焦炭的組成(H/C)及再生煙氣中的CO2/CO比值
有關(guān),一般CO2/CO=1.1~1.3a再生反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng),熱效應(yīng)相當(dāng)大,足以提供本裝置熱平衡所需
要的熱量b通常在計(jì)算再生熱時(shí),是根據(jù)元素碳和元素氫的燃燒發(fā)熱值并結(jié)合焦
炭的H/C以及煙氣中的CO2/CO來計(jì)算再生反應(yīng)熱,此計(jì)算值為再生
反應(yīng)的總熱效應(yīng)c這種計(jì)算方法實(shí)際上是把焦炭看成是碳和氫的混合物,實(shí)際計(jì)算中還須從總熱效應(yīng)中扣除某一個(gè)數(shù)值以對(duì)燃燒熱作出修正《石油煉制》《石油煉制》知識(shí)點(diǎn)2:催化裂化催化劑的再生2.元素氫和元素碳的燃燒熱如下知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)
裂化催化劑在反應(yīng)器和再生器之間不斷地進(jìn)行循環(huán),通常在離開反應(yīng)器時(shí)催化劑(待生催化劑)上含炭約1%,須在再生器內(nèi)燒去積炭以恢復(fù)催化劑的活性。
對(duì)無定型硅酸鋁催化劑,要求再生劑的含碳量降至0.5%以下,對(duì)分子篩催化劑則一般要求降至0.2%以下,而對(duì)超穩(wěn)Y分子篩催化劑則甚至要求降至0.05%以下。
對(duì)一個(gè)催化裂化裝置來說,裂化催化劑的再生過程決定著整個(gè)裝置的熱平衡和生產(chǎn)能力,因此,在研究催化裂化時(shí)必須十分重視催化劑的再生問題。
知識(shí)點(diǎn)1:催化裂化催化劑的分類及特點(diǎn)催化劑再生反應(yīng)就是用空氣中的氧燒去沉積的焦炭。再生反應(yīng)的產(chǎn)物是
CO2、CO和H2O。一般情況下,再生煙氣中的
CO2/CO的比值在
1.1~1.3。在高溫再生或使用
CO
助燃劑時(shí),此比值可以提高,甚至可使煙氣中的
CO
幾乎全部轉(zhuǎn)化為
CO2。再生煙氣中還含有
SOx(SO2、SO3)和
NOx(NO、NO2)。由于焦炭本身是許多種化合物的混合物,主要是由碳和氫組成。石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)六:催化裂化反應(yīng)-再生系統(tǒng)工藝流程1反應(yīng)-再生系統(tǒng)工藝流程知識(shí)點(diǎn)2反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段01反應(yīng)-再生系統(tǒng)工藝流程知識(shí)點(diǎn)1:反應(yīng)-再生系統(tǒng)工藝流程知識(shí)點(diǎn)1:反應(yīng)-再生系統(tǒng)工藝流程保證催化劑在兩器間按正常流向循環(huán)以及再生器有好的流化狀態(tài)是催化裂化裝置的技術(shù)關(guān)鍵反應(yīng)吸熱,再生放熱,催化劑作為熱載體再生煙氣溫度很高,流量大,應(yīng)回收再生煙氣的化學(xué)能和熱能在生產(chǎn)過程中,催化劑會(huì)有損失和失活,為了維持系統(tǒng)內(nèi)催化劑的藏量和活性,需定期向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充或置換催化劑說明02反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段知識(shí)點(diǎn)2:反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段由吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的氣壓機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制富氣流量,以維持沉降器頂部壓力恒定
1知識(shí)點(diǎn)2:反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段以兩器壓差(通常為0.02~0.04MPa)作為調(diào)節(jié)信號(hào),由雙動(dòng)滑閥控制再生器頂部壓力2知識(shí)點(diǎn)2:反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段由提升管反應(yīng)器出口溫度控制再生滑閥開度來調(diào)節(jié)催化劑循環(huán)量;根據(jù)系統(tǒng)壓力平衡要求由待生滑閥開度控制汽提段料位高度3知識(shí)點(diǎn)2:反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段根據(jù)再生器稀密相溫差調(diào)節(jié)主風(fēng)放空量(稱為微調(diào)放空),以控制煙氣中的氧含量(通常要求小于0.5%),防止發(fā)生二次燃燒4知識(shí)點(diǎn)2:反應(yīng)-再生系統(tǒng)的控制手段5反應(yīng)器進(jìn)料低流量自保設(shè)有多種自保系統(tǒng)AB主風(fēng)機(jī)出口低流量自保C主風(fēng)機(jī)出口壓力下限自保E雙動(dòng)滑閥安全自停保護(hù)等。自保系統(tǒng)的作用是當(dāng)發(fā)生流化失常時(shí)立即自動(dòng)采取某些措施以免發(fā)生事故D兩器差壓自保石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)七:分餾系統(tǒng)工藝流程1分餾系統(tǒng)工藝流程知識(shí)點(diǎn)2分餾塔的特點(diǎn)01分餾系統(tǒng)工藝流程知識(shí)點(diǎn)1:分餾系統(tǒng)工藝流程過熱油氣460~480
℃02分餾塔的特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)2:分餾塔的特點(diǎn)過熱油氣進(jìn)料。分餾塔的進(jìn)料是由沉降器來的460~480℃的過熱油氣,并夾帶有少量催化劑細(xì)粉。為了創(chuàng)造分餾的條件,必須先把過熱油氣冷至飽和狀態(tài)并洗去夾帶的催化劑細(xì)粉,以免在分餾時(shí)堵塞塔盤。為此,在分餾塔下部沒有脫過熱段,其中裝有人字擋板,由塔底抽出油漿經(jīng)換熱、冷卻后返回?fù)醢迳戏脚c向上的油氣逆流接觸換熱,達(dá)到?jīng)_洗粉塵和脫過熱的目的。01A知識(shí)點(diǎn)2:分餾塔的特點(diǎn)由于全塔剩余熱量多(由高溫油氣帶入),催化裂化產(chǎn)品的分餾精確度要求也不高,為了保證全塔氣液負(fù)荷不過于懸殊,并回收高溫位熱量,除了塔底設(shè)置油漿循環(huán)取熱外,還設(shè)置了中段循環(huán)回流分段取熱。02B知識(shí)點(diǎn)2:分餾塔的特點(diǎn)03C塔頂采用循環(huán)回流,而不用冷回流主要原因進(jìn)入分餾塔的油氣中含有大量惰性氣和不凝氣,若采用冷回流會(huì)影響傳熱效果或加大塔頂冷凝器的負(fù)荷采用循環(huán)回流可減少塔頂流出的油氣量,從而降低分餾塔頂至氣壓機(jī)入口的壓力降,使氣壓機(jī)入口壓力提高,可降低氣壓機(jī)的動(dòng)力消耗采用頂循環(huán)回流可回收一部分熱量石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)八:吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程目錄1吸收穩(wěn)定的目的知識(shí)點(diǎn)2吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程01吸收穩(wěn)定的目的知識(shí)點(diǎn)1:吸收穩(wěn)定的目的同時(shí)將混入汽油中的少量氣體烴分出B將來自分餾部分的催化富氣中C2以下組分(干氣)與C3、C4組分(液化氣)分離以便分別利用A以降低汽油的蒸氣壓,保證符合商品規(guī)格C吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的目的02吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程知識(shí)點(diǎn)2:吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的工藝流程圖石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)九:催化裂化的主要設(shè)備目錄1三器知識(shí)點(diǎn)2三閥3三機(jī)01三器知識(shí)點(diǎn)1:三器沉降器02提升管反應(yīng)器01再生器03三器知識(shí)點(diǎn)1:三器提升管反應(yīng)器是催化裂化反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所,是催化裂化裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一。常見的提升管反應(yīng)器型式有兩種,即直管式和折疊式。前者多用于高低并列式提升管催化裂化裝置,后者多用于同軸式和由床層反應(yīng)器改為提升管的裝置。右圖是直管式提升管反應(yīng)器及沉降器示意圖。提升管反應(yīng)器01
進(jìn)料口以下的一段稱預(yù)提升段,其作用是:由提升管底部吹入水蒸氣(稱預(yù)提升蒸汽),使出再生斜管的再生催化劑加速,以保證催化劑與原料油相遇時(shí)均勻接觸。這種作用叫預(yù)提升。
知識(shí)點(diǎn)1:三器提升管反應(yīng)器01
為使油氣在離開提升管后立即終止反應(yīng),提升管出口均設(shè)有快速分離裝置,其作用是使油氣與大部分催化劑迅速分開??焖俜蛛x器的類型很多,常用的有:傘帽型、倒L型、T型、粗旋風(fēng)分離器、彈射快速分離器和垂直齒縫式快速分離器。知識(shí)點(diǎn)1:三器提升管反應(yīng)器01
沉降器是用碳鋼焊制成的圓筒形設(shè)備,上段為沉降段,下段是汽提段。沉降段內(nèi)裝有數(shù)組旋風(fēng)分離器,頂部是集氣室并開有油氣出口。沉降器的作用是使來自提升管的油氣和催化劑分離,油氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分出所夾帶的催化劑后經(jīng)集氣室去分餾系統(tǒng);由提升管快速分離器出來的催化劑靠重力在沉降器中向下沉降落入汽提段。
汽提段內(nèi)設(shè)有數(shù)層人字型擋板和蒸汽吹入口,其作用是將催化劑夾帶的油氣用過熱水蒸氣吹出(汽提),并返回沉降段,以便減油氣損失和減小再生器的負(fù)荷。
知識(shí)點(diǎn)1:三器沉降器02
沉降器多采用直筒形,直徑大小根據(jù)氣體(油氣、水蒸氣)流率及線速度決定,沉降段線速一般不超過0.5~0.6米/秒。沉降段高度由旋風(fēng)分離器料艙壓力平衡所需料腿長(zhǎng)度和所需沉降高度確定,通常為9~12米。汽提段的尺寸一般由催化劑循環(huán)量以及催化劑在汽提段的停留時(shí)間決定,停留時(shí)間一般是1.5~3分鐘。知識(shí)點(diǎn)1:三器沉降器02再生器是催化裂化裝置的重要工藝設(shè)備,其作用是為催化劑再生提供場(chǎng)所和條件。它的結(jié)構(gòu)形式和操作狀況直接影響燒焦能力和催化劑損耗。再生器是決定整個(gè)裝置處理能力的關(guān)鍵設(shè)備。右圖是常規(guī)再生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
再生器由筒體和內(nèi)部構(gòu)件組成。
知識(shí)點(diǎn)1:三器再生器03再生器簡(jiǎn)體是由碳鋼焊接而成的,由于經(jīng)常處于高溫和受催化劑顆粒沖刷,因此筒體內(nèi)壁敷設(shè)一層隔熱、耐磨襯里以保護(hù)設(shè)備材質(zhì)。筒體上部為稀相段,下部為密相段,中間變徑處通常叫過渡段。
知識(shí)點(diǎn)1:三器01筒體密相段是待生催化劑進(jìn)行流化和再生反應(yīng)的主要場(chǎng)所。在主風(fēng)的作用下,待生催化劑在這里形成密相流化床層,密相床層氣體線速度一般為0.6~1.0米/秒,采用較低氣速叫低速床,采用較高氣速稱為高速床。密相段直徑大小通常由燒焦所能產(chǎn)生的濕煙氣量和氣體線速度確定,密相段高度一般由催化劑藏量和密相段催化劑密度確定,一般為6~7米。
知識(shí)點(diǎn)1:三器密相段A稀相段實(shí)際上是催化劑的沉降段。為使催化劑易于沉降,稀相段氣體線速度不能太高,要求不大于0.6~0.7米/秒,因此稀相段直徑通常大于密相段直徑。稀相段高度應(yīng)由沉降要求和旋風(fēng)分離器料腿長(zhǎng)度要求確定,適宜的稀相段高度是9~11米。知識(shí)點(diǎn)1:三器稀相段B右圖是旋風(fēng)分離器示意圖。旋風(fēng)分離器由內(nèi)圓柱筒、外圓柱筒、圓錐筒以及灰斗組成?;叶废露伺c料腿連,料腿出口裝有翼閥。
旋風(fēng)分離器是氣固分離并回收催化劑的設(shè)備,它的操作狀況好壞直接影響催化劑耗量的大小,是催化裂化裝置中非常關(guān)鍵的設(shè)備。知識(shí)點(diǎn)1:三器02旋風(fēng)分離器
旋風(fēng)分離器的作用原理都是相同的,攜帶催化劑顆粒的氣流以很高的速度(15~25米/秒)從切線方向進(jìn)入旋風(fēng)分離器,并沿內(nèi)外圓柱筒間的環(huán)形通道作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使固體顆粒產(chǎn)生離心力,造成氣固分離的條件,顆粒沿錐體下轉(zhuǎn)進(jìn)入灰斗,氣體從內(nèi)圓柱筒排出?;叶?、料腿和翼閥都是旋風(fēng)分離器的組成部分?;叶返淖饔檬敲摎?,即防止氣體被催化劑帶入料腿;
知識(shí)點(diǎn)1:三器02旋風(fēng)分離器
料腿的作用回收的催化劑輸送回床層,為此,料腿內(nèi)催化劑應(yīng)具有一定的料面高度以保證催化劑順利下流,這也就是要求一定料腿長(zhǎng)度的原因;翼閥的作用是密封,即允許催化劑流出而阻止氣體倒竄。
知識(shí)點(diǎn)1:三器02旋風(fēng)分離器
主風(fēng)分布管是再生器的空氣分配器,作用是使進(jìn)入再生器的空氣均勻分布,防止氣流趨向中心部位,以形成良好的流化狀態(tài),保證氣固均勻接觸,強(qiáng)化再生反應(yīng)。輔助燃燒室是一個(gè)特殊形式的加熱爐,設(shè)在再生器下面(可與再生器連為一體,也可分開設(shè)置),其作用是開工時(shí)用以加熱主風(fēng)使再生器升溫,緊急停工時(shí)維持一定的降溫速度,正常生產(chǎn)時(shí)輔助燃燒室只作為主風(fēng)的通道。
.知識(shí)點(diǎn)1:三器03主風(fēng)分布管和輔助燃燒室02三閥知識(shí)點(diǎn)2:三閥雙動(dòng)滑閥02單動(dòng)滑閥01塞閥03三閥單動(dòng)滑閥用于床層反應(yīng)器催化裂化和高低并列式提升管催化裂化裝置。其作用是:正常操作時(shí)用來調(diào)節(jié)催化劑在兩器間的循環(huán)量,出現(xiàn)重大事故時(shí)用以切斷再生器與反應(yīng)沉降器之間的聯(lián)系,以防造成更大事故。運(yùn)轉(zhuǎn)中,滑閥的正常開度為40%~60%
知識(shí)點(diǎn)2:三閥單動(dòng)滑閥01
雙動(dòng)滑閥是一種兩塊閥板雙向動(dòng)作的超靈敏調(diào)節(jié)閥,安裝在再生器出口管線上(煙囪),其作用是調(diào)節(jié)再生器的壓力,使之與反應(yīng)沉降器保持一定的壓差。設(shè)計(jì)滑閥時(shí),兩塊閥板都留有一缺口,即使滑閥全關(guān)時(shí),中心仍有一定大小的通道,這樣可避免再生器超壓。
知識(shí)點(diǎn)2:三閥雙動(dòng)滑閥02在同軸式催化裂化裝置利用塞閥調(diào)節(jié)催化劑的循環(huán)量,塞閥有待生管塞閥和再生管塞閥兩種,它們的閥體結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制部分完全相同,但閥體部分連接部位及尺寸略有不同。結(jié)構(gòu)主要由閥體部分、傳動(dòng)部分、定位及閥位變送部分和補(bǔ)償彈簧箱組成。知識(shí)點(diǎn)2:三閥塞閥03磨損均勻而且較少高溫下承受強(qiáng)烈磨損的部件少安裝位置較低,操作維修方便知識(shí)點(diǎn)2:三閥塞閥比滑閥具有優(yōu)點(diǎn)03三機(jī)知識(shí)點(diǎn)3:三機(jī)氣壓機(jī)02主風(fēng)機(jī)01增壓機(jī)03三機(jī)
主風(fēng)機(jī)是將空氣加壓后(稱主風(fēng))供給再生器燒焦,并使再生器的催化劑流化;氣壓機(jī)是用以壓縮富氣至一定的壓力然后送往吸收塔;在同高并列式催化裂化裝置中,增壓機(jī)將一部分主風(fēng)再提壓后(稱增壓風(fēng))送入待生U型管,由于單動(dòng)滑閥通常處于全開位置,用增壓風(fēng)流量調(diào)節(jié)催化劑的循環(huán)量。在高低并列式或同軸式催化裂化裝置中,催化劑的循環(huán)量是由單動(dòng)滑閥或塞閥控制的,一般就不用增壓機(jī)。
知識(shí)點(diǎn)3:三機(jī)石油和化學(xué)工程系項(xiàng)目四:催化裂化任務(wù)十:催化裂化操作條件分析目錄1影響因素分析知識(shí)點(diǎn)2三大平衡01催化裂化反應(yīng)操作影響因素分析知識(shí)點(diǎn)1:影響因素分析反應(yīng)溫度是生產(chǎn)中的主要調(diào)節(jié)參數(shù),也是對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率和質(zhì)量影響最靈敏的參數(shù)。一方面,反應(yīng)溫度高則反應(yīng)速度增大。催化裂化反應(yīng)的活化能比熱裂化活化能低,而反應(yīng)速度常數(shù)的溫度系數(shù),熱裂化比催化裂化高,因此,當(dāng)反應(yīng)溫度升高時(shí),熱裂化反應(yīng)的速度提高比較快,當(dāng)溫度高于500℃時(shí),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(yīng)仍占主導(dǎo)地位。另一方面,反應(yīng)溫度可以通過對(duì)各類反應(yīng)速率大小來影響產(chǎn)品的分布和質(zhì)量。反應(yīng)溫度01裝置中反應(yīng)溫度以沉降器出口溫度為標(biāo)準(zhǔn),但同時(shí)也要參考提升管中下部溫度的變化。直接影響反應(yīng)溫度的主要因素是再生溫度或再生催化劑進(jìn)入反應(yīng)器的溫度、催化劑循環(huán)量和原料預(yù)熱溫度。在提升管裝置中主要是用再生單動(dòng)滑閥開度來調(diào)節(jié)催化劑的循環(huán)量,從而調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度,其實(shí)質(zhì)是通過改變劑油比調(diào)節(jié)焦炭產(chǎn)率而達(dá)到調(diào)節(jié)裝置熱平衡的目的。
知識(shí)點(diǎn)1:影響因素分析反應(yīng)溫度01反應(yīng)壓力是指反應(yīng)器內(nèi)的油氣分壓,油氣分壓提高意味著反應(yīng)物濃度提高,因而反應(yīng)速度加快,同時(shí)生焦的反應(yīng)速度也相應(yīng)提高。雖然壓力對(duì)反應(yīng)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(diào)節(jié)操作的變量,工業(yè)裝置中一般采用的壓力約0.1~0.3Mpa。應(yīng)當(dāng)指出,催化裂化裝置的操作壓力主要不是由反應(yīng)系統(tǒng)決定的,而是由反應(yīng)器與再生器之間的壓力平衡決定的。一般來說,對(duì)于給定大小的設(shè)備,提高壓力是增加裝置處理能力的主要手段。
知識(shí)點(diǎn)1:影響因素分析反應(yīng)壓力02
劑油比是單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入反應(yīng)器的催化劑量(即催化劑循環(huán)量)與總進(jìn)料量之比。劑油比反映了單位催化劑上有多少原料進(jìn)行反應(yīng)并在其上積炭。因此,提高劑油比,則催化劑上積炭少,催化劑活性下降小,轉(zhuǎn)化率增加。但催化劑循環(huán)量過高將降低再生效果。在實(shí)際操作中劑油比是一個(gè)因變參數(shù),一切引起反應(yīng)溫度變化的因素,都會(huì)相應(yīng)地引起劑油比的改變。改變劑油比最靈敏的方法是調(diào)節(jié)再生催化劑的溫度和調(diào)節(jié)原料預(yù)熱溫度。
知識(shí)點(diǎn)1:影響因素分析劑油比(C/O)03
分子篩催化劑不僅能很快裂化高分子原料,也能很快裂化低分子原料。因此,使用分子篩催化劑對(duì)增產(chǎn)汽油比較有利,此外,分子篩催化劑對(duì)芳烴的裂化速度較慢,對(duì)烷烴和環(huán)烷烴的
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