化工工藝學(xué)第二章化工原料及其初步加工(已改無錯字)
2023-01-17 10:52:06 本頁面
【正文】 ，使所得的燃料油粘度和凝固點(diǎn)降低，以改善其質(zhì)量，同時還可生產(chǎn)作為裂化原料的重油和少量輕油。 ? 操作條件： ~， 400~500℃ 一、熱裂化 二、催化裂化 ? 催化裂化的目的 ? 將不能用作輕質(zhì)燃料的常減壓餾分油加工成辛烷值較高的汽油等輕質(zhì)燃料，即 增加汽油產(chǎn)量 。 ? 催化裂化所用催化劑 ? 催化裂化是在催化劑存在下于 500℃ 左右溫度條件下進(jìn)行的。 ? 催化劑主要有：無定性硅酸鋁、 Y型分子篩、 ZSM5型沸石、用稀土改性的 Y（或 X）型分子篩。 ? 反應(yīng)器 ? 固定床、移動床和流化床 3種。 ? 催化裂化工藝流程 ? 如 圖 23。 二、催化裂化 三、加氫裂化 ? 目的 ? 在較高壓力下，烴分子與氫氣在催化劑表面進(jìn)行裂解和加氫反應(yīng)生成較小分子的轉(zhuǎn)化過程。 ? 在加氫條件下進(jìn)行催化裂化，可抑制催化裂化時發(fā)生的脫氫縮合反應(yīng)，也避免了焦炭的生成。 ? 催化劑 ? 加氫裂化催化劑是具有 加氫活性 和 裂化活性 的雙功能催化劑。 ? 主要有 非貴金屬（ Ni、 Mo、 W）催化劑和貴金屬（ Pd、 Pt）催化劑 兩種。這些金屬的氧化物與氧化硅 氧化鋁或沸石分子篩組成雙功能催化劑。其中加氫活性功能由金屬或金屬氧化物提供，裂化活性功能由氧化硅 氧化鋁或沸石分子篩提供。 三、加氫裂化 ? 反應(yīng)器 ? 固定床、沸騰床（流化床）和懸浮床（漿液床）。 ? 工藝流程 ? 固定床有 3中工藝流程。 ? （ 1）一段加氫裂化流程 ? 流程中只有一個反應(yīng)器，上段為加氫精制，下段為加氫裂化。 ? 加氫精制的目的 ：是脫除原料油中的氧、硫、氮等雜原子化合物和二烯烴，以改善加氫裂化所得油品的質(zhì)量。 ? 催化劑一般具有抗氮能力。 ? 常用于由粗汽油生成液化氣、由減壓蠟油生成航空煤油和柴油的過程。 ? 如 圖 24所示。 三、加氫裂化 ? （ 2）兩段加氫裂化流程 ? 流程中有兩個反應(yīng)器，分別裝有不同性能的催化劑。第一個反應(yīng)器為加氫精制，第二個反應(yīng)器為加氫裂化。 ? 如 圖 25所示。 三、加氫裂化 ? （ 3）串聯(lián)加氫裂化流程 ? 取消了兩段流程中的脫氨塔，使加氫精制和加氫裂化兩個反應(yīng)器串聯(lián)起來，省掉了一套換熱、加熱、加壓、減壓等分離設(shè)備。 ? 如 圖 26所示。 三、加氫裂化 ? 沸騰床加氫裂化工藝流程 ? （ 1）沸騰床加氫裂化工藝是借助于流體流速帶動一定顆粒粒度的催化劑運(yùn)動，形成氣、液、固三相床層，從而使氫氣、原料油和催化劑充分接觸而完成加氫裂化反應(yīng)。 ? （ 2）該工藝可以處理金屬含量和殘?zhí)恐递^高的原料（如減壓渣油），并可使中有深度轉(zhuǎn)化。但是該工藝的操作溫度較高，一般在 400~450℃ 三、加氫裂化 ? 懸浮床（漿液床）加氫裂化工藝流程 ? （ 1）基本流程：以細(xì)粉狀催化劑和原料預(yù)先混合，再與氫氣一同進(jìn)入反應(yīng)器自下而上流動，并進(jìn)行加氫裂化，催化劑懸浮于液相中，且隨著反應(yīng)產(chǎn)物一起從反應(yīng)器頂部流出。 ? （ 2）懸浮床加氫裂化工藝可以使用非常劣質(zhì)的原料。 三、加氫裂化 四、催化重整 ? 重整 是將輕質(zhì)原料油，如直餾汽油、粗汽油等經(jīng)熱或催化劑的作用，使油料中的烴類重新調(diào)整結(jié)構(gòu)，生成大量芳烴的工藝過程。 ? 目的 ：提高汽油的辛烷值或制取芳烴。 ? 重整可分為熱重整和催化重整兩種。工業(yè)上常用的主要是催化重整。 ? 熱重整 ? （ 1）目的 ? 在高壓下，使低辛烷值汽油變成高辛烷值汽油。 ? （ 2）工藝條件 ? 不用催化劑，用輕度熱裂化方法來調(diào)整原料油中烴類的結(jié)構(gòu)。 ? （ 3）與催化重整相比 ? 所得汽油收率低，辛烷值低，穩(wěn)定性差。 四、催化重整 ? 催化重整（鉑重整） ? （ 1）催化重整技術(shù)發(fā)展概況 ? 大體上經(jīng)歷了三個階段。 ? ① 1940年 ~1949年 ? 1940年，美國建成了第一套以 氧化鉬 /氧化鋁 作催化劑的催化重整裝置，以后又使用氧化鉻 /氧化鋁催化劑的工業(yè)裝置。這類過程亦稱為 臨氫重整過程 ，可以生產(chǎn)辛烷值達(dá) 80左右的汽油。 ? 缺點(diǎn)： 催化劑活性不高，汽油的辛烷值也不太高，反應(yīng)積炭使催化劑活性降低較快，反應(yīng)周期短，處理能力小，操作費(fèi)用大。 四、催化重整 ? ② 1949年 ~1967年鉑重整催化劑 ? 1949年，美國環(huán)球油公司（ UOP）開發(fā)出 鉑重整 催化劑，并建成和投產(chǎn)第一套鉑重整工業(yè)裝置。 ? 優(yōu)點(diǎn)： Pt/Al2O3催化劑的活性高，穩(wěn)定性好，選擇性好，液體產(chǎn)物收率高，反應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，一般可連續(xù)生產(chǎn)半年以上而不需要再生。 四、催化重整 ? ③ 1967年開始雙金屬和多金屬重整催化劑 ? 1967年雪弗隆研究公司宣布發(fā)明成功鉑錸 /氧化鋁 雙金屬重整催化劑并投入工業(yè)應(yīng)用，稱錸重整過程，國內(nèi)則多稱之為鉑錸重整。 ? 優(yōu)點(diǎn)： 容炭能力強(qiáng)，有較高的穩(wěn)定性，可在較高的溫度和較低的氫分壓下操作而保持良好的活性。 四、催化重整 四、催化重整 ? （ 2）催化重整的化學(xué)反應(yīng)類型 ? ①六元環(huán)烷烴的脫氫反應(yīng) ? ②五元環(huán)烷烴異構(gòu)化后再脫氫 + 3H 2CH 3 CH3 + 3H2CH3 異 構(gòu)化 脫氫+ 3H 2C 2 H 5 異 構(gòu) 化CH 3 脫氫CH 3+ 3H 2 四、催化重整 ? ③烷烴環(huán)化后再脫氫 ? ④烷烴異構(gòu)化 ? ⑤加氫裂化 ? C2H18 + H2 → C 5H12 + C3H8 ? 除以上五類反應(yīng)外，還有烯烴的飽和以及生焦反應(yīng)等。生焦反應(yīng)雖然不是主要反應(yīng)，但是它對催化劑的活性和生產(chǎn)操作卻有很大影響。 C 7 H16環(huán)化 CH 3+ H 2脫氫 CH3+ 3H 2C 6 H 14 CH3 CH CH CH 3CH3CH 3 ? 以上五類反應(yīng)中，①②③類反應(yīng)都生生成芳烴，所以叫“ 芳構(gòu)化反應(yīng) ”。 ? 反應(yīng)①②在鉑催化劑存在下，進(jìn)行得非常迅速，是
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