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文檔簡介

1、催化(cu hu)加氫、裂化及重整目錄(ml)TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc25807 第一章 催化(cu hu)加氫 PAGEREF _Toc25807 1 HYPERLINK l _Toc29300 一、加氫處理反應(yīng) PAGEREF _Toc29300 2 HYPERLINK l _Toc26444 二、烴類加氫反應(yīng) PAGEREF _Toc26444 3 HYPERLINK l _Toc4256 三、加氫處理工藝流程 PAGEREF _Toc4256 8 HYPERLINK l _Toc6527 四、加氫裂化工藝流程 PAGEREF _Toc6527 8 H

2、YPERLINK l _Toc23296 五、影響加氫的因素 PAGEREF _Toc23296 9 HYPERLINK l _Toc529 第二章 催化裂化 PAGEREF _Toc529 9 HYPERLINK l _Toc2646 一、催化裂化 PAGEREF _Toc2646 9 HYPERLINK l _Toc30860 二、催化裂化的化學(xué)反應(yīng) PAGEREF _Toc30860 10 HYPERLINK l _Toc23179 三、原料、產(chǎn)品 PAGEREF _Toc23179 12 HYPERLINK l _Toc10649 四、裝置類型 PAGEREF _Toc10649 18

3、 HYPERLINK l _Toc11393 第三章 催化重整編輯 PAGEREF _Toc11393 18 HYPERLINK l _Toc9730 一、催化重整 PAGEREF _Toc9730 18 HYPERLINK l _Toc31617 二、化學(xué)反應(yīng) PAGEREF _Toc31617 18 HYPERLINK l _Toc6898 三、催化劑 PAGEREF _Toc6898 19 HYPERLINK l _Toc27396 四、過程條件 PAGEREF _Toc27396 19 HYPERLINK l _Toc1292 五、工藝流程 PAGEREF _Toc1292 19 HY

4、PERLINK l _Toc6126 六、應(yīng)用和發(fā)展 PAGEREF _Toc6126 19 HYPERLINK l _Toc32071 第四章 加氫反應(yīng)器和催化裂化反應(yīng)器 PAGEREF _Toc32071 20 HYPERLINK l _Toc28786 一、加氫反應(yīng)器 PAGEREF _Toc28786 20 HYPERLINK l _Toc30138 二、催化裂化反應(yīng)器 PAGEREF _Toc30138 25第一章 催化(cu hu)加氫一、加氫處理(chl)反應(yīng)1.加氫脫硫反應(yīng)(fnyng)(HDS)石油餾分中的硫化物主要有硫醇、硫醚、二硫化合物及雜環(huán)硫化物,在加氫條件下發(fā)生氫解反

5、應(yīng),生成烴和H2S,主要反應(yīng)如: 各種硫化物在加氫條件下反應(yīng)活性因分子大小和結(jié)構(gòu)不同存在差異,其活性大小的順序為:硫醇二硫化物硫醚四氫噻吩噻吩 。噻吩類的雜環(huán)硫化物活性最低。并且隨著其分子中的環(huán)烷環(huán)和芳香環(huán)的數(shù)目增加,加氫反應(yīng)活性下降。2.加氫脫氮反應(yīng)(HDN)石油餾分中的氮化物主要是雜環(huán)氮化物和少量的脂肪胺或芳香胺。在加氫條件下,反應(yīng)生成烴和NH3主要反應(yīng)如下: 加氫脫氮反應(yīng)包括兩種不同類型的反應(yīng),即C=N 的加氫和CN鍵斷裂反應(yīng),因此,加氫脫氮反應(yīng)較脫硫困難。加氫脫氮反應(yīng)中存在受熱力學(xué)平衡影響的情況。餾分越重,加氫脫氮越困難。主要因為餾分越重,氮含量越高;另外重餾分氮化物結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜,空間

6、(kngjin)位阻效應(yīng)增強,且氮化物中芳香雜環(huán)氮化物最多。3.加氫脫氧(tu yng)反應(yīng)(HDO)石油餾分中的含氧化合物主要是環(huán)烷酸及少量的酚、脂肪酸、醛、醚及酮。含氧化合物在加氫條件下通過氫解生成(shn chn)烴和H2O。主要反應(yīng)如:含氧化合物反應(yīng)活性順序為: 呋喃環(huán)類酚類酮類醛類烷基醚類含氧化合物在加氫反應(yīng)條件下分解很快,對雜環(huán)氧化物,當(dāng)有較多的取代基時,反應(yīng)活性較低。4.加氫脫金屬(HDM)石油餾分中的金屬主要有鎳、釩、鐵、鈣等,主要存在于重質(zhì)餾分,尤其是渣油中。這些金屬對石油煉制過程,尤其對各種催化劑參與的反應(yīng)影響較大,必須除去。渣油中的金屬可分為卟啉化合物(如鎳和釩的絡(luò)合物)

7、和非卟啉化合物(如環(huán)烷酸鐵、鈣、鎳)。以非卟啉化合物存在的金屬反應(yīng)活性高,很容易在H2H2S存在條件下,轉(zhuǎn)化為金屬硫化物沉積在催化劑表面上。而以卟啉型存在的金屬化合物先可逆地生成中間產(chǎn)物,然后中間產(chǎn)物進一步氫解,生成的硫化態(tài)鎳以固體形式沉積在催化劑上。加氫脫金屬反應(yīng)如: 由上可知,加氫處理脫除氧、氮、硫及金屬雜質(zhì)進行不同類型的反應(yīng),這些反應(yīng)一般是在同一催化劑床層進行,此時要考慮各反應(yīng)之間的相互影響。如含氮化合物的吸附會使催化劑表面中毒,氮化物的存在會導(dǎo)致活化氫從催化劑表面活性中心脫除,而使HDO反應(yīng)速度下降。也可以在不同的反應(yīng)器中采用不同的催化劑分別進行反應(yīng),以減小反應(yīng)之間的相互影響和優(yōu)化反應(yīng)

8、過程。二、烴類加氫反應(yīng)烴類加氫反應(yīng)主要涉及兩類反應(yīng),一是有氫氣直接參與的化學(xué)反應(yīng),如加氫裂化和不飽和鍵的加氫飽和反應(yīng),此過程表現(xiàn)為耗氫;二是在臨氫條件下的化學(xué)反應(yīng),如異構(gòu)化反應(yīng),此過程表現(xiàn)為,雖然有氫氣存在,但過程不消耗氫氣,實際過程中的臨氫降凝是其應(yīng)用之一。1.烷烴加氫反應(yīng)烷烴在加氫條件下進行的反應(yīng)主要有加氫裂化和異構(gòu)化反應(yīng)。其中加氫裂化反應(yīng)包括CC的斷裂反應(yīng)和生成的不飽和分子碎片的加氫飽和反應(yīng)。異構(gòu)化反應(yīng)則包括原料中烷烴分子的異構(gòu)化和加氫裂化反應(yīng)生成的烷烴的異構(gòu)化反應(yīng)。而加氫和異構(gòu)化屬于兩類不同反應(yīng),需要兩種不同的催化劑活性中心提供加速各自反應(yīng)進行的功能。即要求催化劑具備雙活性,并且兩種活

9、性要有效的配合(參見重整催化劑雙功能)。烷烴進行反應(yīng)描述如下: R1R2 + H2 R1H + R2H nCnH2n+2 iCnH2n+2烷烴在催化加氫條件(tiojin)下進行的反應(yīng)遵循正碳離子反應(yīng)機理,生成的正碳離子在位上發(fā)生斷鍵,因此,氣體(qt)產(chǎn)品中富含C3 和C4 。由于既有裂化又有異構(gòu)化,加氫過程可起到降凝作用。2.環(huán)烷烴加氫反應(yīng)(fnyng)環(huán)烷烴在加氫裂化催化劑上的反應(yīng)主要是脫烷基、異構(gòu)和開環(huán)反應(yīng)。環(huán)烷正碳離子與烷烴正碳離子最大的不同在于前者裂化困難,只有在苛刻的條件下,環(huán)烷正碳離子才發(fā)位斷裂。帶長側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴主要是發(fā)生斷鏈反應(yīng)。六元環(huán)烷相對比較穩(wěn)定,一般是先通過異構(gòu)化反

10、應(yīng)轉(zhuǎn)化為五元環(huán)烷烴后再斷環(huán)成為相應(yīng)的烷烴。雙六元環(huán)烷烴在加氫裂化條件下往往是其中的一個六元環(huán)先異構(gòu)化為五元環(huán)后再斷環(huán),然后才是第二個六元環(huán)的異構(gòu)化和斷環(huán)。這兩個環(huán)中,第一個環(huán)的斷環(huán)是比較容易的,而第二個環(huán)則較難斷開。此反應(yīng)途徑描述如下: 環(huán)烷烴異構(gòu)化反應(yīng)包括環(huán)的異構(gòu)化和側(cè)鏈烷基異構(gòu)化。環(huán)烷烴加氫反應(yīng)產(chǎn)物中異構(gòu)烷烴與正構(gòu)烷烴之比和五元環(huán)烷烴與六元環(huán)烷烴之比都比較大。3.芳香烴加氫反應(yīng)苯在加氫條件下反應(yīng)首先生成六元環(huán)烷,然后發(fā)生前述相同反應(yīng)。烷基苯加氫裂化反應(yīng)主要有脫烷基、烷基轉(zhuǎn)移、異構(gòu)化、環(huán)化等反應(yīng),使得產(chǎn)品具有多樣性。C1C4側(cè)鏈烷基苯的加氫裂化,主要以脫烷基反應(yīng)為主,異構(gòu)和烷基轉(zhuǎn)移為次,分別

11、生成苯、側(cè)鏈為異構(gòu)程度不同的烷基苯、二烷基苯。烷基苯側(cè)鏈的裂化既可以是脫烷基生成苯和烷烴;也可以是側(cè)鏈中的CC鍵斷裂生成烷烴和較小的烷基苯。對正烷基苯,后者比前者容易發(fā)生,對脫烷基反應(yīng),則C上的支鏈越多,越容易進行,以正丁苯為例,脫烷基速率有以下順序: 叔丁苯仲丁苯異丁苯正丁苯短烷基側(cè)鏈比較穩(wěn)定,甲基、乙基難以從苯環(huán)上脫除。C4或C4以上側(cè)鏈從環(huán)上脫除很快。對于側(cè)鏈較長的烷基苯,除脫烷基、斷側(cè)鏈等反應(yīng)外,還可能發(fā)生側(cè)鏈環(huán)化反應(yīng)生成雙環(huán)化合物。苯環(huán)上烷基側(cè)鏈的存在會使芳烴加氫變得困難,烷基側(cè)鏈的數(shù)目對加氫的影響比側(cè)鏈長度的影響大。對于芳烴的加氫飽和及裂化反應(yīng),無論是降低產(chǎn)品的芳烴含量(生產(chǎn)清潔燃

12、料),還是降低催化裂化和加氫裂化原料的生焦量都有重要意義。在加氫裂化條件下,多環(huán)芳烴的反應(yīng)非常復(fù)雜,它只有在芳香環(huán)加氫飽和反應(yīng)之后才能開環(huán),并進一步發(fā)生隨后的裂化反應(yīng)。稠環(huán)芳烴每個環(huán)的加氫和脫氫都處于平衡狀態(tài),其加氫過程是逐環(huán)進行,并且加氫難度逐環(huán)增加。4.烯烴加氫反應(yīng)烯烴在加氫條件(tiojin)下主要發(fā)生加氫飽和及異構(gòu)化反應(yīng)。烯烴飽和是將烯烴通過加氫轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的烷烴;烯烴異構(gòu)化包括雙鍵位置的變動和烯烴鏈的空間形態(tài)發(fā)生變動。這兩類反應(yīng)都有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。其反應(yīng)描述如下: RCH=CH2 H2 RCH2CH3 RCH=CHCH=CH2 2H2 RCH2CH2CH2CH3 nCnH2N iC

13、NH2N iCNH2N H2 iCNH2N2焦化汽油、焦化柴油和催化裂化柴油在加氫精制的操作條件下,其中的烯烴(xtng)加氫反應(yīng)是完全的。因此,在油品加氫精制過程中,烯烴加氫反應(yīng)不是關(guān)鍵的反應(yīng)。值得注意的是,烯烴加氫飽和反應(yīng)是放熱效應(yīng),且熱效應(yīng)較大。因此(ync)對不飽和烴含量高油品加氫時,要注意控制反應(yīng)溫度,避免反應(yīng)床層超溫。6.3 催化加氫催化劑加氫裂化裝置所用的催化劑包括:保護劑、加氫精制劑、加氫裂化劑。加氫裂化裝置可能上述3種催化劑都用,此時每l種(或每1類)催化劑的作用如上所述;也可能只用加氫精制劑和加氫裂化劑,此時加氫精制劑將起如上所述的保護劑和加氫精制劑的作用;加氫裂化裝置也可

14、只用加氫裂化劑,此時的加氫裂化劑將集所有功能于一劑。1保護劑保護劑是一個廣義上的名詞,包括一般意義上的保護劑、脫金屬劑,目的是改善被保護催化劑的進料條件,抑制雜質(zhì)對被保護催化劑孔道堵塞與活性中心被覆蓋,即脫除機械雜質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)及金屬化合物,保護被保護催化劑的活性和穩(wěn)定性,延長催化劑的運轉(zhuǎn)周期。保護劑一般由惰性物質(zhì)、具有微量或少量加氫活性的催化劑組成,采用分級技術(shù)裝填于反應(yīng)器頂部 .保護劑的形狀有 球形、圓柱形、三葉草形、車輪形、拉西環(huán)形、蜂窩形2.反應(yīng)器第一層保護劑起什么作用,裝填有何特點? 保護劑的作用在于改善加氫進料質(zhì)量,抑制雜質(zhì)對主催化劑孔道的堵塞與活性中心被覆蓋,保護主催化劑活性和

15、穩(wěn)定性,延長催化劑運行周期。在加氫裂化裝置第一精制反應(yīng)器催化劑床層頂部,裝填不同粒度、形狀、不同空隙率和反應(yīng)活性低的催化劑,實行分級裝填,對克服頂部催化劑床層結(jié)焦和使沉積金屬較均勻地分布在整個脫金屬催化劑床層十分有效。目前,國內(nèi)大型加氫裂化裝置一般都放置具有較大空隙率和較低活性的大顆粒催化劑。2. 加氫精制劑加氫精制劑分前加氫精制劑和后加氫精制劑。前加氫精制劑的作用是脫除硫、氮、氧等雜原子化合物、殘余的金屬有機化合物、飽和多環(huán)芳烴,降低加氫裂化催化劑的反應(yīng)溫度、減緩加氫裂化催化劑的失活,從而延長加氫裂化催化劑的運轉(zhuǎn)周期。后加氫精制劑的作用是飽和烯烴、脫除硫醇、提高產(chǎn)品的質(zhì)量。加氫精制劑一般由金

16、屬組分、載體和助劑3部分組成。金屬組分主要提供加氫活性及能夠加速CN鍵氫解的弱酸性,由Vl B族或族的金屬。 (1)金屬組分金屬組分主要提供加氫活性及能夠加速CN鍵氫解的弱酸性,由Vl B族或族的金屬。(2)載體(zit)載體的作用是提供適宜反應(yīng)與擴散所需的孔結(jié)構(gòu),擔(dān)載分散金屬均勻的有效表面積和一定的酸性,同時改善催化劑的壓碎、耐磨(nai m)強度與熱穩(wěn)定性;加氫精制劑的載體主要為Al2O3。 (3)助劑助劑的作用是調(diào)節(jié)載體性質(zhì)及金屬組分結(jié)構(gòu)(jigu)和性質(zhì)、催化劑的活性、選擇性、氫耗和壽命的目的。 常用的助劑是P2O5。 3. 加氫裂化劑加氫裂化劑屬雙功能催化劑,主要由提供加氫/脫氫功能

17、的金屬組分和提供裂化功能的酸性組分組成,其作用是將進料轉(zhuǎn)化成希望的目的產(chǎn)品,并盡量提高目的產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。 3.1 加氫裂化催化劑的分類按金屬分類:貴金屬Pt、Pd;非貴金屬Mo-Ni、W-Ni、Mo-Co、W-Mo-Ni、Mo-Ni-Co等按酸性載體分類:無定型、無定型硅鋁、無定型硅鎂、改性氧化鋁等按工藝過程分類:單段催化劑、兩段催化劑按壓力分類:高壓(10MPa以上)、中壓(5-10MPa)按目的產(chǎn)品分類:輕油型、中油型、中高油型、重油型3.2催化劑性能催化加氫催化劑的性能取決與其組成和結(jié)構(gòu),根據(jù)加氫反應(yīng)側(cè)重點不同,加氫催化劑還可分為加氫飽和(烯烴、炔烴和芳烴中不飽和鍵加氫)、加氫脫硫、

18、加氫脫氮、加氫脫金屬及加氫裂化催化劑。加氫催化劑主要由三部分組成,主催化劑提供反應(yīng)的活性和選擇性;助催化劑主要改善主催化劑的活性、穩(wěn)定性和選擇性;載體主要提供合適的比表面積和機械強度,有時也提供某些反應(yīng)活性,如加氫裂化中的裂化及異構(gòu)化所需的酸性活性。1).加氫處理催化劑 加氫處理催化劑中常用的加氫活性組分有鉑、鈀、鎳等金屬和鎢、鉬、鎳、鈷的混合硫化物,它們對各類反應(yīng)的活性順序為:加氫飽和 Pt,Pb NiW-Ni Mo-Ni Mo-Co W-Co加氫脫硫 Mo-Co Mo-Ni W-Ni W-Co加氫脫氮 W-Ni Mo-Ni Mo-Co W-Co 為了保證金屬組分以硫化物的形式存在,在反應(yīng)氣

19、氛中需要一個最低的H2S 和H2分壓之比值,低于這個比值,催化劑活性會降低和逐漸喪失。 加氫活性主要取決于金屬的種類、含量、化合物狀態(tài)及在載體表面的分散度等。 活性氧化鋁是加氫處理催化劑常用的載體,這主要是因為活性氧化鋁是一種多孔性物料,它具有很高的表面積和理想的孔結(jié)構(gòu)(孔體積和孔徑分布),可以提高金屬組分和助劑的分散度。制成一定形狀顆粒的氧化鋁還具有優(yōu)良的機械強度和物理化學(xué)穩(wěn)定性,適宜于工業(yè)過程的應(yīng)用。載體性能主要取決于載體的比表面(biomin)積、孔體積、孔徑分布、表面特性、機械強度及雜質(zhì)含量等。 2).加氫裂化催化劑 加氫裂化催化劑屬于雙功能催化劑,即催化劑由具有加(脫)氫功能的金屬組

20、分和具有裂化功能的酸性載體兩部分組成。根據(jù)不同的原料和產(chǎn)品要求(yoqi),對這兩種組分的功能進行適當(dāng)?shù)倪x擇和匹配。 在加氫裂化催化劑中加氫組分的作用是使原料油中的芳烴,尤其是多環(huán)芳烴加氫飽和;使烯烴,主要是反應(yīng)生成的烯烴迅速加氫飽和,防止不飽和分子吸附在催化劑表面上,生成焦?fàn)羁s合物而降低催化活性。因此,加氫裂化催化劑可以維持長期運轉(zhuǎn)(ynzhun),不象催化裂化催化劑那樣需要經(jīng)常燒焦再生。 常用的加氫組分按其加氫活性強弱次序為: Pt,PdW-NiMo-NiMo-CoW-Co 鉑和鈀雖然具有最高的加氫活性,但由于對硫的敏感性很強,僅能在兩段加氫裂化過程中,無硫、無氨氣氛的第二段反應(yīng)器中使用。

21、在這種條件下,酸功能也得到最大限度的發(fā)揮,因此產(chǎn)品都是以汽油為主。 在以中間餾分油為主要產(chǎn)品的一段法加氫裂化催化劑中,普遍采用Mo-Ni或Mo-Co組合。在以潤滑油為主要產(chǎn)品時,則都采用W-Ni組合,有利于脫除潤滑油中最不希望存在的多環(huán)芳烴組分。 加氫裂化催化劑中裂化組分的作用是促進碳一碳鏈的斷裂和異構(gòu)化反應(yīng)。常用的裂化組分是無定形硅酸鋁和沸石,通稱為固體酸載體。其結(jié)構(gòu)和作用機理與催化裂化催化劑相同。不論是進料中存在的氮化合物,以及反應(yīng)生成的氨,對加氫裂化催化劑都具有毒性。因為氮化合物,尤其是堿性氮化合物和氨會強烈地吸附在催化劑表面上,使酸性中心被中和,導(dǎo)致催化劑活性損失。因此,加工氮含量高的

22、原料油時,對無定形硅鋁載體的加氫裂化催化劑需要將原料預(yù)加氫脫氮,并分離出NH3以后再進行加氫裂化反應(yīng)。但對于含沸石的加氫裂化催化劑,則允許預(yù)先加氫脫氮過的原料帶著未分離的氨直接與之接觸。這是因為沸石雖然對氨也是敏感的,但由于它具有較多的酸性中心,即使有氨存在下仍能保持較高的活性。 考察加氫裂化催化劑性能時要綜合考慮催化劑的加氫活性,裂化活性,對目的產(chǎn)品的選擇性,對硫化物、氮化物及水蒸氣的敏感性,運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和再生性能等因素。 3).催化劑的預(yù)硫化 加氫催化劑的鎢、鉬、鎳、鈷等金屬組分,使用前都是以氧化物的狀態(tài)分散在載體表面。而起加氫活性卻是硫化態(tài),在加氫運轉(zhuǎn)過程中,雖由于原料油中含有硫化物,可通

23、過反應(yīng)而轉(zhuǎn)變成硫化態(tài),但往往由于在反應(yīng)條件下,原料油含硫量過低,硫化不完全而導(dǎo)致一部分金屬還原,使催化劑活性達不到正常水平。故目前這類加氫催化劑,多采用預(yù)硫化方法,將金屬氧化物在進油反應(yīng)前轉(zhuǎn)化為硫化態(tài)。 加氫催化劑的預(yù)硫化(lihu),有氣相預(yù)硫化與液相預(yù)硫化兩種方法:氣相預(yù)硫化(亦稱干法預(yù)硫化),即在循環(huán)氫氣存在下,注入硫化劑進行硫化;液相預(yù)硫化(亦稱濕法預(yù)硫化),即在循環(huán)氫氣存在下,以低氮煤油或輕柴油為硫化油,攜帶硫化劑注入反應(yīng)系統(tǒng)進行硫化。 影響預(yù)硫化效果的主要因素(yn s)為預(yù)硫化溫度和硫化氫濃度。 注硫溫度(wnd)主要取決于硫化劑的分解溫度。例如,采用CS2為硫化劑,CS2與氫開

24、始反應(yīng)生成H2S的溫度為175,因此,注入CS2的溫度應(yīng)在175以下,使CS2先在催化劑表面吸附,然后在升溫過程中分解。 當(dāng)反應(yīng)器催化劑床層被H2S穿透前,應(yīng)嚴格控制床層溫度不能超過230,否則一部分氧化態(tài)金屬組分會被氫氣還原成低價金屬氧化物或金屬元素,致使硫化不完全。再則還原反應(yīng)與硫化反應(yīng)將使催化劑顆粒產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致催化劑的機械強度降低。 同時,還原金屬對油具有強烈的吸附作用,在正常生產(chǎn)期間會加速裂解反應(yīng),造成催化劑大量積炭,活性迅速下降。 因此,必須嚴格控制整個預(yù)硫化過程各個階段的溫度和升溫速度。硫化最終溫度一般為360370。 循環(huán)氫中硫化氫濃度增高,硫化反應(yīng)速度加快,當(dāng)硫化氫濃度增加

25、到一定程度之后,硫化反應(yīng)速度就不再增加。但是在實際硫化過程中,受反應(yīng)系統(tǒng)材質(zhì)抗硫化氫腐蝕性能的限制,不可能采用過高的硫化氫濃度。一般預(yù)硫化期間,循環(huán)氫中硫化氫濃度限制在異構(gòu)烯烴正構(gòu)烯烴異構(gòu)烷烴正構(gòu)烷烴。MON以芳烴最高,其次是支鏈烯烴和支鏈烷烴。直鏈烷烴只有C4的烷烴才有較高的MON,從C5開始隨碳原子數(shù)的增加(zngji)其MON急劇降低。單組分的調(diào)合(dio h)辛烷值催化汽油中任何一個組分對汽油辛烷值的貢獻(gngxin)與其作為單組分的實測辛烷值不同,這與基礎(chǔ)油對辛烷值的敏感度有關(guān)。正構(gòu)烷烴和烯烴的辛烷值隨其碳數(shù)的增加而急劇降低,支鏈有助于提高辛烷值,支鏈烯烴和芳烴有高的調(diào)合辛烷值。提

26、高汽油辛烷值的傳統(tǒng)辦法是減少氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)。隨著汽油中烯烴含量的增加,RON提高很快,而MON略有增加,但在高烯烴含量時,RON的提高速率下降,MON的增加更少。異構(gòu)化(支鏈)和芳構(gòu)化對提高汽油辛烷值也很重要。辛烷值的敏感性催化裂化汽油敏感性是指RONC與MONC之差。原料性質(zhì)的變化是造成辛烷值敏感度范圍增大的主要原因。烷烴敏感性雖好,但大部分烷烴辛烷值相當(dāng)?shù)?。烯烴和芳烴的RON高,是高辛烷值汽油的重要組成部分。從辛烷值的觀點看,理想的催化汽油組分是多支鏈烷烴和烯烴。從敏感性的觀點看,多支鏈、相對分子質(zhì)量低的烷烴,敏感性好。要改進汽油的敏感度同時保持高的辛烷值,就要除去低辛烷值組分和烯烴,有選擇性

27、地增加異構(gòu)烷烴和芳烴組分。出于環(huán)保要求,汽油中芳烴含量也有限制。 汽油族組成對同一種原料,裂化催化劑(或助劑)性質(zhì)和催化裂化工藝對汽油族組成影響甚大。近年來,隨著機動車輛排放標準的日趨嚴格,越來越多的催化裂化裝置采用了降烯烴催化劑(或降烯烴助劑)和降烯烴技術(shù)如MGD , MIP ( MIPCGP), FDFCC等,催化汽油烯烴含量明顯降低。 汽油蒸汽壓汽油中的丁烷含量直接影響汽油的蒸汽壓。丁烷MON和RON高且具有較高的調(diào)合辛烷值。商品汽油的蒸汽壓應(yīng)盡量接近規(guī)格指標的最高限值,此可提高辛烷值又能提高汽油產(chǎn)率。 輕柴油由于柴油機較汽油機熱效率高、功率大、燃料單耗低、相對經(jīng)濟,其應(yīng)用日趨廣泛。隨著

28、柴油機的發(fā)展,柴油耗量迅速增加,特別在我國,柴油用量很大,使催化裂化柴油成為一種重要產(chǎn)品。目前,我國輕柴油按凝點分為:10號、0號、-10號、-20號和-35號五個牌號。分別表示其凝點不高于10、0、-10、-20和-35。 以十六烷值作為衡量柴油抗爆性能的指標。柴油十六烷值越高其抗爆性能越好。為比較其抗爆性,選擇兩種烴做標準:一是正十六烷,其抗爆性高,將其十六烷值定為100。另一種為甲基萘,其抗爆性差,將其十六烷值定為0。催化柴油的十六烷值一般約2540。與餾分油催化裂化相比,重油催化裂化輕柴油十六烷值低,硫、氮和膠質(zhì)含量高,油品顏色深、安定性差,易氧化產(chǎn)生沉淀,需經(jīng)過加氫精制或加氫改質(zhì)與直

29、餾柴油等調(diào)合才能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。干氣和液態(tài)烴催化裂化氣體產(chǎn)品有干氣和液態(tài)烴,產(chǎn)率分別為3%5%和8%25%。使用降烯烴催化劑或增產(chǎn)丙烯助劑時,氣體產(chǎn)率相應(yīng)升高。 干氣中除富含乙烷、乙烯、甲烷及氫氣外,還含有在生產(chǎn)(shngchn)過程中帶入的氮氣和二氧化碳以及沒有完全回收的丙烷、丙烯和少量較重的烴類。液態(tài)烴中以C3C4烴類為主,C2以下組分0.5v%,C5以上組分一般(ybn)1.5v%。其中丙烯和丁烯含量分別約為30v%40v%和20v%30v%。液態(tài)烴可作民用液化氣,也是很好的化工原料。經(jīng)過(jnggu)氣體分餾,丙烷可做溶劑,丙烯可用于生產(chǎn)聚丙烯;異丁烯可作為甲基叔丁基醚(MTBE)的

30、原料,而MTBE是高辛烷值汽油調(diào)合組分。異丁烯也可與異丁烷作為烷基化裝置的原料,所產(chǎn)烷基化油辛烷值高、不含烯烴和芳烴,是優(yōu)質(zhì)的汽油調(diào)合組分。油漿分餾塔底抽出物稱油漿。在裝置操作中,一部分油漿可以打回提升管反應(yīng)器回?zé)?,另一部分作為外甩油漿經(jīng)換熱冷卻后送出裝置。油漿也可以全外甩不回?zé)?,因油漿中含有催化劑細粉,需在油漿沉降器中進行沉降分離,從沉降器上部分離出的清凈油品稱為澄清油,可以作為重質(zhì)燃料油的調(diào)合組分,或者作為生產(chǎn)重質(zhì)芳烴的原料,也可去焦化摻煉,減少重油出廠量。 1.反應(yīng)部分圖1是一個高低并列式提升管催化裂化裝置的工藝流程。下面將其三個組成部分:反應(yīng)再生系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進行簡要介紹

31、。圖1高低并列式提升管催化裂化工藝流程 HYPERLINK /view/9126025.htm o 編輯(binj)本段 編輯(binj)2.再生(zishng)系統(tǒng)新鮮原料油經(jīng)換熱后與回?zé)捰蜐{混合,經(jīng)加熱爐加熱至180-320后至 HYPERLINK /view/9122098.htm t /view/_blank 催化裂化提升管反應(yīng)器下部的噴嘴,原料油由蒸氣霧化并噴入提升管內(nèi),在其中與來自再生器的高溫催化劑(600-750)接觸,隨即汽化并進行反應(yīng)。油氣在提升管內(nèi)的停留時間很短,一般只有幾秒鐘。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后離開沉降器去分餾塔。積有焦炭的催化劑(稱待生催化劑)由沉

32、降器落入下面的汽提段。汽提段內(nèi)裝有多層人字形擋板并在底部通入過熱水蒸氣,待生催化劑上吸附的油氣和顆粒之間的空間內(nèi)的油氣被水蒸氣置換出而返回上部。經(jīng)汽提后的待生催化劑通過待生斜管進人再生器。再生器的主要作用是燒去催化劑上因反應(yīng)而生成的積炭,使催化劑的活性得以恢復(fù)。再生用空氣由主風(fēng)機供給,空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進人流化床層。對于熱平衡式裝置,輔助燃燒室只是在開工升溫時才使用,正常運轉(zhuǎn)時并不燒燃料油。再生后的催化劑(稱再生催化劑)落人淹流管,經(jīng)再生斜管送回反應(yīng)器循環(huán)使用。再生煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出夾帶的催化劑后,經(jīng)雙動滑閥排人大氣。在加工生焦率高的原料時,例如加工含渣油的原料時,因焦

33、炭產(chǎn)率高,再生器的熱量過剩,必須在再生器中設(shè)取熱設(shè)施以取走過剩的熱量。再生煙氣的溫度很高,不少催化裂化裝置設(shè)有煙氣能量回收系統(tǒng),利用煙氣的熱能和壓力能(當(dāng)設(shè)能量回收系統(tǒng)時,再生器的操作壓力應(yīng)較高些)做功,驅(qū)動主風(fēng)機以節(jié)約電能,甚至可對外輸出剩余電力。對一些不完全再生的裝置,再生煙氣中含有5%-10%(體積分數(shù))的CO,可以設(shè)CO鍋爐使CO完全燃燒以回收能量。在生產(chǎn)過程中,催化劑會有損失及失活,為了維持系統(tǒng)內(nèi)的催化劑的藏量和活性,需要定期地或經(jīng)常地向系統(tǒng)補充或置換新鮮催化劑。為此,裝置內(nèi)至少應(yīng)設(shè)兩個催化劑儲罐。裝卸(zhungxi)催化劑時采用稀相輸送的方法,輸送介質(zhì)為壓縮空氣。在流化催化裂化裝

34、置的自動控制系統(tǒng)中,除了有與其他煉油裝置相類似的溫度、壓力、流量等自動控制系統(tǒng)外,還有一整套維持催化劑正常循環(huán)的自動控制系統(tǒng)和當(dāng)發(fā)生流化失常時的自動保護系統(tǒng)。此系統(tǒng)一般包括多個自保系統(tǒng),例如反應(yīng)器進料低流量自保系統(tǒng)、主風(fēng)機出口低流量自保系統(tǒng)、兩器差壓自保系統(tǒng),等等(dn dn)。以反應(yīng)器進料低流量自保系統(tǒng)為例,當(dāng)進料量低于某個下限值時,在提升管內(nèi)就不能形成足夠低的密度,正常的兩器壓力平衡被破壞,催化劑不能按規(guī)定的路線進行循環(huán),而且還會發(fā)生催化劑倒流并使油氣大量帶人再生器而引起事故。此時,進料低流量自保系統(tǒng)就自動進行以下動作:切斷反應(yīng)器進料并使進料返回原料油罐(或中間罐),向提升管通入事故蒸氣以

35、維持催化劑的流化和循環(huán)。4. 分餾(fnli)系統(tǒng) HYPERLINK /view/9126025.htm o 編輯本段 編輯典型的催化裂化分餾系統(tǒng)見圖1。由反應(yīng)器來的反應(yīng)產(chǎn)物(油氣)從底部進人分餾塔,經(jīng)底部的脫過熱段后在分餾段分割成幾個中間產(chǎn)品:塔頂為富氣及汽油,側(cè)線有輕柴油、重柴油和回?zé)捰?。塔底產(chǎn)品是油漿。輕柴油和重柴油分別經(jīng)汽提后,再經(jīng)換熱、冷卻后出裝置。催化裂化裝置的分餾塔有幾個特點:進料是帶有催化劑粉塵的過熱油氣,因此,分餾塔底部設(shè)有脫過熱段,用經(jīng)過冷卻的油漿把油氣冷卻到飽和狀態(tài)并洗下夾帶的粉塵以便進行分餾和避免堵塞塔盤。全塔的剩余熱量大而且產(chǎn)品的分離精確度要求比較容易滿足。因此一般

36、設(shè)有多個循環(huán)回流:塔頂循環(huán)回流、1-2個中段循環(huán)回流和油漿循環(huán)。塔頂同流采用循環(huán)回流而不用冷回流,其主要原因是進入分餾塔的油氣含有相當(dāng)大數(shù)量的惰性氣體和不凝氣,它們會影響塔頂冷凝冷卻器的效果;采用循環(huán)回流代替冷回流可以降低從分餾塔頂至氣壓機入日的壓降,從而提高氣壓機的入口壓力、降低氣壓機的功率消耗。5. 穩(wěn)定系統(tǒng) HYPERLINK /view/9126025.htm o 編輯本段 編輯吸收穩(wěn)定系統(tǒng)主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及穩(wěn)定塔組成。從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油組分,而粗汽油中則溶解有C3、C4組分。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的作用就是利用吸收和精餾的方法將富氣和粗汽油分離成干氣(C2)

37、液化氣(C3、C4)和蒸氣壓合格的穩(wěn)定汽油。其中的液化氣再利用精餾的方法通過氣體分餾裝置將其中的丙烯、丁烯分離出來,進行化工利用。催化裂化裝置的分餾系統(tǒng)及吸收定系統(tǒng)在各催化裂化裝界中一般并無很大差別。四、裝置類型流化床催化裂化裝置有多種類型,按反應(yīng)器(或沉降器)和再生器布置的 HYPERLINK /view/3815499.htm t /view/_blank 相對位置的不同可分為兩大類:反應(yīng)器和再生器分開布置的并列式;反應(yīng)器和再生器架疊在一起的同軸式。并列式又由于 HYPERLINK /view/973883.htm t /view/_blank 反應(yīng)器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分

38、為同高并列式和高低并列式兩類。同高并列式主要(zhyo)特點是:催化劑由U型管密相輸送(sh sn);反應(yīng)器和再生器間的催化劑循環(huán)(xnhun)主要靠改變 HYPERLINK /view/4795276.htm t /view/_blank U型管兩端的催化劑密度來調(diào)節(jié);由反應(yīng)器輸送到再生器的催化劑,不通過再生器的分布板,直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以減少分布板的磨蝕。高低并列式特點是反應(yīng)時間短,減少了二次反應(yīng);催化劑循環(huán)采用滑閥控制,比較靈活。同軸式裝置形式特點是:反應(yīng)器和再生器之間的催化劑輸送采用塞閥控制;采用垂直提升管和90耐磨蝕的彎頭;原料用多個噴嘴噴入提升管。第三章 催化重

39、整 HYPERLINK /view/javascript:void(0) 編輯一、催化重整在有 HYPERLINK /view/62440.htm t /view/_blank 催化劑作用的條件下,對汽油餾分中的 HYPERLINK /view/2278558.htm t /view/_blank 烴類 HYPERLINK /view/1008506.htm t /view/_blank 分子結(jié)構(gòu)進行重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)的過程叫催化重整。 石油煉制過程之一,加熱、氫壓和催化劑存在的條件下,使 HYPERLINK /view/951429.htm t /view/_blank 原油蒸餾所得的輕

40、汽油餾分(或石腦油)轉(zhuǎn)變成富含芳烴的高 HYPERLINK /view/62593.htm t /view/_blank 辛烷值汽油( HYPERLINK /view/1220041.htm t /view/_blank 重整汽油),并副產(chǎn) HYPERLINK /view/15037.htm t /view/_blank 液化石油氣和氫氣的過程。 HYPERLINK /view/1220041.htm t /view/_blank 重整汽油可直接用作汽油的調(diào)合組分,也可經(jīng) HYPERLINK /view/8685998.htm t /view/_blank 芳烴抽提制取苯、 HYPERLINK

41、 /view/106454.htm t /view/_blank 甲苯和二甲苯。副產(chǎn)的氫氣是 HYPERLINK /view/4401754.htm t /view/_blank 石油煉廠加氫裝置(如 HYPERLINK /view/951568.htm t /view/_blank 加氫精制、 HYPERLINK /view/691300.htm t /view/_blank 加氫裂化)用氫的重要來源。 HYPERLINK /view/803299.htm o 編輯本段 編輯20世紀40年代在德國建成了以氧化鉬(或氧化鉻)/氧化鋁作催化劑(見金屬氧化物催化劑)的催化重整工業(yè)裝置,因催化劑活性

42、不高,設(shè)備復(fù)雜,現(xiàn)已被淘汰。1949年美國公布以貴金屬鉑作 HYPERLINK /view/62440.htm t /view/_blank 催化劑的重整新工藝,同年11月在密歇根州建成第一套工業(yè)裝置,其后在原料預(yù)處理、催化劑性能、工藝流程和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等方面不斷有所改進。1965年,中國自行開發(fā)的鉑重整裝置在大慶煉油廠投產(chǎn)。1969年,鉑錸雙金屬催化劑用于催化重整,提高了重整反應(yīng)的深度,增加了汽油、芳烴和 HYPERLINK /view/97585.htm t /view/_blank 氫氣等的產(chǎn)率,使催化重整技術(shù)達到了一個新的水平。 二、化學(xué)反應(yīng) 包括以下四種主要反應(yīng): HYPERLINK

43、/view/62796.htm t /view/_blank 環(huán)烷烴 HYPERLINK /view/1617436.htm t /view/_blank 脫氫;烷烴脫氫 HYPERLINK /view/1117822.htm t /view/_blank 環(huán)化; HYPERLINK /view/1617493.htm t /view/_blank 異構(gòu)化; HYPERLINK /view/691300.htm t /view/_blank 加氫裂化。反應(yīng)、生成芳烴,同時產(chǎn)生氫氣,反應(yīng)是吸熱的;反應(yīng)將烴分子結(jié)構(gòu)重排,為一 HYPERLINK /view/529180.htm t /view/_

44、blank 放熱反應(yīng)(熱效應(yīng)不大);反應(yīng)使大分子烷烴斷裂成較輕的烷烴和低分子氣體,會減少液體收率,并消耗氫,反應(yīng)是放熱的。除以上反應(yīng)外,還有 HYPERLINK /view/62751.htm t /view/_blank 烯烴的飽和及生焦等反應(yīng),各類反應(yīng)進行的程度取決于操作條件、原料性質(zhì)以及所用催化劑的類型。 三、催化劑 近代(jndi)催化重整催化劑的金屬組分主要是鉑,酸性組分為鹵素(氟或氯),載體為氧化鋁。其中鉑構(gòu)成 HYPERLINK /view/1617436.htm t /view/_blank 脫氫(tu qn) HYPERLINK /view/940498.htm t /vie

45、w/_blank 活性中心,促進(cjn)脫氫反應(yīng);而酸性組分提供酸性中心,促進裂化、 HYPERLINK /view/1617493.htm t /view/_blank 異構(gòu)化等反應(yīng)。改變催化劑中的酸性組分及其含量可以調(diào)節(jié)其酸性功能。為了改善催化劑的穩(wěn)定性和活性,自60年代末以來出現(xiàn)了各種雙金屬或多金屬催化劑。這些催化劑中除鉑外,還加入錸、銥或錫等金屬組分作助催化劑,以改進催化劑的性能。 四、過程條件 原料為石腦油或低質(zhì)量 HYPERLINK /view/19916.htm t /view/_blank 汽油,其中含有烷烴、 HYPERLINK /view/62796.htm t /vie

46、w/_blank 環(huán)烷烴和芳烴。含較多 HYPERLINK /view/62796.htm t /view/_blank 環(huán)烷烴的原料是良好的重整原料。催化重整用于生產(chǎn)高 HYPERLINK /view/62593.htm t /view/_blank 辛烷值汽油時,進料為寬餾分,沸點范圍一般為80180;用于生產(chǎn)芳烴時,進料為窄餾分,沸點范圍一般為60165。重整原料中的 HYPERLINK /view/62751.htm t /view/_blank 烯烴、水及砷、鉛、銅、硫、氮等雜質(zhì)會使 HYPERLINK /view/358599.htm t /view/_blank 催化劑中毒而喪失

47、活性,需要在進入重整反應(yīng)器之前除去。對該過程的影響因素除了原料性質(zhì)和 HYPERLINK /view/62440.htm t /view/_blank 催化劑類型以外,還有溫度、壓力、空速和氫油比。溫度高、壓力低、空速小和低氫油比對生成芳烴有利,但為了抑制生焦反應(yīng),需要使這些參數(shù)保持在一定的范圍內(nèi)。此外,為了取得最好的 HYPERLINK /view/955294.htm t /view/_blank 催化活性和 HYPERLINK /view/949764.htm t /view/_blank 催化劑選擇性,有時在操作中還注入適當(dāng)?shù)穆然镆跃S持催化劑的 HYPERLINK /view/115

48、2915.htm t /view/_blank 氯含量穩(wěn)定。 五、工藝流程 主要包括原料預(yù)處理和重整兩個工序,在以生產(chǎn)芳烴為目的時,還包括芳烴抽提和精餾裝置。經(jīng)過預(yù)處理后的原料進入重整工段(見圖),與循環(huán)氫混合并加熱至490525后,在12MPa下進入反應(yīng)器。反應(yīng)器由34個串聯(lián),其間設(shè)有加熱爐,以補償反應(yīng)所吸收的熱量。離開反應(yīng)器的物料進入分離器分離出富氫循環(huán)氣(多余部分排出),所得液體由穩(wěn)定塔脫去輕組分后作為 HYPERLINK /view/1220041.htm t /view/_blank 重整汽油,是高 HYPERLINK /view/62593.htm t /view/_blank 辛

49、烷值汽油組分(研究法辛烷值90以上),或送往 HYPERLINK /view/8685998.htm t /view/_blank 芳烴抽提裝置生產(chǎn)芳烴。六、應(yīng)用和發(fā)展 催化重整是提高 HYPERLINK /view/19916.htm t /view/_blank 汽油質(zhì)量和生產(chǎn) HYPERLINK /view/109900.htm t /view/_blank 石油化工原料的重要手段,是現(xiàn)代 HYPERLINK /view/4401754.htm t /view/_blank 石油煉廠和石油化工聯(lián)合企業(yè)中最常見的裝置之一(見彩圖)。據(jù)統(tǒng)計,1984年全世界催化重整裝置的年處理能力已超過35

50、0Mt,其中大部分用于生產(chǎn)高 HYPERLINK /view/62593.htm t /view/_blank 辛烷值汽油組分。中國現(xiàn)有裝置則多用于生產(chǎn)芳烴,生產(chǎn)高 HYPERLINK /view/62593.htm t /view/_blank 辛烷值汽油組分的裝置也正在發(fā)展。為了解決因強化(qinghu)操作而引起的 HYPERLINK /view/62440.htm t /view/_blank 催化劑結(jié)焦(jijio)的問題,除改進催化劑的性能外,在催化劑再生方式上開辟了以下三種途徑:半再生,即經(jīng)過一個(y )周期的運轉(zhuǎn)后,把重整 HYPERLINK /view/393108.htm

51、t /view/_blank 裝置停下,催化劑就地進行再生。 HYPERLINK /view/1572443.htm t /view/_blank 循環(huán)再生,設(shè)幾個 HYPERLINK /view/973883.htm t /view/_blank 反應(yīng)器,每一個反應(yīng)器都可在不影響裝置 HYPERLINK /view/4800246.htm t /view/_blank 連續(xù)生產(chǎn)的情況下脫離反應(yīng)系統(tǒng)進行再生。連續(xù)再生,催化劑可在 HYPERLINK /view/973883.htm t /view/_blank 反應(yīng)器與再生器之間流動,在催化重整正常操作的條件下,一部分催化劑被送入專門的再生器

52、中進行再生。再生后的催化劑再返回 HYPERLINK /view/973883.htm t /view/_blank 反應(yīng)器。第四章 加氫反應(yīng)器和催化裂化反應(yīng)器一、加氫反應(yīng)器加氫反應(yīng)器是各類加氫工藝的關(guān)鍵設(shè)備加氫過程分類:1.加氫處理(進料分子基本無變化,使烯烴飽和及脫硫)2.加氫精制(約10%原料分子降低分子量)3.加氫裂化(有10%原料分子轉(zhuǎn)化為小分子)加氫反應(yīng)器分類(按照工藝流程及結(jié)構(gòu)分類) 1.固定床反應(yīng)器 2. 移動床反應(yīng)器 3. 流化床反應(yīng)器固定床反應(yīng)器使用最為廣泛(氣液并流下流式)固定床反應(yīng)器:床層內(nèi)固體催化劑處于靜止?fàn)顟B(tài)。特點:催化劑不宜(by)磨損,催化劑在不失活情況下可長期

53、使用。主要適于加工固體雜質(zhì)、油溶性金屬含量少的油品。加氫過程由于存在有氣、液、固三相的放熱反應(yīng),欲使反應(yīng)進料(氣、液兩相)與催化劑(固相)充分、均勻、有效地接觸,加氫反應(yīng)器設(shè)計有多個催化劑床層,在每個床層的頂部都設(shè)置有分配盤,并在兩個床層之間設(shè)有溫控結(jié)構(gòu)(冷氫箱),以確保加氫裝置的安全平穩(wěn)生產(chǎn)和延長催化劑的使用壽命。反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有入口擴散器、積垢籃、卸料管、催化劑支撐(zh chng)盤、出口捕集器、氣液反應(yīng)物流分配盤、冷氫箱、熱電偶保護管和出口收集器等反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件。1.入口(r ku)擴散器來自反應(yīng)器入口的介質(zhì)首先經(jīng)過入口擴散器,在上部錐形體整流后,經(jīng)上下兩擋板的兩層孔的節(jié)流、碰撞后被擴散到

54、整個反應(yīng)器截面(jimin)上。其主要作用為:一是將進入的介質(zhì)擴散到反應(yīng)器的整個截面上;二是消除氣、液介質(zhì)對頂分配盤的垂直沖擊,為分配盤的穩(wěn)定工作創(chuàng)造條件;三是通過擾動,促使氣液兩相混合 2.分配(fnpi)盤目前,國內(nèi)加氫反應(yīng)器所使用的反應(yīng)物流分配器,按其作用原理大致可分為溢流式和抽吸(chu x)噴射式兩類;反應(yīng)物流分配盤應(yīng)不漏液,安裝后須進行測漏試驗,即在分配盤上充水至100mm高,在5分鐘內(nèi)其液位下降高度,以不大于5mm為合格;分配盤安裝的水平度要求,對于噴射式的分配器,包括制造公差和在載荷作用下的繞度在內(nèi),其分配盤的水平度應(yīng)控制為5mm6mm;對于溢流式的分配器,其分配盤安裝的水平度

55、要求更嚴格一些。 3.積垢(j u)籃由不同規(guī)格的不銹鋼金屬網(wǎng)和骨架構(gòu)成的籃框,置于反應(yīng)器上部催化劑床層的頂部,可為反應(yīng)物流提供更大的流通面積,在上部催化劑床層的頂部撲集更多的機械雜質(zhì)的沉積物,而又不致(bzh)引起反應(yīng)器壓力降過快地增長;積垢籃框在反應(yīng)器內(nèi)截面上呈等邊三角形均勻排列,其內(nèi)是空的(不裝填催化劑或瓷球),安裝好后要須用不銹鋼鏈將其穿連在一起,并牢固地拴在其上部分配盤地支撐梁上,不銹鋼金屬鏈條要有足夠地長度裕量(按床層高度下沉5考慮),以便能適應(yīng)催化劑床層的下沉。 4.催化劑支撐(zh chng)盤 催化劑支撐盤由T形大梁、格柵和絲網(wǎng)組成。大梁的兩邊搭在反應(yīng)器器壁的凸臺上,而格柵則

56、放在大梁和凸臺上。格柵上平鋪一層粗不銹鋼絲網(wǎng),和一層細不銹鋼絲網(wǎng),上面就可以裝填磁球和催化劑了。 催化劑支撐大梁和格柵要有足夠的高溫強度和剛度。即在420高溫下彎曲變形也很小,且具有一定的抗腐蝕性能。因此,大梁、格柵和絲網(wǎng)的材質(zhì)均為不銹鋼。在設(shè)計中應(yīng)考慮催化劑支撐盤上催化劑和磁球的重量、催化劑支撐盤本身的重量、床層壓力降和操作液重等載荷,經(jīng)過計算得出支撐大梁和格柵的結(jié)構(gòu)尺寸。5. 冷氫管 烴類加氫反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),對多床層的加氫反應(yīng)器來說,油氣和氫氣在上一床層反應(yīng)后溫度將升高,為了下一床層繼續(xù)有效(yuxio)反應(yīng)的需要,必須在兩床層間引入冷氫氣來控制溫度。將冷氫氣引入反應(yīng)器內(nèi)部并加以散布的管子被稱為冷氫管。冷氫加入(jir)系統(tǒng)的作用和要求是: 均勻、穩(wěn)定地供給(gngj)足夠的冷氫量; 必須使冷氫與熱反應(yīng)物充分混合,在進入下一床層時有一均勻的溫度和物料分布。 冷氫管按形式分

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