(1.11)--4.4石油炼制工艺课件.ppt
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1、4 4 催化裂化催化裂化 4 催化裂化催化裂化4.4.1 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素对催化裂化生产的要求:对催化裂化生产的要求:较高的转化率;较高的转化率;希望干气和焦炭的产率低些,液化气、汽油、柴油的产率高些;希望干气和焦炭的产率低些,液化气、汽油、柴油的产率高些;希望汽油辛烷值高,安定性好;希望汽油辛烷值高,安定性好;柴油十六烷值和安定性也能满足使用要求。柴油十六烷值和安定性也能满足使用要求。上述要求相互之间往往是矛盾的。上述要求相互之间往往是矛盾的。4 催化裂化催化裂化(一)(一)(一)(一)反应温度反应温度反应温度反应温度(二)(二)(二)(二)反应压力反应压
2、力反应压力反应压力 (油气分压油气分压油气分压油气分压)(三)(三)(三)(三)剂油比(剂油比(剂油比(剂油比(C/OC/O)(五)(五)(五)(五)空速和反应时间空速和反应时间空速和反应时间空速和反应时间(四)(四)(四)(四)原料的性质原料的性质原料的性质原料的性质(六)(六)(六)(六)回炼比回炼比回炼比回炼比4.4.1 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素 4 催化裂化催化裂化(一)反应温度(一)反应温度反应温度是生产中的主要调节参数,也是对产品产率和质量影响最灵敏的参数。反应温度是生产中的主要调节参数,也是对产品产率和质量影响最灵敏的参数。反应温度是生产中的主要调节参
3、数,也是对产品产率和质量影响最灵敏的参数。反应温度是生产中的主要调节参数,也是对产品产率和质量影响最灵敏的参数。(1 1)反应温度高则反应速度增大。反应温度高则反应速度增大。反应温度高则反应速度增大。反应温度高则反应速度增大。若若若若E E ,则随,则随,则随,则随T T ,反应速度,反应速度,反应速度,反应速度 越快;越快;越快;越快;ln lnK K随随随随T T的变化率与活化能的变化率与活化能的变化率与活化能的变化率与活化能E E成正比;成正比;成正比;成正比;E E ,则反应速度对,则反应速度对,则反应速度对,则反应速度对T T越敏感越敏感越敏感越敏感 催化裂化催化裂化催化裂化催化裂化
4、E E4242125kJ/mol125kJ/mol 热裂化热裂化热裂化热裂化E E210210290kJ/mol290kJ/mol反应反应反应反应T T ,热裂化反应渐趋重要,故催化裂化反应,热裂化反应渐趋重要,故催化裂化反应,热裂化反应渐趋重要,故催化裂化反应,热裂化反应渐趋重要,故催化裂化反应T T不宜过高。不宜过高。不宜过高。不宜过高。4.4.1 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素 4 催化裂化催化裂化原料油焦炭气体汽油E1E2E3一般情况下一般情况下E2E1E3,若同时存在,若同时存在多个反应,温度多个反应,温度 有利于活化能大的反应:有利于活化能大的反应:汽油汽油气
5、体的反应速度加快最多;气体的反应速度加快最多;原料原料汽油反应次之;汽油反应次之;原料原料焦炭的反应速度加快最少;焦炭的反应速度加快最少;(2)温度对产品的分布和质量的影响温度对产品的分布和质量的影响温度温度:若需达到的转化率不变,若需达到的转化率不变,则汽油产率则汽油产率气体产率气体产率。汽油的辛烷值上升,汽油的辛烷值上升,柴油的十六烷值降低柴油的十六烷值降低 (?)(一)反应温度(一)反应温度4.4.1 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素 4 催化裂化催化裂化原因:原因:分解反应和芳构化反应分解反应和芳构化反应E E比氢转移反应的比氢转移反应的E E值大。值大。汽油中烯烃
6、和芳烃含量增加,烷烃含量增加,环烷烃含量变化不大,汽汽油中烯烃和芳烃含量增加,烷烃含量增加,环烷烃含量变化不大,汽油的辛烷值油的辛烷值,而柴油的十六烷值,而柴油的十六烷值。操作:操作:再生单动滑阀开度来调节催化剂的循环量再生单动滑阀开度来调节催化剂的循环量调节温度调节温度实质:实质:改变剂油比调节焦炭产率而达到调节装置热平衡改变剂油比调节焦炭产率而达到调节装置热平衡(一)反应温度(一)反应温度4.4.1 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素 4 催化裂化催化裂化(二)反应压力(二)反应压力(油气分压油气分压)油气分压提高意味着反应物浓度提高,因而油气分压提高意味着反应物浓度提高
7、,因而油气分压提高意味着反应物浓度提高,因而油气分压提高意味着反应物浓度提高,因而反应速度加快反应速度加快反应速度加快反应速度加快,生,生,生,生焦的反应速焦的反应速焦的反应速焦的反应速度也提高度也提高度也提高度也提高。(?)(?)(?)(?)增大油气分压,反应物浓度也增大油气分压,反应物浓度也增大油气分压,反应物浓度也增大油气分压,反应物浓度也,反应速度,反应速度,反应速度,反应速度。同时,增大了原料中重质组分。同时,增大了原料中重质组分。同时,增大了原料中重质组分。同时,增大了原料中重质组分和产物在催化剂上的吸附量。和产物在催化剂上的吸附量。和产物在催化剂上的吸附量。和产物在催化剂上的吸附
8、量。操作压力不是由反应系统决定操作压力不是由反应系统决定操作压力不是由反应系统决定操作压力不是由反应系统决定(0.10.10.10.10.3Mpa0.3Mpa0.3Mpa0.3Mpa),而由,而由,而由,而由压力平衡压力平衡压力平衡压力平衡决定决定决定决定一般来说,对于给定大小的设备,提高压力是增加装置处理能力的主要手段。一般来说,对于给定大小的设备,提高压力是增加装置处理能力的主要手段。一般来说,对于给定大小的设备,提高压力是增加装置处理能力的主要手段。一般来说,对于给定大小的设备,提高压力是增加装置处理能力的主要手段。4.4.1 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素 4 催
9、化裂化催化裂化 (三)剂油比(三)剂油比(C/O)C/O=C/O=催化剂循环量(催化剂循环量(催化剂循环量(催化剂循环量(t/ht/h)/总进量料总进量料总进量料总进量料(t/h)(t/h)催化剂循环量:催化剂循环量:催化剂循环量:催化剂循环量:单位时间内进入反应器的催化剂量,也是离开反应器的催化剂量。单位时间内进入反应器的催化剂量,也是离开反应器的催化剂量。单位时间内进入反应器的催化剂量,也是离开反应器的催化剂量。单位时间内进入反应器的催化剂量,也是离开反应器的催化剂量。剂油比剂油比剂油比剂油比反映了单位催化剂上有多少原料进行反应并在其上积炭。反映了单位催化剂上有多少原料进行反应并在其上积炭
10、。反映了单位催化剂上有多少原料进行反应并在其上积炭。反映了单位催化剂上有多少原料进行反应并在其上积炭。C/OC/O ,单位催化剂上的积炭量,单位催化剂上的积炭量,单位催化剂上的积炭量,单位催化剂上的积炭量 ,转化率,转化率,转化率,转化率 ;但但但但C/OC/O过高,再生效果降低。过高,再生效果降低。过高,再生效果降低。过高,再生效果降低。改变剂油比最灵敏的方法:调节再生催化剂的温度和调节原料预热温度改变剂油比最灵敏的方法:调节再生催化剂的温度和调节原料预热温度改变剂油比最灵敏的方法:调节再生催化剂的温度和调节原料预热温度改变剂油比最灵敏的方法:调节再生催化剂的温度和调节原料预热温度4.4.1
11、 催化裂化反应操作的影响因素催化裂化反应操作的影响因素 4 催化裂化催化裂化 (四)原料性质四)原料性质(1)(1)(1)(1)石蜡基原料石蜡基原料石蜡基原料石蜡基原料 若原料油中烷烃含量若原料油中烷烃含量若原料油中烷烃含量若原料油中烷烃含量,则气体产率,则气体产率,则气体产率,则气体产率,汽油、焦炭产率,汽油、焦炭产率,汽油、焦炭产率,汽油、焦炭产率(2)(2)(2)(2)环烷基原料环烷基原料环烷基原料环烷基原料 若原料油中环烷含量若原料油中环烷含量,则选择性好,汽油产率,则选择性好,汽油产率,气体产率,气体产率。(3)(3)芳香基原料芳香基原料 若原料油中芳香基含量若原料油中芳香基含量,则
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