(2)产品收率高,质量好;
(3)没有焦炭沉积,不需要再生催化剂,为放热反应,反应器需要冷却。 缺点:所得汽油的辛烷值比催化裂化低,操作费用高。 四、催化裂化主要操作条件: 1、反应温度:化学反应控制
分析:t提高有利于裂化,例如:提高10℃,v能增加10-20%; 结论:定为450-500℃,不能过高; 调温手段①原料预热温度;②改变催化剂循环量。 2、压力:
分析:p↑使汽油产量↑,气体产率↓,但c产率↑↑,且降低汽油辛烷值; 结论:0.16-0.3MPa
注意:反应≤再生系统压力平衡,0-0.02MPa压差 3、回炼比:通常
回炼油量/新鲜原料油量=1
回炼油——指系统中循环的重质油; 循环裂化:有回炼油的裂化过程。
4、剂油比:单位时间内进入反应器的催化剂量与原料油量之比。 分析:剂油比↑,催化剂含炭少,转化率↑; 结论:3-7 9.4 催化重整
一、催化重整的目的及主要步骤: 提出问题:为何在裂化之后要重整?
回答:对于油品中烃类分子结构的重新调整和排列过程;
实际应用:以直馏汽油为原料,在催化剂作用下进行,称―催化重整‖。 催化剂:铂、铂铼重整;
铂+其他两种或以上(铼、钯、铱、铑) 1、目的:
(1)获得高辛烷值汽油——使正构烷烃异构化;
(2)生产芳烃(比如三苯)——非芳烃发生芳构化。 2、步骤:(若主要目的为(2)时)
(1)原料油预处理:预分馏——切去65/80℃;
预加氢——除杂:H2O、As、S、N2、Cu (2)催化重整:多段固定床催化反应器 (3)溶剂抽提(萃取):萃取芳烃(如二甘醇) 注:重整液态产物中含25-60%芳烃。 提出问题:为何不精馏? ∵碳原子数同,芳烃与非芳烃沸点相近,∴无法精馏。 (4)芳烃混合物的分离:精馏,三苯及其他
说明:若以目的(1)为主要目的,则步骤仅(1)、(2)两步。 二、催化重整反应过程特点: 1、气-固相催化反应:
催化剂活性组分:铂、铼为活性组分,0.3-0.8% 载体:Al2O3
助催化剂:加入0.4-1.0%的F、Cl化合物;
注:贵金属呈氧化物状态,用H2还原成金属才具活性; 2、平行进行多个反应:
(1)正构烷烃异构化:提高辛烷值 (2)C6环烷烃脱氢 →芳烃;
3)C5环烷烃异构、脱氢 →芳烃(速度低于(2),强吸热); (4)烷烃(或烯烃)环化脱氢生成芳烃。 小结:(1)-(4)作用—— 提高辛烷值; 使重整产物进一步→芳烃变为可能; (5)加氢裂化反应:属综合反应,包括裂化、加氢、异构化
作用:提高辛烷值,但同时生成小于C5的小分子烃使汽油产率降低; (6)副反应:生成焦炭
3、吸热反应:绝大多数为分子数增加的反应。 催化重整是石油加工过程中重要的二次加工方法,其目的是用以生产高辛烷值汽油或化工原料-芳香烃,同时副产大量氢气,用作加氢工艺的氢气来源。
重整工艺装置大致包括原料油预处理、重整反应、产品后加氢和稳定处理。生产芳烃为目的的重整装置还包括芳烃抽提和芳烃分离部分。
广义处理包括预分馏、预脱砷、预加氢、脱水、脱硫等。 重整反应是吸热反应,温度约为500℃左右。重整反应部分一般设置3~4个反应器串连操作。稳定塔的作用是从塔顶脱除溶于重整产物中的少量气体烃和戊烷,塔底出汽油(对生产高辛烷值汽油的重整)。 三、主要操作条件: 1、温度: 分析:∵主要反应吸热,∴提高温度可增加芳烃产率,但温度过高会导致裂化加剧——增加轻组分,降低汽油产量,积炭。 结论:反应器入口——480-520℃ 2、压力:
分析:(1)绝大多数为分子数增加的反应,∴↑P不利于反应,但加压可抑制积炭,有利于催化剂长期操作;
(2)原料性质:
(3)催化剂性能:铂铼双金属、多金属——稳定性↑,容焦↑,定为1.8MPa; 铂——2.0-3.0MPa 3、氢油比:分析:配入氢气作用— (1)保护催化剂,―循环氢‖;
(2)热载体——减少床层温度降低; (3)稀释原料——原料均布催化剂床; 结论:氢气/原料油=5-8(mol比)、1200-1500(体积比) 四、工艺流程和主要设备: 1、工艺流程:
2、主要设备:反应器
9.5 石油加工工艺的基本特点综述
一、石油加工工艺流程基本特点: 1、原料单一、产品多样:
2、平行反应——各种物料多为有机混合物;引申:广泛应用精馏设备 3、催化过程重要: 二、热量综合利用:
∵能耗较高,∴采用各种冷热物流换热; 考虑用废热锅炉。