charpt3催化裂化

1、12本章目錄3知識內(nèi)容知識內(nèi)容4.2.3.4核心知識點 核心知識點：核心知識點：催化裂化是現(xiàn)代煉油廠中最重要的二次加催化裂化是現(xiàn)代煉油廠中最重要的二次加工過程之一，是重油輕質(zhì)化的主要手段，本章工過程之一，是重油輕質(zhì)化的主要手段，本章重點介紹催化裂化工藝的反應(yīng)、原理、工藝流重點介紹催化裂化工藝的反應(yīng)、原理、工藝流程、影響因素及催化劑等知識點，本章是本課程、影響因素及催化劑等知識點，本章是本課的重點和難點。的重點和難點。5存在問題如何將原油中的重質(zhì)餾如何將原油中的重質(zhì)餾分油甚至渣油轉(zhuǎn)化成輕分油甚至渣油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)燃料產(chǎn)品？質(zhì)燃料產(chǎn)品？從大分子分解為較小的分從大分子分解為較小的分子子 主要依靠分解反應(yīng)

2、（熱主要依靠分解反應(yīng)（熱反應(yīng)和催化反應(yīng)）反應(yīng)和催化反應(yīng)）從低從低H/C的組成轉(zhuǎn)化成較高的組成轉(zhuǎn)化成較高H/C的組成的組成 脫碳（溶劑脫瀝青、催化脫碳（溶劑脫瀝青、催化裂化、焦炭化等）裂化、焦炭化等） 加氫（加氫裂化）加氫（加氫裂化）67催化裂化是目前石油煉制工催化裂化是目前石油煉制工業(yè)中最重要的二次加工過程，也業(yè)中最重要的二次加工過程，也是是重油輕質(zhì)化重油輕質(zhì)化的核心工藝的核心工藝 催化裂化是提高原油加工深度、催化裂化是提高原油加工深度、增加輕質(zhì)油收率的重要手段增加輕質(zhì)油收率的重要手段 你知道嗎？你知道嗎？催化裂化于催化裂化于1936年實現(xiàn)工業(yè)化年實現(xiàn)工業(yè)化 催化裂化的反應(yīng)條件：溫度為催化裂化

3、的反應(yīng)條件：溫度為460530，壓力，壓力24atm，有，有催化劑存在催化劑存在8第一節(jié) 概述一、催化裂化的原料和產(chǎn)一、催化裂化的原料和產(chǎn)品品二、催化裂化的發(fā)展過程二、催化裂化的發(fā)展過程三、工藝流程概述三、工藝流程概述返回本章9催化裂化原料：重質(zhì)餾分油催化裂化原料：重質(zhì)餾分油(減壓餾分油、焦化餾減壓餾分油、焦化餾分油分油)、常壓重油、減渣、常壓重油、減渣(摻一部分餾分油摻一部分餾分油)、脫瀝青、脫瀝青油油 主要控制指標：金屬含量和殘?zhí)贾抵饕刂浦笜耍航饘俸亢蜌執(zhí)贾?Ni+V：不大于：不大于 20 PPm 殘?zhí)迹翰淮笥跉執(zhí)迹翰淮笥?6%返回本節(jié)10產(chǎn)品分布及特點：氣體氣體:10:1020%20

4、%，氣體中主要是，氣體中主要是C C3 3、C C4 4，烯烴含量很高，烯烴含量很高 汽油汽油: :產(chǎn)率在產(chǎn)率在303060%60%之間，之間，ONON高，高，RONRON可達可達9090左右左右 柴油柴油: :產(chǎn)率在產(chǎn)率在0 040%40%， CNCN較低，需調(diào)和或精制較低，需調(diào)和或精制 油漿油漿：產(chǎn)率在產(chǎn)率在0 010% 10% 焦炭焦炭: :產(chǎn)率在產(chǎn)率在5%5%10%10%，原子比大約是原子比大約是C:H=1:0.3C:H=1:0.31 111二、催化裂化的發(fā)展過程二、催化裂化的發(fā)展過程催化裂化催化裂化反應(yīng)：吸熱過程反應(yīng)：吸熱過程再生：放熱過程再生：放熱過程催化裂化反應(yīng)催化裂化反應(yīng)分解等

5、反應(yīng)生成氣體、汽油等小分子產(chǎn)物分解等反應(yīng)生成氣體、汽油等小分子產(chǎn)物 縮合反應(yīng)生成焦炭縮合反應(yīng)生成焦炭 返回本節(jié)12催化裂化的發(fā)展階段：催化裂化的發(fā)展階段：1天然白土和固定床催化裂化天然白土和固定床催化裂化2合成硅鋁催化劑和移動床催化裂化合成硅鋁催化劑和移動床催化裂化 移動床催化裂化移動床催化裂化 流化床催化裂化流化床催化裂化3分子篩催化劑和提升管催化裂化分子篩催化劑和提升管催化裂化1314催化裂化技術(shù)今后的發(fā)展方向催化裂化技術(shù)今后的發(fā)展方向 加工重質(zhì)原料加工重質(zhì)原料 降低能耗降低能耗 減少環(huán)境污染減少環(huán)境污染 適應(yīng)多種生產(chǎn)需要的催化劑和工藝適應(yīng)多種生產(chǎn)需要的催化劑和工藝 過程模擬和計算機應(yīng)用過

6、程模擬和計算機應(yīng)用 15三、工藝流程概述三、工藝流程概述返回本節(jié)162分餾系統(tǒng)分餾系統(tǒng)173吸收吸收穩(wěn)定系統(tǒng)穩(wěn)定系統(tǒng)18 返回本章19你知道嗎？你知道嗎？20 返回本節(jié)21烷烴主要發(fā)生分解反應(yīng)，例如烷烴主要發(fā)生分解反應(yīng)，例如 ： C16H34C8H16+C8H1810987654321301267264262262262264267301CCCCCCCCCC 異構(gòu)烷烴的反應(yīng)速度比正構(gòu)烷烴快異構(gòu)烷烴的反應(yīng)速度比正構(gòu)烷烴快22烯烴是一次分解反應(yīng)的產(chǎn)物，很活潑，反應(yīng)速度快，在催烯烴是一次分解反應(yīng)的產(chǎn)物，很活潑，反應(yīng)速度快，在催化裂化過程中是一個重要的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物化裂化過程中是一個重要的中間產(chǎn)物

7、和最終產(chǎn)物 分解反應(yīng)分解反應(yīng) 烯烴發(fā)生的烯烴發(fā)生的主要反應(yīng)主要反應(yīng) 烯烴的烯烴的分解反應(yīng)速度比烷烴分解速度快得多分解反應(yīng)速度比烷烴分解速度快得多 遵循以下規(guī)律：遵循以下規(guī)律：(與烷烴相似）與烷烴相似） 大分子的烯烴分解反應(yīng)速度比小分子快；大分子的烯烴分解反應(yīng)速度比小分子快； 異構(gòu)烯烴的分解速度比正構(gòu)烯烴快異構(gòu)烯烴的分解速度比正構(gòu)烯烴快 23CH2CH2CHCH2CH3CH2 CHCH3 CH2 CH CH2 CH3CH3CH2CHCH2CH3CCH2CH3CCCCCCCC烯烴空間結(jié)構(gòu)的烯烴空間結(jié)構(gòu)的變化變化24烯烴的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)烯烴的氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)芳香烴烷烴環(huán)烷烴烯烴二烯烴烷烴烯烴烯烴供氫劑受氫劑放

8、熱放熱反應(yīng)反應(yīng)你知道嗎？你知道嗎？氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是催化裂化反應(yīng)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是催化裂化反應(yīng)所特有的反應(yīng)，是造成催化裂化所特有的反應(yīng)，是造成催化裂化汽油飽和程度高的主要原因汽油飽和程度高的主要原因 25烯烴的環(huán)化反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)烯烴的環(huán)化反應(yīng)和芳構(gòu)化反應(yīng)烯烴可環(huán)化成環(huán)烷烴并脫氫成為芳烴烯烴可環(huán)化成環(huán)烷烴并脫氫成為芳烴C C CC C =C CCC26CH2CH2CH3CH3 CH2 CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH3CH3+3H2芳構(gòu)化芳構(gòu)化27連接在苯核上的烷基側(cè)鏈易斷裂成小分子的烯烴，連接在苯核上的烷基側(cè)鏈易斷裂成小分子的烯烴，而且斷裂位置主要位于側(cè)鏈同苯核連接的鍵上而且斷裂位置主要

9、位于側(cè)鏈同苯核連接的鍵上 多環(huán)芳烴的裂化反應(yīng)速度很低，它們的主要反應(yīng)是多環(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，最后生成焦炭縮合成稠環(huán)芳烴，最后生成焦炭 CH=CH2+R1CH=CH2R1R2+2H228單體烴反應(yīng)總結(jié)裂化反應(yīng)是裂化反應(yīng)是氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)是特征反應(yīng)，反應(yīng)特征反應(yīng)，反應(yīng)速度不快，較低溫度有利。氫速度不快，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，這是的一部分烯烴飽和，這是FCC產(chǎn)品飽和度較高的根本原因！產(chǎn)品飽和度較高的根本原因！芳構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)能力較弱，芳構(gòu)化反應(yīng)的反應(yīng)能力較弱，汽油汽油 ON 的提高主要靠裂化和的

10、提高主要靠裂化和異構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)29 一組試驗數(shù)據(jù)：一組試驗數(shù)據(jù)： C16C16烷烴熱裂化與催化裂化產(chǎn)物中烷烴熱裂化與催化裂化產(chǎn)物中C C數(shù)分布數(shù)分布 反應(yīng)溫度：反應(yīng)溫度：500 500 單位：單位： mol/ 100mol mol/ 100mol 十六烷十六烷產(chǎn)產(chǎn) 物物 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9熱裂化熱裂化 53 130 60 23 9 24 16 13 10 催化裂化催化裂化 5 12 97 102 64 50 8 8 3返回本節(jié)30為什么裂化氣體中為什么為什么裂化氣體中為什么C3、C4烴比較多？烴比較多？正碳離子學說正碳離子學說被公認為是解被公認為是解釋催

11、化裂化反應(yīng)機理的比較釋催化裂化反應(yīng)機理的比較好的一種學說好的一種學說31正碳離子學說正碳離子學說所謂正碳離子是指缺少一對所謂正碳離子是指缺少一對價電子的碳所形成的烴離子價電子的碳所形成的烴離子正碳離子是由烴分子上的正碳離子是由烴分子上的C-H鍵異裂而生成的，或者說鍵異裂而生成的，或者說是由一個烯烴分子獲得一個是由一個烯烴分子獲得一個氫離子氫離子H+而生成的而生成的RCH2+122nnnnHCHHC32 在裂化催化劑上的在裂化催化劑上的 Lewis 酸可以引發(fā)烷烴生成正碳離子酸可以引發(fā)烷烴生成正碳離子 烯烴可以由裂化催化劑的烯烴可以由裂化催化劑的 Brnsted 酸引發(fā)生成正碳離子酸引發(fā)生成正碳

12、離子 芳烴亦能作為質(zhì)子的受體，在芳烴亦能作為質(zhì)子的受體，在 Brnsted 酸上形成正碳離子酸上形成正碳離子RAHRHA32232CHCHHCRCHCHCHCHRCHH +H+H2+(1) 正碳離子的引發(fā)正碳離子的引發(fā)33(2) (2) 下面我們通過對正十六烯的催化裂化反應(yīng)來說明正碳離下面我們通過對正十六烯的催化裂化反應(yīng)來說明正碳離子學說子學說 正十六烯從催化劑表面或已生成的正碳離子上獲得一正十六烯從催化劑表面或已生成的正碳離子上獲得一個個H H+ +而形成正碳離子；而形成正碳離子； 21101153216HCHCHCHHnC632110115733216HCHCHCHCHCHnC 大的正碳離

13、子不穩(wěn)定，由于正碳離子的吸引，極大的大的正碳離子不穩(wěn)定，由于正碳離子的吸引，極大的削弱了削弱了處的處的C-CC-C鍵，引起鍵，引起鍵的斷裂鍵的斷裂 178221152110115HCHCCHCHHCHCHCHC 34 生成的正碳離子是伯碳離子，不穩(wěn)定，易于形成仲碳生成的正碳離子是伯碳離子，不穩(wěn)定，易于形成仲碳離子，然后接著在離子，然后接著在位上斷裂位上斷裂 11522315731782HCHCCHCHCHHCHCHCHCHC 正碳離子的穩(wěn)定程度依次是叔碳離子正碳離子的穩(wěn)定程度依次是叔碳離子 仲碳離子仲碳離子 伯碳離伯碳離子，因此，生成的正碳離子趨于異構(gòu)成穩(wěn)定的叔碳離子子，因此，生成的正碳離子趨

14、于異構(gòu)成穩(wěn)定的叔碳離子32233322223222223)(CHCHCHCHCCHCHHCCHCHCHCHHCCHCHCHCHCH 正碳離子將正碳離子將H H+ +還給催化劑，本身變成烯烴，反應(yīng)終止還給催化劑，本身變成烯烴，反應(yīng)終止)(6373CatHHCHC35(3) (3) 關(guān)于帶烷基側(cè)鏈的芳烴的反應(yīng)歷程關(guān)于帶烷基側(cè)鏈的芳烴的反應(yīng)歷程CCC+H+CCC+CH3-CH-CH3+CH2=CH-CH3+H+(4) (4) 烷烴的反應(yīng)歷程烷烴的反應(yīng)歷程 烷烴分子與已生成的正碳離子作用而生成一個新的正烷烴分子與已生成的正碳離子作用而生成一個新的正碳離子碳離子 36裂化類型催化裂化熱裂化反應(yīng)機理 正碳

15、離子機理 自由基機理 烷烴 異構(gòu)烷烴的反應(yīng)速度比正構(gòu)烷烴 高得多； 產(chǎn)物中C3、C4多，異構(gòu)物多， C4的分子中含-烯少。 異構(gòu)烷烴的反應(yīng)速度比正構(gòu)烷烴快的不多； 產(chǎn)物中C1、C2多，異構(gòu)物少，C4的分子中含-烯多。 烯烴 反應(yīng)速度比烷烴快得多； 氫轉(zhuǎn)移顯著，產(chǎn)物中烯烴、尤其 是二烯烴較少。 反應(yīng)速度與烷烴相似； 氫轉(zhuǎn)移很少，產(chǎn)物的不飽和度較高。環(huán)烷烴 反應(yīng)速度與異構(gòu)烷烴相似； 氫轉(zhuǎn)移顯著，同時生成芳烴。 反應(yīng)速度比正構(gòu)烷烴還要低； 氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)不顯著。 帶烷基側(cè)鏈(C3)的芳烴 反應(yīng)速度比烷烴快得多； 在烷基側(cè)鏈與苯環(huán)連接的鍵上斷 裂。 反應(yīng)速度比烷烴慢； 烷基側(cè)鏈斷裂時，苯環(huán)上留有12 個碳

16、的短側(cè)鏈。 烴類的催化裂化同熱裂化的比較烴類的催化裂化同熱裂化的比較 3738三、石油餾分的催化裂化反應(yīng)特三、石油餾分的催化裂化反應(yīng)特點點返回本節(jié)3940各種烴類在催化劑表面上的各種烴類在催化劑表面上的吸附能力吸附能力：稠環(huán)芳烴：稠環(huán)芳烴稠環(huán)環(huán)烷烴稠環(huán)環(huán)烷烴烯烴烯烴帶烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴帶烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴環(huán)烷烴環(huán)烷烴烷烴烷烴 化學反應(yīng)速度化學反應(yīng)速度的高低：烯烴的高低：烯烴大分子單烷基側(cè)鏈大分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴的單環(huán)芳烴異構(gòu)烷烴及環(huán)烷烴異構(gòu)烷烴及環(huán)烷烴小分子單烷基側(cè)鏈小分子單烷基側(cè)鏈的單環(huán)芳烴的單環(huán)芳烴正構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴稠環(huán)芳烴稠環(huán)芳烴 41稠環(huán)芳烴占據(jù)了催化劑表面，但是它們稠環(huán)芳烴占據(jù)了催

17、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，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行反應(yīng)，了其它烴被吸附到催化劑表面上進行反應(yīng)，從而使整個石油餾分的反應(yīng)速度都降低從而使整個石油餾分的反應(yīng)速度都降低 42芳香基原料油、催化裂化循環(huán)油或油漿芳香基原料油、催化裂化循環(huán)油或油漿(其中含有較多的稠環(huán)芳烴其中含有較多的稠環(huán)芳烴)較難裂化，要較難裂化，要選擇合適的反應(yīng)條件或者先通過預處理來選擇合適的反應(yīng)條件或者先通過預處理來減少其中的稠環(huán)芳烴而使其成為優(yōu)質(zhì)的裂減少其中的稠環(huán)芳烴而使其成為優(yōu)質(zhì)的裂

18、化原料，如循環(huán)油可作如下處理：化原料，如循環(huán)油可作如下處理：加氫加氫含環(huán)烷烴較多含環(huán)烷烴較多優(yōu)質(zhì)裂化原優(yōu)質(zhì)裂化原料料溶劑抽提分離出芳烴溶劑抽提分離出芳烴(化工原料化工原料)裂化裂化建議建議43（二）復雜的平行（二）復雜的平行順序反應(yīng)順序反應(yīng)汽油、柴油并不是汽油、柴油并不是最終產(chǎn)物而是中間產(chǎn)物最終產(chǎn)物而是中間產(chǎn)物初次反應(yīng)產(chǎn)物再繼續(xù)進行的初次反應(yīng)產(chǎn)物再繼續(xù)進行的反應(yīng)叫做二次反應(yīng)。二次反應(yīng)并反應(yīng)叫做二次反應(yīng)。二次反應(yīng)并非對我們的生產(chǎn)都有利，應(yīng)適當非對我們的生產(chǎn)都有利，應(yīng)適當加以控制加以控制 44汽油產(chǎn)率有一最高點，汽油產(chǎn)率有一最高點，應(yīng)選擇對柴油來說其產(chǎn)應(yīng)選擇對柴油來說其產(chǎn)率也有一最高點，只是率也有

19、一最高點，只是最高點出現(xiàn)在轉(zhuǎn)化率較最高點出現(xiàn)在轉(zhuǎn)化率較低的時候低的時候 轉(zhuǎn)化率并不是越高越轉(zhuǎn)化率并不是越高越好，應(yīng)定為目的產(chǎn)率最好，應(yīng)定為目的產(chǎn)率最高點的數(shù)值。高點的數(shù)值。45第三節(jié) 催化劑 分子篩催化劑一、催化裂化催化劑的一、催化裂化催化劑的種類、組成和結(jié)構(gòu)種類、組成和結(jié)構(gòu)二、裂化催化劑的使用二、裂化催化劑的使用性能性能 返回本章46催化劑能改變化學反應(yīng)催化劑能改變化學反應(yīng)速度而本身不發(fā)生化學反速度而本身不發(fā)生化學反應(yīng)應(yīng)催化劑只能促進那些從熱力催化劑只能促進那些從熱力學角度判斷可能進行的反應(yīng)學角度判斷可能進行的反應(yīng)你知道嗎？你知道嗎？催化劑只能加快反應(yīng)速度，不能催化劑只能加快反應(yīng)速度，不能改

20、變化學反應(yīng)平衡改變化學反應(yīng)平衡催化劑提高反應(yīng)速度，主要催化劑提高反應(yīng)速度，主要是改變了反應(yīng)歷程，降低了是改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)活化能。反應(yīng)活化能。 47RTEeAK/自由基途徑：自由基途徑：210210293kJ/mol293kJ/mol 正碳離子途徑：正碳離子途徑：4242125kJ/mol 125kJ/mol 48一、催化裂化催化劑的種類、組一、催化裂化催化劑的種類、組成和結(jié)構(gòu)成和結(jié)構(gòu)工業(yè)上廣泛使用的裂化催化劑可分為兩大類：工業(yè)上廣泛使用的裂化催化劑可分為兩大類：無定型硅酸鋁：包括天然白土、合成低鋁硅酸鋁、無定型硅酸鋁：包括天然白土、合成低鋁硅酸鋁、合成高鋁硅酸鋁合成高鋁硅酸鋁結(jié)晶型硅

21、鋁酸鹽：即分子篩催化劑結(jié)晶型硅鋁酸鹽：即分子篩催化劑返回本節(jié)49 50 X型和型和Y型沸石具有相同型沸石具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，每個單元晶的晶體結(jié)構(gòu)，每個單元晶胞由八個削角八面體組成胞由八個削角八面體組成由于削角八面體的連接由于削角八面體的連接方式不同，可形成不同的方式不同，可形成不同的分子篩。分子篩。51人工合成的分子篩是含有鈉離人工合成的分子篩是含有鈉離子的分子篩，它沒有催化活性，子的分子篩，它沒有催化活性，鈉離子可以用離子交換的方式與鈉離子可以用離子交換的方式與其他陽離子置換其他陽離子置換 n在工業(yè)上所用的分子篩催在工業(yè)上所用的分子篩催化劑中含有化劑中含有1035%的分子的分子篩，其余的是起

22、稀釋作用的篩，其余的是起稀釋作用的擔體擔體你知道嗎？你知道嗎？工業(yè)上應(yīng)用的擔體有天然活性白工業(yè)上應(yīng)用的擔體有天然活性白土、合成低鋁硅酸鋁和合成高鋁土、合成低鋁硅酸鋁和合成高鋁硅酸鋁硅酸鋁52擔體的作用擔體的作用 起稀釋作用起稀釋作用 擔體可以容納分子篩中未除去的擔體可以容納分子篩中未除去的Na+ 適當?shù)膿w可以增強催化劑的耐磨程度適當?shù)膿w可以增強催化劑的耐磨程度 起著儲存和傳遞熱量的作用起著儲存和傳遞熱量的作用 分子篩的價格高，采用擔體可以降低催化劑的成分子篩的價格高，采用擔體可以降低催化劑的成本本 在重油催化裂化中，擔體可以起到預裂化的作用在重油催化裂化中，擔體可以起到預裂化的作用 53二

23、、裂化催化劑的使用性能二、裂化催化劑的使用性能1密度密度2活性（活性（activity)3穩(wěn)定性穩(wěn)定性 (stability)4選擇性選擇性 (5篩分組成和機械強度篩分組成和機械強度返回本節(jié)541密度n真實密度：一般為真實密度：一般為2 22.2g/cm2.2g/cm3 3 n顆粒密度：一般是顆粒密度：一般是0.90.91.2g/cm1.2g/cm3 3 n堆積密度：一般為堆積密度：一般為0.50.50.8g/cm0.8g/cm3 3 松動狀態(tài)松動狀態(tài) 沉降狀態(tài)沉降狀態(tài) 密實狀態(tài)密實狀態(tài)n催化劑的堆積密度常用來計算催化劑的體積和重量，催化劑的堆積密度常用來計算催化劑的體積和重量，而催化劑的顆粒

24、密度對催化劑的流化性能有影響而催化劑的顆粒密度對催化劑的流化性能有影響552活性（活性（activity)2 2活性（活性（activity) )：在微型固定式流化床反應(yīng)器中放置：在微型固定式流化床反應(yīng)器中放置5.0g待測催待測催化劑，采用標準原料化劑，采用標準原料(我國規(guī)定用大港我國規(guī)定用大港235337的輕柴油的輕柴油)，在反應(yīng)溫度為在反應(yīng)溫度為460，重量空速為，重量空速為16h-1，劑油比為，劑油比為3.2的反的反應(yīng)條件下反應(yīng)應(yīng)條件下反應(yīng)70s，所得反應(yīng)產(chǎn)物中的，所得反應(yīng)產(chǎn)物中的(AE(AE(二價二價) )分子篩分子篩 堿堿( (一價一價) )分子篩分子篩HH分子篩分子篩584選擇性選

25、擇性 (q“汽油產(chǎn)率汽油產(chǎn)率/ /轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率”或或“焦炭產(chǎn)率焦炭產(chǎn)率/ /轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率”來表示來表示 q裂化催化劑在受重金屬污染以后，其選擇性會變差裂化催化劑在受重金屬污染以后，其選擇性會變差 q分子篩催化劑的選擇性優(yōu)于無定型硅酸鋁分子篩催化劑的選擇性優(yōu)于無定型硅酸鋁595篩分組成和機械強度篩分組成和機械強度q篩分組成一般要求在篩分組成一般要求在2080m之間之間 q通常把催化劑粒度分成四個部分：通常把催化劑粒度分成四個部分：020m，2040m, 4080m，80m q適當?shù)募毞圻m當?shù)募毞?40m)含量可以改善流化質(zhì)量，降低催化劑含量可以改善流化質(zhì)量，降低催化劑損耗及提高再生效率，細粉在粗

26、顆粒之間起了潤滑作用，改損耗及提高再生效率，細粉在粗顆粒之間起了潤滑作用，改善了催化劑流化性能善了催化劑流化性能q采用采用“磨損指數(shù)磨損指數(shù)”來評價微球催化劑的機械強度來評價微球催化劑的機械強度 q通常要求微球催化劑磨損指數(shù)通常要求微球催化劑磨損指數(shù) 2 606、61 返回本節(jié)62催化劑失催化劑失活的原因活的原因63催化劑失活的原因催化劑失活的原因1水熱失活水熱失活 ：在高溫，特別是有水蒸氣存在的條件下，：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、孔容減小，裂化催化劑的表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比表面積減小、孔容減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導致催化劑的活性和選擇性

27、下降。分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導致催化劑的活性和選擇性下降。 2結(jié)焦失活：催化裂化反應(yīng)生成的焦炭沉積在催化劑的結(jié)焦失活：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。性下降。 3毒物引起的失活毒物引起的失活 ：裂化催化劑的毒物主要是某些金屬：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。（鐵、鎳、銅、釩等重金屬及鈉）和堿性氮化合物。6465C：1.0%C：0.10.05%661 1再生反應(yīng)和再生反應(yīng)熱再生反應(yīng)和再生反應(yīng)熱OHCOCOO222焦炭q再生反應(yīng)的熱效應(yīng)與焦

28、炭的組成再生反應(yīng)的熱效應(yīng)與焦炭的組成(H/C)(H/C)及再生煙氣中的及再生煙氣中的COCO2 2/CO/CO比值有關(guān)比值有關(guān) ，一般，一般COCO2 2/CO=1.1/CO=1.11.3 1.3 q再生反應(yīng)是再生反應(yīng)是強強放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)相當大，足以提供本裝放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)相當大，足以提供本裝置熱平衡所需要的熱量置熱平衡所需要的熱量 q通常在計算再生熱時，是根據(jù)元素碳和元素氫的燃燒發(fā)通常在計算再生熱時，是根據(jù)元素碳和元素氫的燃燒發(fā)熱值并結(jié)合焦炭的熱值并結(jié)合焦炭的H/CH/C以及煙氣中的以及煙氣中的COCO2 2/CO/CO來計算再生來計算再生反應(yīng)熱，此計算值為再生反應(yīng)的總熱效應(yīng)反應(yīng)熱，此計算

29、值為再生反應(yīng)的總熱效應(yīng) 67元素氫和元素碳的燃燒熱如下：元素氫和元素碳的燃燒熱如下：CkgkJCOOC/3387322CkgkJCOOC/102585 . 02HkgkJOHOH/1198905 . 0222 這種計算方法實際上是把焦炭看成是碳和氫的混合物，這種計算方法實際上是把焦炭看成是碳和氫的混合物，實際計算中還須從總熱效應(yīng)中扣除某一個數(shù)值以對燃實際計算中還須從總熱效應(yīng)中扣除某一個數(shù)值以對燃燒熱作出修正燒熱作出修正 常見的修正方法如常見的修正方法如ESSOESSO法法( (焦炭脫附熱的數(shù)值為總熱焦炭脫附熱的數(shù)值為總熱效應(yīng)的效應(yīng)的11.5%)11.5%)、PACEPACE法法( (從總熱效應(yīng)

30、中扣除從總熱效應(yīng)中扣除5 510%10%的的水脫附熱水脫附熱) )等等68 分子篩催化劑與無定形硅酸鋁催化劑的性能比較分子篩催化劑與無定形硅酸鋁催化劑的性能比較返回本節(jié)69 五、渣油的催化裂化反應(yīng)特征六、催化裂化新工藝簡介返回本章70（一）、流程回顧（一）、流程回顧（二）、設(shè)備（二）、設(shè)備1、 ：3、三機：主風機、氣壓機和增壓機。、三機：主風機、氣壓機和增壓機。71（一）、流程回顧同軸式同軸式高低并列式高低并列式72提升管反應(yīng)器提升管反應(yīng)器73（1）提升管 提升管反應(yīng)器是一根長提升管反應(yīng)器是一根長3040m3040m的管道，介質(zhì)是油氣和催化劑的管道，介質(zhì)是油氣和催化劑 提升管下端油氣速度一般為

31、提升管下端油氣速度一般為6 l0m/s6 l0m/s，出口油氣速度為，出口油氣速度為16 30m/s,16 30m/s, 操作溫度，操作溫度，500550500550。油氣停留時間。油氣停留時間24S24S。 為避免設(shè)備內(nèi)壁受高流速催化劑沖蝕和減少熱量損失，管內(nèi)設(shè)有為避免設(shè)備內(nèi)壁受高流速催化劑沖蝕和減少熱量損失，管內(nèi)設(shè)有100125mm100125mm厚的隔熱耐磨襯里。厚的隔熱耐磨襯里。 伸到汽提段、沉降器內(nèi)的部分只設(shè)耐磨襯里。伸到汽提段、沉降器內(nèi)的部分只設(shè)耐磨襯里。 提升管的上端出口處設(shè)有提升管的上端出口處設(shè)有氣氣- -固快速分離機構(gòu)固快速分離機構(gòu)，用于使催化劑與油氣快速分，用于使催化劑與油

32、氣快速分離以及抑制反應(yīng)的繼續(xù)進行離以及抑制反應(yīng)的繼續(xù)進行 快速分離機構(gòu)的形式有多種多樣，比較簡單的快速分離機構(gòu)的形式有多種多樣，比較簡單的有傘帽形、有傘帽形、T T字形字形的構(gòu)件，現(xiàn)的構(gòu)件，現(xiàn)在用得比較多的是在用得比較多的是初級旋風分離器初級旋風分離器 74 7576（3）汽提段 汽提段的作用是將待生催化劑攜帶汽提段的作用是將待生催化劑攜帶的油氣汽提出來，增加產(chǎn)品收率，減的油氣汽提出來，增加產(chǎn)品收率，減小再生器燒焦負荷。小再生器燒焦負荷。 催化劑攜帶的油氣分兩部分，一部催化劑攜帶的油氣分兩部分，一部分是催化劑穎粒間的油氣，另一部分分是催化劑穎粒間的油氣，另一部分是催化劑顆粒內(nèi)孔道中的油氣。是催

33、化劑顆粒內(nèi)孔道中的油氣。 傳統(tǒng)的汽提段是設(shè)置環(huán)傳統(tǒng)的汽提段是設(shè)置環(huán)/錐擋板或人錐擋板或人字檔板。催化劑在擋板間折流運動，字檔板。催化劑在擋板間折流運動，通過空間的壓縮與擴張，氣體接觸交通過空間的壓縮與擴張，氣體接觸交換將油氣置換出來。換將油氣置換出來。77（4）旋風分離器787980再生器主要作用是燒去結(jié)焦劑上的焦炭以恢復其活性，同時主要作用是燒去結(jié)焦劑上的焦炭以恢復其活性，同時也提供裂化反應(yīng)所需的熱量也提供裂化反應(yīng)所需的熱量 81分布器可分為分布器可分為板式板式( (蝶形蝶形) )和和管式管式( (平面樹枝或環(huán)形平面樹枝或環(huán)形) )兩種兩種 82重催再生器需設(shè)取熱設(shè)備：重催再生器需設(shè)取熱設(shè)備

34、：a.a.內(nèi)取熱式內(nèi)取熱式 b.b.外取熱式外取熱式83主要主要要求要求有：有： 再生劑的含炭量較低再生劑的含炭量較低，一般要求低于，一般要求低于0.2%0.2%，甚，甚至低于至低于0.05%0.05%； 有較高的燒碳強度有較高的燒碳強度，當以再生器內(nèi)的有效藏量，當以再生器內(nèi)的有效藏量為基準時，燒碳強度一般為為基準時，燒碳強度一般為100100250kg/(t.h)250kg/(t.h)； 催化劑減活及磨損較少；催化劑減活及磨損較少； 易于操作，能耗及投資少；易于操作，能耗及投資少； 能滿足環(huán)保要求能滿足環(huán)保要求84工業(yè)上再生器的主工業(yè)上再生器的主要形式可分為三類：要形式可分為三類：單段再生、

35、兩段再生、單段再生、兩段再生、快速床再生快速床再生單段再生單段再生85 單段再生的溫度多在單段再生的溫度多在650700之間。之間。 提高再生溫度是提高燒碳速率的有效手段。提高再生溫度是提高燒碳速率的有效手段。 在高溫下，催化劑的水熱失活也比較嚴重。因此，在高溫下，催化劑的水熱失活也比較嚴重。因此，在單段再生時，密相床層的溫度一般很少超過在單段再生時，密相床層的溫度一般很少超過730。 單段再生的主要問題是再生溫度的提高受到限制單段再生的主要問題是再生溫度的提高受到限制和密相床層的有效催化劑含碳量低。和密相床層的有效催化劑含碳量低。86兩段再生u兩段再生是把燒碳過程兩段再生是把燒碳過程分為兩個

36、階段進行。在第分為兩個階段進行。在第一段，燒去總燒碳量的約一段，燒去總燒碳量的約80%85 %；余下的在第二；余下的在第二段再用空氣及在更高的溫段再用空氣及在更高的溫度下繼續(xù)燒去。度下繼續(xù)燒去。u兩段再生可以在一個再兩段再生可以在一個再生器筒體內(nèi)分隔為兩段來生器筒體內(nèi)分隔為兩段來實現(xiàn)，也可以在兩個獨立實現(xiàn)，也可以在兩個獨立的再生器內(nèi)實現(xiàn)。的再生器內(nèi)實現(xiàn)。87兩段再生的主要兩段再生的主要優(yōu)點優(yōu)點與單段相比，兩段再生的主要與單段相比，兩段再生的主要優(yōu)點優(yōu)點是：是：兩段再生是把燒碳過程分為兩段再生是把燒碳過程分為兩個階段兩個階段進行進行 對于全混床反應(yīng)器，第一段出口的半再生劑的含碳量對于全混床反應(yīng)器

37、，第一段出口的半再生劑的含碳量高于再生劑的含碳量，從而高于再生劑的含碳量，從而提高了燒碳速率提高了燒碳速率； 在第二段再生時可以用新鮮空氣和更高的溫度，在第二段再生時可以用新鮮空氣和更高的溫度，提高提高了燒碳速率；了燒碳速率； 第二段內(nèi)的水氣分壓可以很低，第二段內(nèi)的水氣分壓可以很低，減輕了催化劑的水熱減輕了催化劑的水熱老化；老化；且第二段的催化劑藏量比單段再生器的催化劑藏量低，且第二段的催化劑藏量比單段再生器的催化劑藏量低，停留時間較短。因此，第二段可采用較高的再生溫度。停留時間較短。因此，第二段可采用較高的再生溫度。 88n從流化域來看，單段再生和兩從流化域來看，單段再生和兩段再生都屬于鼓泡

38、床和湍流床的段再生都屬于鼓泡床和湍流床的范疇，傳遞阻力和返混對燒碳速范疇，傳遞阻力和返混對燒碳速率都有重要的影響。率都有重要的影響。n如果把氣速提高到如果把氣速提高到1. 2m/s以上，而且氣體和催化劑向以上，而且氣體和催化劑向上同向流動，就會過渡到快上同向流動，就會過渡到快速床區(qū)域。速床區(qū)域。你知道嗎？你知道嗎？燒焦罐再生燒焦罐再生(亦稱高效再生亦稱高效再生)就是就是循環(huán)流化床的一種方式循環(huán)流化床的一種方式 89燒焦罐再生二密床高度二密床高度46m.煙氣流速煙氣流速0.10.25m/s稀相管高度稀相管高度815m.煙氣流速煙氣流速710m/s燒焦罐高燒焦罐高8m.煙氣流速煙氣流速1.52m/

39、s循環(huán)管是燒焦罐再生器的獨有設(shè)備，循環(huán)管是燒焦罐再生器的獨有設(shè)備，它的作用是把熱催化劑從二密相返回它的作用是把熱催化劑從二密相返回燒焦罐，提高燒焦罐底部溫度和燒焦燒焦罐，提高燒焦罐底部溫度和燒焦罐密度，以提高燒焦速度并增加燒焦罐密度，以提高燒焦速度并增加燒焦能力。能力。早期的燒焦罐裝置循環(huán)比為早期的燒焦罐裝置循環(huán)比為II.5，循環(huán)管直徑與再生劑管直徑相，循環(huán)管直徑與再生劑管直徑相當當;近年設(shè)計的燒焦罐裝置循環(huán)比為近年設(shè)計的燒焦罐裝置循環(huán)比為1.52，循環(huán)管直徑明顯大于再生管，循環(huán)管直徑明顯大于再生管直徑。直徑。90快速床快速床(循環(huán)流化床循環(huán)流化床)再生優(yōu)點再生優(yōu)點n1.氣相轉(zhuǎn)化成連續(xù)相，催氣

40、相轉(zhuǎn)化成連續(xù)相，催化劑顆粒變?yōu)榉稚⑾啵瘎╊w粒變?yōu)榉稚⑾?，從而從而強化了燒碳過程強化了燒碳過程 n2.隨著氣速的提高，隨著氣速的提高，返混程度減小，中、返混程度減小，中、上部接近于平推流，上部接近于平推流，也有利于燒碳強度的也有利于燒碳強度的提高提高 91利用循環(huán)管把熱催化劑利用循環(huán)管把熱催化劑從二密相返回燒焦罐，從二密相返回燒焦罐，提高燒焦罐底部溫度和提高燒焦罐底部溫度和燒焦罐密度，以提高燒燒焦罐密度，以提高燒焦速度并增加燒焦能力。焦速度并增加燒焦能力。在快速流化床區(qū)域，在快速流化床區(qū)域，必須必須有較大的固體循環(huán)有較大的固體循環(huán)量量才能保持較高的床層才能保持較高的床層密度密度 922、三閥單

41、動滑閥單動滑閥用于用于床層反應(yīng)器床層反應(yīng)器催化裂化和催化裂化和高低并列式提升管催化裂化高低并列式提升管催化裂化裝置。裝置。其作用是：正常操作時用來調(diào)節(jié)催化劑在兩器間的循環(huán)量，出現(xiàn)重大事故時用其作用是：正常操作時用來調(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。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。93雙動滑閥雙動滑閥是一種兩塊閥板雙向動作的超靈敏調(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。 雙動滑閥9495塞閥同軸式同軸式96三機主風機承擔著向再生器提供燒焦用風的重要任務(wù)。

42、主風機承擔著向再生器提供燒焦用風的重要任務(wù)。氣壓機的作用是將分餾部分來的富氣壓力提升到氣壓機的作用是將分餾部分來的富氣壓力提升到吸收穩(wěn)定部分操作所需的壓力。吸收穩(wěn)定部分操作所需的壓力。增壓機為外取熱器提供提升風和流化風以及為待增壓機為外取熱器提供提升風和流化風以及為待生套筒提供流化風生套筒提供流化風 97一幾個基本概念一幾個基本概念 轉(zhuǎn)化率：表示催化裂化反應(yīng)中的反應(yīng)深度，若以原料轉(zhuǎn)化率：表示催化裂化反應(yīng)中的反應(yīng)深度，若以原料 量為量為100100，則：，則：%100100100未轉(zhuǎn)化的原料量轉(zhuǎn)化率%100100焦炭汽油氣體轉(zhuǎn)化率返回本章98q單程轉(zhuǎn)化率：指總進料單程轉(zhuǎn)化率：指總進料( (包括新

43、鮮原料、回煉油、回煉油包括新鮮原料、回煉油、回煉油漿漿) )一次通過反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率一次通過反應(yīng)器的轉(zhuǎn)化率q總轉(zhuǎn)化率：以新鮮原料為基準不考慮回煉油和回煉油漿總轉(zhuǎn)化率：以新鮮原料為基準不考慮回煉油和回煉油漿%100總進料焦炭汽油氣體單程轉(zhuǎn)化率%100新鮮原料焦炭汽油氣體總轉(zhuǎn)化率q單程轉(zhuǎn)化率直接反映了反應(yīng)速度與反應(yīng)時間，因此單程轉(zhuǎn)化率直接反映了反應(yīng)速度與反應(yīng)時間，因此考察動力學時總是用單程轉(zhuǎn)化率考察動力學時總是用單程轉(zhuǎn)化率反映了反應(yīng)條件反映了反應(yīng)條件的苛刻程度的苛刻程度反映了新鮮原料反映了新鮮原料最終轉(zhuǎn)化程度最終轉(zhuǎn)化程度99 空速和反應(yīng)時間空速和反應(yīng)時間q再生器、反應(yīng)器中經(jīng)常保持一定的催化劑量叫藏量

44、再生器、反應(yīng)器中經(jīng)常保持一定的催化劑量叫藏量q空速：每小時進入反應(yīng)器的進料量與反應(yīng)器催化劑藏量的比空速：每小時進入反應(yīng)器的進料量與反應(yīng)器催化劑藏量的比值叫空速值叫空速 重量空速：進料量和催化劑藏量都以重量單位計，總進重量空速：進料量和催化劑藏量都以重量單位計，總進料量料量(T/h)/(T/h)/藏量藏量(T) (h(T) (h-1-1) ) 體積空速：進料量和催化劑藏量都以體積單位計，總進體積空速：進料量和催化劑藏量都以體積單位計，總進料量料量(m(m3 3/h)/h)/藏量藏量(m(m3 3) (h) (h-1-1) ) 計算體積空速時，進料量的體積是按計算體積空速時，進料量的體積是按202

45、0的液體體積計的液體體積計 100q 假反應(yīng)時間假反應(yīng)時間 空速/1對油氣對數(shù)平均體積流量提升管反應(yīng)器的體積停留時間VVR)/ln(進出進出對VVVVVq空速倒數(shù)不是真正的反應(yīng)時間，只是相對的反映反應(yīng)時空速倒數(shù)不是真正的反應(yīng)時間，只是相對的反映反應(yīng)時間的長短，故稱為假反應(yīng)時間間的長短，故稱為假反應(yīng)時間 q假反應(yīng)時間越長，則反應(yīng)時間越長假反應(yīng)時間越長，則反應(yīng)時間越長 q對提升管反應(yīng)器：對提升管反應(yīng)器：101二、影響催化裂化反應(yīng)速度的主二、影響催化裂化反應(yīng)速度的主要因素要因素(1).催化劑活性催化劑活性(2).反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度(3) 原料性質(zhì)原料性質(zhì)(4).反應(yīng)壓力反應(yīng)壓力102（一）反應(yīng)溫度 一

46、方面，反應(yīng)溫度高則反應(yīng)速度增大。當反應(yīng)溫度升高時，熱裂化反一方面，反應(yīng)溫度高則反應(yīng)速度增大。當反應(yīng)溫度升高時，熱裂化反應(yīng)的速度提高比較快，當溫度高于應(yīng)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)仍占主導地位。是，即使這樣高的溫度，催化裂化的反應(yīng)仍占主導地位。 另一方面，反應(yīng)溫度可以通過對各類反應(yīng)速率大小來影響產(chǎn)品的分布另一方面，反應(yīng)溫度可以通過對各類反應(yīng)速率大小來影響產(chǎn)品的分布和質(zhì)量。溫度升高汽油

47、的辛烷值上升，但汽油產(chǎn)率下降，氣體產(chǎn)率上升，和質(zhì)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(zhì)量對溫度的要求產(chǎn)生矛盾，必須適當選取溫度。產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)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(yīng)溫度（在我國要求多產(chǎn)柴油時，可采用較低的反應(yīng)溫度（460470），），在低轉(zhuǎn)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(yīng)在低轉(zhuǎn)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(yīng)溫度（溫度（500510），在高轉(zhuǎn)化率下進行小回煉操作或單程操作；多產(chǎn)），在高轉(zhuǎn)化率下進行小回煉操作或單程操作；多產(chǎn)氣體時，反應(yīng)溫度則更高。氣體時

48、，反應(yīng)溫度則更高。103（二）反應(yīng)壓力（二）反應(yīng)壓力 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)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，同時生焦的反應(yīng)速度反應(yīng)物濃度提高，因而反應(yīng)速度加快，同時生焦的反應(yīng)速度也相應(yīng)提高。也相應(yīng)提高。 雖然壓力對反應(yīng)速度影響較大，但是在操作中壓力一般是雖然壓力對反應(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)裝置中一般采用不太高的壓力（約一般采用不太高的壓力（約0.10.3Mpa）。）。 應(yīng)當指出，催化裂化裝置的操作壓力主要

49、不是由反應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)當指出，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。決定的，而是由反應(yīng)器與再生器之間的壓力平衡決定的。104（三）劑油比（三）劑油比（C/O）)/()/(/hthtOC總進料量催化劑循環(huán)量劑油比qC/OC/O反映了單位催化劑上有多少原料進行了反應(yīng)并在其上反映了單位催化劑上有多少原料進行了反應(yīng)并在其上沉積焦炭沉積焦炭qC/OC/O上升，單位催化劑上積炭下降，催化劑活性下降慢上升，單位催化劑上積炭下降，催化劑活性下降慢qC/OC/O大，原料與催化劑接觸更充分，有利于提高反應(yīng)速度大，原料與催化劑接觸更充分，有利于提高反應(yīng)速度 105（四）

50、原料的性質(zhì)（四）原料的性質(zhì) 106q 工業(yè)裝置上常用回煉操作來提高輕質(zhì)油的收率工業(yè)裝置上常用回煉操作來提高輕質(zhì)油的收率新鮮原料量回煉油量回煉比/q 回煉比與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：回煉比與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：1)/(單程轉(zhuǎn)化率總轉(zhuǎn)化率回煉比107回煉比調(diào)節(jié)原則 在操作條件和原料性質(zhì)大體相同情況下，增加回煉比則轉(zhuǎn)化率上升，在操作條件和原料性質(zhì)大體相同情況下，增加回煉比則轉(zhuǎn)化率上升，汽油、氣體和焦調(diào)節(jié)原則炭產(chǎn)率上升，但處理能力下降。汽油、氣體和焦調(diào)節(jié)原則炭產(chǎn)率上升，但處理能力下降。 在轉(zhuǎn)化率大體相同的情況下，若增加回煉比，則單程轉(zhuǎn)化率下降，輕在轉(zhuǎn)化率大體相同的情況下，若增加回煉比，則單程轉(zhuǎn)化率下降，輕柴油產(chǎn)率有所

51、增加，反應(yīng)深度變淺。柴油產(chǎn)率有所增加，反應(yīng)深度變淺。 反之，回煉比太低，雖處理能力較高，但輕質(zhì)油總產(chǎn)率仍不高。反之，回煉比太低，雖處理能力較高，但輕質(zhì)油總產(chǎn)率仍不高。 因此，增加回煉比，降低單程轉(zhuǎn)化率是增產(chǎn)柴油的一項措施。因此，增加回煉比，降低單程轉(zhuǎn)化率是增產(chǎn)柴油的一項措施。 但是，增加回煉比后，反應(yīng)所需的熱量大大增加，原料預熱爐的負荷、但是，增加回煉比后，反應(yīng)所需的熱量大大增加，原料預熱爐的負荷、反應(yīng)器和分餾塔的負荷會隨之增加，能耗也會增加。反應(yīng)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。因此，回煉比的選取要根據(jù)生產(chǎn)實際綜合選定。108（五）空速和反

52、應(yīng)時間（五）空速和反應(yīng)時間反應(yīng)時間短，轉(zhuǎn)化率低；反應(yīng)時間長，轉(zhuǎn)化率提反應(yīng)時間短，轉(zhuǎn)化率低；反應(yīng)時間長，轉(zhuǎn)化率提高。高。過長的反應(yīng)時間會使轉(zhuǎn)化率過高，汽、柴油收率過長的反應(yīng)時間會使轉(zhuǎn)化率過高，汽、柴油收率反而下降，液態(tài)烴中烯烴飽和反而下降，液態(tài)烴中烯烴飽和。109（六）再生催化劑含碳量（六）再生催化劑含碳量 再生催化劑含碳量是指經(jīng)再生后的催化劑上殘留的焦炭含再生催化劑含碳量是指經(jīng)再生后的催化劑上殘留的焦炭含量。量。 對分子篩催化劑來說，裂化反應(yīng)生成的焦炭主要沉積在分對分子篩催化劑來說，裂化反應(yīng)生成的焦炭主要沉積在分子篩催化劑的活性中心上，再生催化劑含碳過高，相當于減子篩催化劑的活性中心上，再生催

53、化劑含碳過高，相當于減少了催化劑中分子篩的含量，催化劑的活性和選擇性都會下少了催化劑中分子篩的含量，催化劑的活性和選擇性都會下降，因而轉(zhuǎn)化率大大下降，汽油產(chǎn)率下降，溴價上升，誘導降，因而轉(zhuǎn)化率大大下降，汽油產(chǎn)率下降，溴價上升，誘導期下降。期下降。110一、流程簡介一、流程簡介1、反應(yīng)、反應(yīng) 再生再生2、熱工、熱工二、冷態(tài)開車步驟二、冷態(tài)開車步驟111冷態(tài)開車步驟冷態(tài)開車步驟反再系統(tǒng)氣密反再系統(tǒng)氣密輔助燃燒室點火輔助燃燒室點火反再系統(tǒng)由反再系統(tǒng)由150向向350升溫升溫配合分餾建立原料、回煉油漿循環(huán)配合分餾建立原料、回煉油漿循環(huán)熱拆大盲板，趕空氣熱拆大盲板，趕空氣裝催化劑建立兩器流化、噴油，調(diào)整

54、操作裝催化劑建立兩器流化、噴油，調(diào)整操作調(diào)整操作調(diào)整操作開工收尾開工收尾112113114115116117118119120121122123第七節(jié)第七節(jié) 反應(yīng)反應(yīng)再生系統(tǒng)主要工藝計算簡介再生系統(tǒng)主要工藝計算簡介再生器計算再生器計算反應(yīng)器計算反應(yīng)器計算124再生器計算125反應(yīng)器計算126例 再生器物料平衡和熱平衡計算再生器物料平衡和熱平衡計算某提升管催化裂化裝置的再生器某提升管催化裂化裝置的再生器(單段再生單段再生)主要操作條件如表。主要操作條件如表。再生器頂部壓力（表），再生器頂部壓力（表），Mpa0.142煙氣組成（體積分數(shù)），煙氣組成（體積分數(shù)），%：CO2/CO體積比體積比O21.

55、50.5再生器溫度，再生器溫度，650主風入再生器溫度，主風入再生器溫度，140待生劑溫度，待生劑溫度，470焦炭組成（焦炭組成（H/C質(zhì)量比）質(zhì)量比）10/90大氣溫度，大氣溫度，25再生劑含碳量（質(zhì)量分再生劑含碳量（質(zhì)量分數(shù)），數(shù)），%0.3大氣壓力，大氣壓力，Mpa0.1013燒焦炭量燒焦炭量Q1，t/h11.4空氣相對濕度，空氣相對濕度，%50127再生器的物料平衡再生器的物料平衡1燒碳量及燒氫量燒碳量及燒氫量2理論干空氣量3實際干空氣量實際干空氣量4需濕空氣量需濕空氣量(主風量主風量)5主風單耗主風單耗6干煙氣量、濕煙氣量及煙氣組成匯總7煙風比煙風比1281燒碳量及燒氫量燒碳量燒碳量

56、Q1C%11.41030.910.26103（kg/h）855（kmol/h）燒氫量燒氫量Q1H%11.41030.11.14103（kg/h）570（kmol/h）又因為煙氣中又因為煙氣中CO2/CO（體）（體）1.5； 所以生成所以生成CO2的的C為：為：8551.5（1.5+1）513（kmo1/h）6156（kg/h）；）； 生成生成CO的的C為：為：855513342（kmol/h）4104（kg/h）1292理論干空氣量碳燒成碳燒成CO2需要需要O2量量5131513（kmol/h） 碳燒成碳燒成CO需要需要O2量量34212171（kmol/h） 氫燒成氫燒成H20需要需要O2量

57、量5701/2285（kmol/h） 則理論需要則理論需要O2量：量：513171285969（kmol/h）31008（kg/h） 理論帶入理論帶入N2量量96979213645（kmol/h）102060（kg/h）所以理論干空氣量所以理論干空氣量96936454614（kmol/h）133200（kg/h）1303實際干空氣量實際干空氣量煙氣中過剩氧的體積分數(shù)為煙氣中過剩氧的體積分數(shù)為0.5，所以，所以22()()22()2()2()2()2()0.5%51334279/21OOCOCONONOO過過理過過過過解此方程，得過剩氧量解此方程，得過剩氧量O2(過過)=23.1（kmol/h）

58、=740（kg/h）過剩氮量過剩氮量23.1 792l87（kmol/h）2436（kg/h）所以實際干空氣量所以實際干空氣量4619+23.1874729.1（kmol/h）136380（kg/h）1314需濕空氣量需濕空氣量(主風量主風量)大氣溫度大氣溫度25，相對濕度，相對濕度50，查空氣濕度圖，得空氣，查空氣濕度圖，得空氣的濕度量為的濕度量為0.010kg（水氣）（水氣）kg（干空氣）。所以，空氣（干空氣）。所以，空氣中的水汽量中的水汽量1363800.0101364（kg/h）75.9（kmol/h） 濕空氣量濕空氣量4729.175.94805（kmol/h）107.6103m3(

59、N) / h1795m3(N)min此即正常操作時的主風量。此即正常操作時的主風量。1325主風單耗主風單耗3107.6 1039.44()/()311.4 10mNkg濕空氣量焦燒焦量1336干煙氣量、濕煙氣量及煙氣組成匯總干煙氣量、濕煙氣量及煙氣組成匯總組分組分流量流量相對分子質(zhì)相對分子質(zhì)量量組成（摩爾分率）組成（摩爾分率）%Kmol / hKg / h干煙氣干煙氣濕煙氣濕煙氣CO2513225724411.19.62CO3429576287.46.45O223.1739.2320.50.43N237371046362881.069.57總干煙氣總干煙氣4615.1137523.229.813.93生成水氣生成水氣5701026018主風帶入水汽主風帶入水汽75.91364待生劑帶入水汽待生劑帶入水汽72.21300吹掃、松動蒸氣吹掃、松動蒸氣27.8500總濕煙氣總濕煙氣5361150947100100按每噸催化劑帶入按每噸催化劑帶入1kg水汽及設(shè)催化劑循環(huán)量為水汽及設(shè)催化劑循環(huán)量為