陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程工业化学基础期末考(5)

2020-05-04 15:50

(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。


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