空速对催化汽油芳构化的影响
第19卷 第1期 石油化工高等学校学报 Vol .19 No .1
2006年3月 JOURNAL OF PETROCHEMICAL UN IV ERSITIES Mar.2006
文章编号:1006-396X (2006)01-0040-04
空速对催化汽油芳构化的影响
由宏君, 徐春明, 高金森
(中国石油大学重质油加工国家重点实验室,北京102249)
摘 要: 以兰炼催化汽油为原料,采用小型固定流化床为芳构化反应装置,考察了空速对芳构化产物分布、轻油产品族组成、干气组成和液化气组成影响规律,同时通过实验数据建立了空速与干气收率、液化气收率、焦炭收率、轻油收率和总收率的关系式。实验结果表明,随着空速的增加,焦炭、干气和液化气收率逐渐下降,轻油收率逐渐增加;烯烃含量逐渐增加,芳烃含量缓慢下降,而饱和烃含量基本没有变化;烯烃的转化率和芳烃的增加比率呈现出缓慢下降的趋势,而饱和烃的增加比率基本保持不变;氢气的收率较低而且变化不大;异丁烷和丙烷呈现下降趋势,而正丁烷逐渐的上升。
关键词: 空速; 芳构化; 催化汽油
中图分类号: O643.32 文献标识码:A
Effects of Weight Hour Space Velocity on the Aromatization
Reaction of FCC Gasoline
YOU Hong -jun ,XU Chun -ming ,G AO Jin -sen
(S tate Key L aboratory of Heavy Oil Processing ,China U niversity of Pet roleum ,Beijing 102249,P.R.China )
Received 13J une 2005;revised 15November 2005;accepted 25November 2005
Abstract : By using catalytic gasoline obtained from Lanzhou as a feedstock ,the effects of weight hour space velocity (WHSV )on the product distribution and composition of light oil and dry gas and liquefied petroleum gas were researched in a small confined fluidized bed reactor.At the same time the equation of dry gas yield ,liquefied petroleum gas yield ,coke yield ,light oil yield and total yield with WHSV were established through experimental data.The experimental results show that with the increasing of WHSV ,the yield of coke ,dry gas and liquefied petroleum gas gradually decreases ,light oil yield and olefin amount increase step by step ,aromatics amount drops slowly and saturated hydrocarbon amount is almost unchanged ,conversion rate of olefin and increasing ratio of aromatics have the decreasing trend slowly ,increasing ratio of saturated hydrocarbon keeps unchanged ,hydrogen yield is low and almost keep constant ,the yield of i -butane and propane decreases ,but the yield of n -butane goes up gradually.K ey w ords : Weight hour space velocity ;Aromatization ;FCC gasoline
Corrsponding author.Tel.:+86-10-89734996;fax :+86-10-69724721;e -mail :youhongjun @https://www.360docs.net/doc/612374201.html,
近年来随着人们对汽油的需求逐渐地增加,特别是高辛烷值的汽油尤其强烈,如何降低汽油中的烯烃含量,提高汽油的安定性,通过汽油的芳构化提高辛烷值逐渐地引起了人们的重视[1-8]。理论上,汽油芳构化宜采用高温、低空速和高剂油比对汽油的芳构化有利。笔者在小型固定流化床上考察了空
收稿日期:2005-06-13
作者简介:由宏君(1971-),男,山东海阳市,讲师,在读博
士。
速对兰炼催化汽油芳构化产品分布的影响规律。
1 实验部分
1.1 实验原料
实验所用催化汽油为兰炼石化公司催化裂化汽油,其催化汽油族组成(荧光法)为:φ(饱和烃)=34.6%,φ(烯烃)=45.3%,φ(芳香烃)=20.1%。1.2 催化剂 实验所用催化剂为兰州石油公司研究院提供的LBO -A +LBO -16催化剂(在700℃下纯水蒸气
中老化6h 的老化催化剂)。 LBO -A :微反活性为56;表观密度为0.8g/mL ;孔体积0.3mL/g ;比表面积为85m 2/g ; LBO -16:表观密度为0.8g/mL 。1.3 实验装置流程 催化汽油芳构化反应在小型固定流化床实验装置进行,其示意图见图1。小型固定流化床包括进油系统、进水系统、反应系统、产物分离收集系统和温度控制系统。首先蒸馏水经过水蒸气炉加热成过热蒸汽进入反应器内,然后从反应器底部反向向上喷出,使催化剂流化起来,反应产物经三级冷凝系统收集
。
1.4 芳构化产物分析方法
芳构化气体产物首先计量体积,然后用HP6890气相色谱进行分析,并且利用HP Chem Station 对数据进行归一化处理,得到气体产物中各
组分的体积分数,根据理想状态方程求出各组分的质量分数。芳构化液体先称重,然后用TSY -1132
液体石油产品烃类测定仪(荧光法)测定液体产物各种烃类的含量。催化剂上的焦炭含量采用K J -02快速精密定炭仪进行测定。
2 实验结果与讨论
前期考察了不同催化剂质量配比(LBO -A +LBO -16)对汽油芳构化的影响,得到了轻油收率和轻油中的芳烃含量最佳值,最终得出兰炼催化汽油芳构化反应的优化条件:LBO -A 与LBO -16的质量比为17∶3,反应温度为400℃,催化剂装填量为60g ,剂油比为4,空速为30h -1。2.1 空速对芳构化后产品分布的影响
图2为空速对芳构化后产品分布的影响。由图2可以看出,对于LBO -A +LBO -16(质量比为17∶3)催化剂而言,随着空速增加,焦炭、干气和液化
气收率逐渐下降,轻油收率逐渐增加,焦炭收率下降幅度大于干气收率,产生这种情况的原因是在烯烃和烷烃的芳构化过程中,相对于生成其它反应产品的反应步骤而言,生成芳烃的步骤最慢(经历脱氢或环化过程)[9],当空速较低时,反应中间产物在催化剂表面有足够的时间进行脱氢或环化反应,有利于芳构化反应进行,但是由于裂解反应也在同时进行,加剧了部分中间产物进一步裂解为小分子气体,导致轻油收率下降,液化气产率上升,同时随着接触时间延长,芳烃缩合反应逐渐加强,导致部分催化剂的孔道被堵塞,引起焦炭产率上升;当空速较高时,反应产物与催化剂的接触时间缩短,部分中间产物还没有发生环化或脱氢反应,就已经离开了反应器,但是可以抑制中间产物进一步转化为小分子,有利于提高液体收率和降低气体(液化气和干气)的收率,同时随着停留时间的缩短,汽油中的芳烃与催化剂表面的接触时间减少,抑制了芳烃的缩合反应的进行,因此兰炼汽油芳构化反应应该选择空速在30～35h -1。在实验考察的范围内,干气和焦炭收率与空速呈线性关系,假定干气收率和焦炭收率与空速存在线性关系,根据实验测定数据,利用最小二乘法进行线性回归,得到了干气收率和焦炭收率的关系式分别为:
Y 干气=0.2857-0.0055x
(1)Y 焦炭=6.2214-0.00595x
(2
)
在相同温度条件下,并不是空速越大越好,当空
速为30h -1时,液化气的收率有最小值,当空速为35h -1时,轻油收率有最大值,假定液化气收率和轻
油收率与空速之间存在二次函数关系,通过最小二
乘法回归得到函数关系式分别为:
Y 液化气=7.9071-0.3114x +0.0047x
2
(3)Y 轻油=85.3536+0.4007x -0.0053x
2(4)Y 总收率=93.5464+0.0838x -0.0003x
2
(5)
1
4 第1期 由宏君等.空速对催化汽油芳构化的影响
将干气、液化气和轻油的收率相加得到了汽油
芳构化产品的总收率,应用公式(5)可以粗略的估计汽油芳构化产品的总收率,为进一步研究汽油芳构化提供参考。2.2 空速对轻油产品族组成的影响 图3,4分别为空速对产品轻油族组成的影响及族组成变化规律的影响。由图3可知,随着空速的增加,烯烃收率逐渐增加,芳烃收率缓慢下降,而饱和烃收率基本没有变化,当空速从5h -1增加到40h -1,产物轻油中的芳烃收率由32.9%降到26.8%,烯烃收率从6.8%增加到13.9%,说明提高空速不利于兰炼催化汽油芳构化反应。空速对汽油芳构化反应的影响与复杂的反应历程以及各个反应步骤的相对速率有关,由于齐聚与裂解反应速率较快,而氢转移及脱氢环化生成芳烃的反应速率相对缓慢,提高空速会引起产物中的芳烃收率下降,烯烃收率上升[10]。由图4可知,随着空速的增加,烯烃的转化率和芳烃的增加率呈现出缓慢下降的趋势,而饱和烃的增加率基本保持不变,当空速从5h -1增加到40h -1,轻油产品中烯烃的转化率降低了15.68%,而芳烃的增加率降低了13.91%,说明高空速不利于汽油中的烯烃的转化和芳烃的生成
。
2.3 空速对干气组成的影响
表1为空速对干气各组分收率(各组分占干气的质量分数)的影响及其选择性的影响。由表1可知,随着空速增加,氢气的收率较低而且变化不大,说明无论空速高低,在汽油芳构化反应过程中,通过各种反应(包括裂解反应、脱氢芳构化反应、异构化反应、齐聚反应和结焦反应等)竞争的结果,最终导致脱氢反应进行的几率较小;在较低空速(5～20h -1)的条件下,芳构化反应过程中中间产物有足够
的时间与催化剂接触发生裂解反应生成乙烯,生成的部分乙烷也可以通过脱氢最终得到乙烯;在高空速(25～40h -1)的条件下,随着停留时间的缩短,裂解反应得到了一定的抑制,生成的部分乙烷没有来得及与催化剂接触进行脱氢反应,就已经离开了反应器,结果导致乙烷的收率有所提高,而乙烯的收率有所下降。随着空速的增加,m (氢气)/m (乙烯)的比值变化不大,进一步证明了在汽油芳构化反应过程中多种反应相互竞争的结果导致了脱氢反应几率远远小于裂解反应几率;而对于m (乙烷)/m (乙烯)而言,当空速从5h -1增加到20h -1,裂解反应生成乙烯的几率优于生成乙烷的几率,当空速从25h -1增加到40h -1,裂解反应生成乙烷的几率优于生成乙烯的几率,由于汽油芳构化反应目的产物是芳烃,在反应过程中不可避免的生成氢气、乙烷和乙烯等低碳气体,由于这些不凝气体产物会给将来工业化装置的冷凝带来困难,同时也提高了装置的能耗。m (氢气)/m (乙烯)和m (乙烷)/m (乙烯)能够较好地反映汽油芳构化各种反应条件竞争几率,同时为选择空速提供参考。2.4 空速对液化气组成的影响 图5,6分别为空速对液化气中烷烃和烯烃各组分收率(各组分占液化气的质量分数)的影响
。
由图5可知,随着空速的增加,异丁烷和丙烷收率呈现下降趋势,而正丁烷收率逐渐上升,液化气产
24石油化工高等学校学报 第19卷
物中含有大量的异丁烷,有的甚至达到50%以上,异丁烷收率比丙烷和正丁烷高出20%～30%,说明在汽油芳构化过程中,有少量的汽油发生了裂解反应(液化气收率在2.5%～7.1%),在裂解反应发生的同时主要发生了异构化反应,空速从5h -1增加到40h -1,异丁烷的收率下降了23.3%,由于停留时间过短,部分中间产物没有来得及发生异构化反应而直接生成异丁烷,导致了异丁烷收率的降低和正丁烷收率的上升。由图6可知,随着空速的增加,总体来说,1-丁烯和2-丁烯呈现出逐渐上升的趋势,异丁烯收率是先上升后下降,而丙烯收率呈现出w 形式,其中烯烃收率最高的为丙烯,其次是2-丁烯和1-丁烯,含量最少的异丁烯,说明在汽油芳构化生成液化气过程中,除了主要发生异构化反应以
外,其次是发生脱氢反应,空速的增加有利于脱氢反应进行,由于异丁烯既发生异构化反应又发生脱氢(高空速对异构化反应不利),导致异丁烯的收率从2.9%增加到5.2%,然后降到1.5%,空速的增加对丙烯收率的影响规律性不明显
。
表1 空速对干气各组分组成及其选择性的影响
T able 1 E ffect of w eight hour space velocity on dry gas component and its selectivity
空速/h -1
w (氢气),%w (乙烷),%w (乙烯),%
m (乙烷)/m (乙烯)
m (氢气)/m (乙烯)
5 1.7520.1278.130.260.0210 2.0219.2578.730.240.0315 1.6525.1673.190.340.0220 1.7815.0783.150.180.0225 4.9654.8540.19 1.360.1230 2.2346.3651.410.900.0435 2.1226.4571.430.370.0340
2.04
51.20
46.76
1.09
0.04
参考文献
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(Ed.:YY L ,Z )
3
4 第1期 由宏君等.空速对催化汽油芳构化的影响
轻烃芳构化生产芳烃技术进展_廖宝星
轻烃芳构化生产芳烃技术进展 廖宝星 (中国石油化工股份有限公司广州分公司,广东广州510726) 摘 要:综述了国内外典型的轻烃芳构化工艺技术,介绍了不同分子筛催化剂的金属改性和反应条件对催化剂芳构化性能的影响,着重阐述了轻烃芳构化的反应机理,并提出了沸石分子筛芳构化催化剂进一步的优化方向。 关键词:轻烃;芳烃:芳构化 中图分类号:TQ 203;TQ 241 文献标志码:A 文章编号:0367-6358(2009)06-0373-04 Prog ress of Light H ydrocarbons A romatization T echnology LIAO Bao -xing (D ivision o f Guang z hou B ranch Compan y ,S INOP EC ,Guangd on g Guan gz hou 510725,China ) A bstract :Ty pical processing technologies fo r the arom atization of lig ht hy drocarbo ns are summarized .The effect on aromatizatio n perfo rmance of metal modification on different zeo lite catalysts and reaction conditions is introduced .Reactio n mechanism o f light hydrocarbons aroma tizatio n is discussed .consequently ,the furthen optim izatio n in zeo lite cataly sts is pro po sed .Key words :light hy drocarbo ns ;a ro matics ;arom atizatio n 收稿日期:2009-01-10;修回日期:2009-03-17 作者简介:廖宝星(1962～),男,高级工程师,主要从事乙烯、汽油加氢、芳烃抽提、丁二烯的生产、技术管理工作。E -mail :liaobx @g ncmail .cn 芳烃是产量和规模仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料。其衍生物广泛用于生产化纤、塑料和橡胶等化工产品和精细化学品。最初芳烃生产以煤焦化得到的焦油为原料。随着炼油工业和石化工业的发展,芳烃生产已转向以催化重整油和裂解汽油为主要原料,以石油为原料的芳烃国外约占98%以上,国内约占85%以上。目前,石油芳烃大规模的工业生产通过现代化的芳烃联合装置来实现。通常芳烃联合装置包括催化重整、裂解汽油加氢、芳烃转换、芳烃分离等装置。 轻烃主要是指以C 5为主的烷烃或单烯烃化合物,是石油开采和炼制过程中的副产品。它与天然气、液化气、汽油、柴油一样,同属石油大家庭,常温常压下是液态。轻烃的来源主要有:(1)各油田、采油厂提取的C 4～C 8的混合物-轻质油(各油田叫法 不一)。(2)石化生产的副产品-塔顶油。(3)天然气田,油田开采中的凝析油,主要成分是链烷烃(占3%),不含烯烃。(4)炼油厂轻烃:原油常压蒸馏的 轻石脑油,石油二次加工如催化重整,加氢裂化的产品中均含一定数量的C 5及C 5以下烷烃组分。(5)石油化工厂轻烃,主要是溶剂油。据不完全统计,国内目前轻烃年产量7000～10000kt ,到2020年可能达到20000kt [1]。近几年来,随着石油资源的日益减少,将丰富廉价的轻烃,转变为高附加值的苯、甲苯、二甲苯(BTX )的研究已成为当今重要的研究课题和热点问题。轻烃芳构化是近年来发展起来的一种生产芳烃的新工艺,用于生产芳烃或高辛烷值汽油的调和组分。该工艺是以HZSM -5沸石分子筛作为催化剂的活性组分,将重整抽余油、重整拔头油、直馏汽油、焦化汽油、热裂解汽油、热裂解C 5馏
芳构化反应机理
2.2 工艺原理及特点 液化气芳构化装置的目的是将来自界区的碳四组分其它适宜的原料在DLP催化剂的作用下，通过芳构化反应转化为含有苯、甲苯及二甲苯的混合芳烃，同时生成含有氢气、甲烷及碳二至碳五馏分的气相。然后通过一系列的分离，最终产出符合标准的混合芳烃、轻芳烃及重芳烃，同时副产低烯烃的液化气及少量的干气。 C4液化气等低碳烃在芳构化催化剂中进行芳构化反应的过程较为复杂，以烷烃为例一般要经过脱氢、齐聚、环化及芳构化等过程最终才能生成芳烃，而烯烃的转化则没有脱氢的过程。上述过程中，烷烃脱氢的过程为吸热过程，而齐聚、环化及芳构化过程为放热的过程，所以烷烃的芳构化生成芳烃的能耗要比烯烃的芳构化过程要高。在低温条件下生产轻芳烃汽油组分时，齐聚、环化及芳构化的反应为主导反应，所以是一个强的放热反应。 2.2.1 工艺原理 反应机理 液化石油气等轻烃的芳构化机理十分复杂。一般认为，轻烃在分子筛的酸中心上芳构化反应时经历下列步骤：a）通过在酸中心上发生化学吸附生成正碳离子得到活化； b)正碳离子进一步脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。这些小烯烃是芳烃分子的建筑单元。该步反应属于吸热反应；c）小烯烃分子在B酸中心上低聚（二聚、三聚）生 成C 6-C 8 烯烃，后者再通过异构化和环化生成芳烃前体（带6元环的前体）。该步反应属 于强放热反应；d）芳烃前体在L酸中心上通过脱氢生成苯、甲苯和C 8 等芳烃。这步反应属于吸热反应。在上述反应中，原料在酸中心上生成正碳离子的步骤最为关键，它决定了芳构化反应的活性和选择性。 C 3-C 8 之间的轻烃分子都可以在催化剂的酸中心上通过脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、 丁烯和戊烯。当反应温度和催化剂的酸度相同时，从不同碳数的轻烃原料出发，可以得到具有同样热力学平衡分布的乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。由于基本建筑单元的种类和浓度分布相近，所以从不同碳数的轻烃原料出发都可以得到苯、甲苯和C 8 等芳烃产物，并且原料对芳烃产物的分布影响不大。但是，若两种芳构化原料的碳数不同（如C3、C4、C5、C6、C7、C8）、结构不同（如直链烃、支链烃和环烷烃）和碳-碳键饱和程度不同（如烷烃、单烯烃、二烯烃），则其芳构化的活性、热效应和芳烃产率会有一定差别。一般来说，碳数越小的原料在酸中心上生成正碳离子越困难，其芳构化活性越低；在同
《80万吨_年汽油加氢装置改造项目及30万吨_年轻汽油醚化装置项目电仪施工技术方案》资料
电仪施工方案 编制人： 审核人： 批准人： 中石化工建设有限公司 2012年07月14日
目录 一、工程概况和编制依据...................................... :;/ 2… 二、电气施工............................................. ??…5… 二、仪表施工...................................... ：：：.?.??…?::. ......................................................................................... :?:. 18 四、雨季施工技术措施........................... .：： ............................................................... ：：.：：：：34 五、质量保证措施...... ：：： .................. .............. ::...: .. :: (37) 六、安全防护的保证措施......... ??：：：?? ……:??:................. ：： 45 七、文明施工措施........... .：：：??.................... …?:..... ?丁 51 八、环境保护措施..................... ：：?：：??：：：：?：： (55) 九、成品保护措施........ ：：：：：................................. ..... ：?：： 60
轻烃芳构化技术及应用
轻烃芳构化技术及应用 近几年来,随着石油资源的日益减少,将丰富廉价的轻烃,转变为高附加值的苯、甲苯、二甲苯（BTX）的研究已成为当今重要的研究课题和热点问题。 轻烃芳构化是近年来发展起来的一种生产芳烃的新工艺，用于生产芳烃或高辛烷值汽油的调和组分。轻烃芳构化基本机理是低碳烯烃在固体酸表面活化成正碳离子，然后转化为低碳烯烃中间物种，再低度共聚生成六碳至九碳烯烃等低聚物。低聚物再通过环化、异构化和脱氢等反应步骤生成芳烃。 轻烃芳构化技术主要为非临氢，有两种工艺路线。 一种是芳烃型芳构化工艺路线，原料可以为轻烯烃和碳3以上烷烃，包括炼厂气、液化气、混合C4、裂解C5、油田轻烃等。主要产物是以三苯为主的芳烃（液相产品芳烃含量98%以上），反应温度较高（高于500℃），不仅可以转化碳四中的烯烃，同时碳四烷烃也可以得到转化，缺点是会产生较多的干气（15%左右）。 另一种是汽油型芳构化工艺路线，以高辛烷值汽油调合组分作为目的产物，原料可以为直馏汽油、加氢焦化汽油、轻石脑油、混合碳四、液化石油气等，反应温度较低（一般300-450℃），干气产量较低（低于2%），所得汽油辛烷值较高（RON 85-93或更高）。 国外在上世纪八十年代开始低碳烃的芳构化技术研究，陆续开发出以LPG为原料的移动床芳构化Cyclar工艺（UOP/BP）、采用固定床的M2-Forming工艺(Mobil)和Aroforming工艺（IFP）等轻烃芳构化技术。 20世纪80年代初，国内开始对轻烃芳构化催化剂进行探索。华东理工大学和山西煤化所分别对金属改性的ZSM - 5 沸石用于轻烃芳构化进行研究；抚研院以富含丁烯的C4 馏分、丙烷及混合C3 为原料,在改性的HZSM- 5沸石催化剂上
排气催化转化器用金属蜂窝载体的技术条件
《排气催化转化器用金属蜂窝载体的技术条件》 编 制 说 明 一、工作简况 1、任务来源 随之排放法规的加严，金属蜂窝载体的低热容、易起燃、抗热冲击能力强的优点相对陶瓷蜂窝载 体在排气催化转化器的使用中将更加明显，金属载体在市场上的推广会成为趋势。目前，国内金属载体主要在摩托车和高档汽车的后处理系统中使用，在其他车辆的排气催化转化器中尚未得到应用。国内还没有涉及到金属载体标准，因此进行排气催化转化器用金属蜂窝载体的标准制订工作非常必要。 2、主要参加单位和工作组成员及其分工 参加该标准制订工作的主要单位为天津索克汽车试验有限公司，工作组成员为：李军、胡萌、张玲。 3、主要工作过程 ⑴天津索克汽车试验有限公司成立了标准起草小组，负责标准的起草工作。 ⑵成立起草小组后，组织人员对金属载体应用技术要求、材料要求、形状和尺寸公差要求等进行分析确认，参考QC/T ****《摩托车和轻便摩托车催化器金属载体技术要求和试验方法（征求意见稿） 》、HJ/T331-2006《环境保护产品技术要求 汽油车用催化转化器》、GB/T 25983-2010《歧管式催化转化器》等标准进行标准初稿的编制。同时标准化工程师对标准中的引用标准进行现行有效性检索，以保证引用标准的现行有效性。起草小组召开工作会议，多次进行审议研究和标准初稿，针对疑难术语重点讨论。 ⑶标准起草人员根据标准编写组对标准征求意见初稿提出的修改意见,对征求意见初稿内容进行 了增删和修改，形成了标准的征求意见稿,申请立项。 ⑷各委员和有关部门提出修改意见，由天津索克汽车试验有限公司起草人员对提出意见进行汇总，组织起草小组人员对其进行分析，确实是否采纳。进行修改后，形成正式标准征求意见稿。 二、标准编制原则及标准主要内容依据 1、标准编制原则 标准编制按照GB/T 1.1-2000、GB/T 1.2-2002 及GB/T 20000 系列标准。 2、标准编制依据 ⑴ 广泛吸收和听取与汽车发动机排放有关的科研、设计、制造、使用、管理部门的意见。 ⑵ 标准的结构和编写要求应符合GB/T 1.1‐2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》的规定。 三、标准制订的主要内容 1、关于适用范围 本标准涉及金属载体应用于排气催化转化器，包括汽油车催化转化器（歧管式、底盘式），也覆盖柴油车用催化转化器。 2、关于性能和技术要求 本标准对于金属载体的性能和技术要求，按照使用分类进行区别定义。由于不同应用的温度和振动等条件存在差别，因此使用要求不同的金属载体耐热性和抗振性等要求差别定义。
化学工艺学试题答案
《化学工艺学》考查课期末试题 班级：08化工（1）班学号：08003028姓名：李强 1.现代化学工业的特点是什么？ 答：1、原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2、向大型化、综合化、精细化发展；3、多学科合作、技术密集型生产；4、重视能量合理利用、积极采用节能工艺和方法；5、资金密集，投资回收速度快，利润高；6、安全与环境保护问题日益突出。 2.什么是转化率？什么是选择性？对于多反应体系，为什么要同时考 虑转化率和选择性两个指标？ 答：1、转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率 或百分率，用符号X表示。定义式为X=某一反应物的转化量/该反应物的起始量对于循环式流程转化率有单程转化率和全程转化率之分。 单程转化率：系指原料每次通过反应器的转化率 XA=组分A在反应器中的转化量/反应器进口物料中组分A的量 =组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量+循环物料中组分A的量全程转化率：系指新鲜原料进入反应系统到离开该系统所达到的转化率 XA,tot=组分A在反应器中的转化量/新鲜原料中组分A的量 2、选择性：用来评价反应过程的效率。选择性系指体系中转化成目的产物的某 反应量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。用符号S表示， 定义式S=转化为目的产物的某反应物的量/该反应物的转化总量 或S=实际所得的目的产物量/按某反应物的转化总量计算应得到的目的产物理论量 3、因为对于复杂反应体系，同时存在着生成目的产物的主反应和生成副产物的 许多副反应，只用转化率来衡量是不够的。因为，尽管有的反应体系原料转化率很高，但大多数转变成副产物，目的产物很少，意味着许多原料浪费了。所以，需要用选择性这个指标来评价反应过程的效率。 3.催化剂有哪些基本特征？它在化工生产中起到什么作用？在生产 中如何正确使用催化剂？ 答：1、基本特征包括：催化剂是参与了反应的，但反应终止时，催化剂本身未 发生化学性质和数量的变化，因此催化剂在生成过程中可以在较长时间内使用；催化剂只能缩短达到化学平衡的时间（即加速反应），但不能改变平衡；催化剂具有明显的选择性，特定的催化剂只能催化特定的反应。 2、作用：提高反应速率和选择性；改进操作条件；催化剂有助于开发新的反应
芳构化反应机理
芳构化反应机理
芳构化活性越低；在同碳数下，烯烃比烷烃更容易生成正碳离子，因而其活性较高；另外，异构烷烃因可以生成相对稳定的叔碳正碳离子，因此其芳构化活性高于正构烷烃。当用烯烃含量较低的FCC装置产的C4液化气制芳烃时，由于原料中烷烃含量高，活化时需要发生更多的裂解或脱氢反应，因此，虽然此后的烯烃低聚、环化反应为强放热，但整个芳构化反应会表现为净吸热。另一方面，当用烯烃含量较高的原料，如裂解抽余碳四或裂解碳五为原料生产芳烃时，由于这些烯烃可以直接通过吸附变成正碳离子，进而发生低聚、环化反应生成芳烃前体，减少了裂解或脱氢反应生成正碳离子环节，所以整个芳构化反应会表现为净放热反应。 同催化重整反应相比，芳构化反应相对节能，而重整反应耗能较大。这主要是因为：重整反应采用C6-C8烷烃为原料,主要发生脱氢反应，因此只有吸热过程；虽然芳构化技术中的芳烃前体也必须通过脱氢反应才能生成芳烃（吸热），但是芳构化技术中采用的轻烃原料一般含有相当一部分烯烃，因此总体上脱氢反应比重整工艺减少。其次，由于轻烃分子在生成芳烃时必须经过低聚和环化反应，而这些反应是强放热反应。因此，同重整反应相比，芳构化反应吸热程度低，而且其中一些放热反应所放出的热量可抵消另外一些吸热反应所吸收的热量（吸热和放热的平衡点根据原料性质不同而不同）。 值得注意的是，虽然烯烃和二烯烃容易芳构化，但对于进入反应器的芳构化原料中的烯烃和二烯烃含量还是要做适当限制。这是因为，烯烃浓度过高时容易在设备及催化剂表面发生聚合，缩短催化剂单程操作周期。二烯烃的危害甚于单烯烃。在实际生产中，一方面要通过原料控制二烯烃的含量，同时要注意保持足够的芳构化干气循环。另外，轻烃中的水分、含氧化合物和氮也是催化剂的毒物，应该加以严格控制。水分和含氧化合物反应生成的水分能够钝化催化剂上的酸性活性中心，缩短催化剂的寿命；而碱性氮则能中和破坏酸性中心，缩短催化剂单程操作周期及催化剂寿命。 不同烃分子生成正碳离子的途径及其相对难易
甲醇制芳烃技术进展及经济分析
甲醇制芳烃技术进展及经济分析
2014年12月17日（亚化咨询-上海）
目
? 前言 ? 甲醇制芳烃技术进展
录
? 甲醇制芳烃技术经济分析 ? 结束语
前
言
芳烃，特别是轻质芳烃BTX（苯、甲苯、二甲苯） 是重要的基本有机化工材料，其产量与规模仅次 于乙烯和丙烯。其衍生物广泛地应用于化纤、塑 料和橡胶等化工产品和精细化学品的生产中。近 年来，随着石油化工及纺织工业的不断发展，世 界上对芳烃的需求量不断增长。
3
前
言
芳烃主要来源于石油路线。石油芳烃是目前芳 烃最主要的来源。 国内芳烃来源于石油和煤焦油，其中石油生产 的芳烃约占芳烃生产总量的85%以上。 国外通过石油路线生产的芳烃高达芳烃总产量 的98%以上。
前
言
从石油获取芳烃资源主要来自三个方面的 技术：石脑油重整、乙烯裂解汽油加氢抽 提和碳四、碳五芳构化技术。 已经成功工业化的甲醇甲苯甲基化成为制 取BTX的一种新技术路线。
前
言
前
言
国内市场对芳烃的需求量很大，而且增长较快。 由于我国近几年聚酯产业的迅猛发展，芳烃的产 量，尤其是PX产量难以满足国内市场快速增长的 巨大需求。2013年，我国PX表观消费量达到1650 万吨，其中国内产量760万吨，进口量890万吨。 2014年前三季度PX进口约700万吨。
前
言
2013年，我国的进口原油依存度58%，单纯依赖石油资源已 经很难满足日益增长的化工基础原料需求，同时，巨大的 石油资源缺口也已严重威胁到国家的能源安全。 我国化石能源中煤炭资源相对丰富，利用煤炭资源生产 甲醇，继而从煤基甲醇或是海外进口廉价的甲醇为原料制 取芳烃，提高甲醇下游产品的附加值，延长煤化工产业链 ，是一条发展中国特色芳烃产业的新路。
芳构化催化剂应用
RGW-1新型催化剂在芳构化装置上的应用 董先赵荣彬 （南充炼油厂一车间） 摘要：本文介绍了RGW-1催化剂在我厂芳构化装置上的应用情况，结果表明该催化剂技术可靠，干气产率低，产品分布合理，质量满足控制要求，经济效益明显。 关键词：汽油改质芳构化工业应用 1 前言 南充炼油厂常减压蒸馏装置扩能100万吨/年后，年产直馏汽油17万吨，而与之配套的直流汽油加工能力仅10万吨/年，大量直馏汽油直接外卖，严重影响工厂整体经济效益。对芳构化装置扩能，使之能适应全厂100万吨/年配套加工能力成为当前重要研究课题之一。 四川石化南充炼油厂根据全厂统筹安排，将原10万吨/年芳构化装置改造成为18万吨/年芳构化装置，其中加工直馏汽油17万吨/年，加工重催液化气1万吨/年。通过技术交流和综合比较，南充炼油厂最终选择石科院的RGW-1催化剂，该催化剂具有反应温度低、抗积碳能力强、干气产量低和可将含烯烃液化气部分转化为高辛烷值汽油等优点。 2 催化剂特点及反应机理 RGW-1催化剂采用了石科院开发的细晶粒分子筛，活性高，抗积碳能力强，并加入了特殊的改性金属组元（锌、稀土和第ⅤA族元素），提高了催化剂的芳构化和异构化活性，同时催化剂稳定性进一步提高，单程运转周期大幅度延长。另外，该催化剂具备加工处理高含烯烃原料的能力，可将重催含烯烃液化气转换为高辛烷值汽油组分。 2.1催化剂表观性能 RGW-1催化剂为分子筛和γ－Al2O3混合挤条产品，主要表观性质见表1。 表1 催化剂表观性质 项目指标 比表面m2/g ≥280 压碎强度N/cm ≥90 外形白色条状 尺寸(直径×长度)mm φ2～3×5～8 堆密度g/cm30.70~0.74 新型RGW-1催化剂与芳构化装置原使用改性ZSM-5催化剂相比，催化剂晶粒大小有了较大改变，RGW-1催化剂晶粒大小约0.02~0.2μm，原催化剂晶粒大小约1~3μm。RGW-1催化剂晶粒变小的同时增加表面积，抗积碳能力也同时得到增强，延长催化剂单程使用寿命至原催化剂的1.5倍以上。
山东地炼企业名单及简介.doc
山东地炼企业名单及装置简介 根据国家经济贸易委员会、国家工商行政管理局《关于印发经清理整顿保留的小炼油厂名单的通知》被保留的山东地炼名单，应只有21家，但是目前山东地区实际经营中包括炼化项目的企业为30家。“纯地炼”企业仅9家，分别是：滨化集团、弘润石化、金诚石化、垦利石化、恒源石化、京博石化、海科石化、
垦利石化有限责任公司 简介：始建于1970年，经过三十多年的发展，现已成为一家拥有石油化工、热电联产、高档建材和白酒酿造为一体的大一型综合性企业。下属玻璃棉公司、热电厂、炼油厂、垦利县酒厂、销售公司、原油公司六个二级单位，现有职工1776人，工程技术人员380人。公司现拥有总资产7.2亿元。主要产品有：汽油、柴油、液化气、道路沥青、丙烯、聚丙烯、“入海口”系列白酒、离心玻璃棉系列产品。 装置： 150万吨/年常减压蒸馏装置、 45万吨/年重油催化裂化装置、 10万吨/年气体分离装置及配套MTBE装置、 6000吨/年聚丙烯装置、 5万吨/年裂化轻汽油醚化装置、 10000吨/年离心玻璃棉生产线、6000KW热电联产和1000吨/白酒生产线等山东京博石油化工有限公司 简介：始建于1988年，其前身为山东省博兴县润滑油脂厂，2000年12月改制为山东京博石化有限公司，2004年更名为山东京博石油化工有限公司。现已发展为一家以石油化工为主业，集石油炼制与后续化工为一体的大型民营企业。 装置： 120万吨/年常减压蒸馏装置、 85万吨/年催化裂化装置、 80万吨/年、100万吨/年延迟焦化及配套加制氢精致装置各一套、 60万吨/年汽油加氢装置、 12万吨/年轻汽油醚化装置、 5万吨/年直馏汽油芳构化装置、 15万吨/年气体分离及配套MTBE装置、
汽车催化转化器衬垫(三元催化器陶瓷密封衬垫)
汽车催化转化器衬垫（三元催化器陶瓷密封衬垫）陶瓷密封衬垫广泛应用于汽车催化转化器中，将陶瓷载体紧紧固定在金属壳体内，可以满足汽车催化转化器在所有温度和压力条件下，对载体的包裹要求。其具有以下优良的性能特性： 1、固定，使陶瓷载体免受道路不平的冲击和振动。 2、密封，防止废气泄露。 3、隔热，防止壳体过热。 4、隔音，降低噪音。 现有产品系列有：膨胀密封衬垫、非膨胀密封衬垫、边缘密封膨胀衬垫、多层复合密封衬垫和复合膨胀密封衬垫。 （一）、膨胀密封汽车催化转化器衬垫 膨胀密封衬垫是将具有高温耐久性的陶瓷纤维与具有高温膨胀性的蛭石融为一体的有弹性的密封衬垫。适用于大多数常规的催化转化器，尤其适合于汽车三元催化器。 技术指标： （二）、非膨胀密封汽车催化转化器衬垫 非膨胀密封衬垫是以耐高温的陶瓷纤维为原料，不含蛭石成分的密封衬垫。适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器，或与膨胀衬垫交互使用，也可作为膨胀垫层边缘密封或端口隔热。 技术指标：
（三）、边缘密封膨胀汽车催化转化器衬垫 边缘密封膨胀衬垫是在一片含有蛭石成分的膨胀衬垫的两侧粘接两条窄的非膨胀衬垫。适用于耦合/歧路式催化器和非轴相对称气流设计的催化器，以及宽椭圆载体。 （四）、多层复合密封汽车催化转化器衬垫 多层复合密封衬垫是由一层含有蛭石成分的膨胀衬垫与另一层不含有蛭石成分的非膨胀衬垫复合而成的密封衬垫。适用于薄壁或极薄壁载体的汽车三元催化器。 技术指标： （五）、复合膨胀密封汽车催化转化器衬垫 复合膨胀密封衬垫是由含有蛭石成分的膨胀衬垫与石墨层复合而成的膨胀密封衬垫。适用于大多数常规的催化转化器，尤其适合柴油发动机的微粒捕集器。 技术指标：
工艺知识芳构化
工艺知识芳构化 工艺知识 装置概况： 1、轻油芳构化装置，产品较重终馏点较高 2、装置改造，利用稳定塔再上溶剂油装置生产溶剂油 3、由于分离溶剂油的可操作性，改为利用溶剂油装置对轻油芳构化原料进行预处理脱除重组分---拔精粗200# 4、正值经济危机之际，原料油涨价而汽油降价，进行液化气芳构化流程改造，再利用溶剂油装置脱轻柴 5、为了更加容易控制反应器床层温度进行反应器改造，并更换R101B/D催化剂为液化气芳构化的专用催化剂 为了更加容易，期间进行的小流程改造不断；大家也看到了，改造的地方也比较多，都是为了操作稳定容易减少劳动强度与损耗，希望大家在以后的操作生产中能提出更好的流程改造方案。 1、富压机中间冷却器退油 2、溶剂油装置的脱丁烷塔顶放空至罐区 3、V110放空改至液化气外送线 4、吸收塔干气调节阀前改至液化气外送至液化气产品罐给罐区补压，调节阀后补压；由于液化气芳构化的催化剂不同，分阀前阀后补压 5、烧焦再生的补风线加调节阀控制补风量，补风管线加粗防冻 6、再生系统加放空调节阀改造，空压机入口加调节阀 7、P301、P302外送合在一起；P303外送与P305合在一起，P304外送与P306合在一起 8、仪表风分净化风与非净化风两条线，烧焦用非净化风 9、V101加放空调节阀 10、V106向V101压油流程 11、脱色塔进料的分布器堵，改用脱己烷塔当脱色塔使用 液化气芳构化的理论知识： 用富含烯烃（丁烯）的液化气作为原料，在反应器进行液化气芳构化 轻油芳构化的主要反应是：裂化、齐聚、环化、脱氢 液化气芳构化的主要反应为：叠合反应（属齐聚反应）此反应为强放热反应，所以反应器床层温度是温升而不是温降，有效地控制床层温度是重点；还进行环化、脱氢反应。 叠合反应是指两个或者两个以上的烯烃分子生成一个高分子量的烯烃的过程。 原料中烯烃含量越高，反应放出的温度越多，床层温度越高，反应周期缩短。 液化气芳构化的影响因素： 1、原料组成对芳构化反应的影响 随着原料中烯烃含量的增加，液体收率和芳烃增加，干气产率下降。 丁烯比丙烯更易发生芳构化反应。同等烯烃总含量的原料中，丁烯含量越高，其中液体产物收率越高，干气产率越低。同时，丁烷较丙烷更易发生芳构化反应。 液化气芳构化生成的芳烃中以轻质芳烃为主，但芳烃的具体分布有一定的差别，其中苯含量变化较大。主要表现为，苯含量随着原料中丁烯含量的升高而降低，相应的二甲苯的含量随着丁烯行
芳构化催化剂分析
关于催化剂出现反应期缩短的原因分析 催化剂反应周期缩短、产品液化气烯烃增高，标志着催化剂活性降低，造成的主要原因是原料烯烃中含有醚类、醇类物质，在反应过程中产生水蒸汽，水蒸汽是催化剂老化剂，相当于在生产过程中催化剂不断老化。 水蒸气为什么是催化剂的老化剂呢？水蒸气进入催化剂孔道中造成催化剂孔道结构的破坏，同时会降低活性中心的数量，通常实验状态下，催化剂通过常压、300℃水蒸气老化32小时，常压、350℃水蒸气老化24小时，450℃老化20小时，600摄氏度老化6小时左右，一般催化剂在300℃一下水蒸气不会对催化剂产生影响，一旦温度提高到400℃以上，催化剂的老化将非常明显，但是催化剂的活性降低到一定程度后，其活性将降低的非常慢，也就是水蒸气对催化剂活性影响将变得很小。目前，装置的生产也可以说是不断的在对催化剂进行老化，当老化到一定程度，催化剂将保持一定的低活性，其活性衰减将变得极为缓慢。 通过近期催化剂表现上看，装置催化剂已经处于某一老化阶段，单从温度梯度上判断，目前洛阳催化剂的反应主要表现为叠合、异构、裂解、脱氢反应，可以通过基本的有机化学常识判断，放热反应是叠合、聚合、脱氢，吸热反应是异构、裂解、脱氢反应，当叠合、聚合放热反应热Q放小于异构、裂解、脱氢反应Q吸时，反应床层表现为基本没有温度梯度或出现温度梯度下降趋势，同时反应产物液相中芳烃含量降低，异构烯烃、异构烷烃、直链烷烃增高，甚至出现芳烃含
量非常低的情况，说明催化剂其芳构化能力降低、异构化能力增强。 但并不是说异构能力增强标志着催化剂已经失活，只能说催化剂的活性已经很低，不适合作轻油芳构化催化剂，相反，活性的降低反而有利于烯烃的叠合，抑制裂解反应的发生，对于提高液相收率更为有利。 通过以上分析，不论是北京催化剂还是洛阳催化剂都存在严重的水蒸气危害，而且这种危害是十分致命的，水蒸气可以造成催化剂永久性失活，这种失活是不可逆的，当然，水蒸气并不是将催化剂的活性完全降低，只是将催化剂的活性降低到某一低活性阶段，这种催化剂可称之为“低活催化剂”，对于“低活催化剂”，需要采用更为精制的管理和使用才能在生产中发挥其重要的作用。 “低活催化剂”简言之就是催化剂的活性低，也就是其活性中心少，要想合理有效的利用好该催化剂就必须严格控制进入反应器的烯烃含量，比如说60%和40%烯烃含量的原料相同流量进入反应器，假设前者其反应周期是2天，后者的反应周期可能为3天，甚至4天。因为烯烃含量低的原料其结焦率和放热率都较低，其反应周期当然长。相反，烯烃含量过高，会造成结焦速度过快，失活过快，反应周期缩短。但烯烃含量高，并不会同比例的增加液相收率，原因很简单，在活性中心数量一定的情况下，催化剂与烯烃的反应量是一定的，无论增加多少烯烃，催化剂都不能将其完全转化为液相，相反会发生烯烃加氢、烯烃异构化反应，甚至造成原料进料量降低，加工量降低的弊端。
各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量(打印)
各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量 离子交换树脂性能降解原因 树脂在长期使用中，性能会逐渐下降，表现为出水（即产品）质量降低。影响树脂性能降解的因素很复杂，如树脂体积减少，交换能力下降，球粒裂纹增多，破碎流失等，造成上述现象的原因不外是：（1）胀缩内应力不均。在使用中树脂内部由于溶胀及收缩变化的不均匀，局部结构中应力不平衡，造成断链裂解。 （2）氧化破坏。体系中的氧化剂，包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。 （3）杂质污染。水中杂质堵塞了树脂的内部孔道，阻挡交换吸附。
离子交换树脂如何进行预处理 （1）阳离子交换树脂的预处理步骤 首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗）洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行，用量加倍效果更好。放尽酸液，用清水淋洗至中性即可待用。 （2）阴离子交换树脂的预处理步骤 首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗），洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4 ~5%的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2 ~4小时，在碱酸之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的NaOH溶液进行，用量加倍效果更好。放尽碱液，用清水淋洗至中性即可待用。 （3）应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。 （4）预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。 （5）为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。
芳构化培训题目
2、芳构化装置专业理论知识 2.1、芳构化基础知识 一、选择题 001、我厂直馏汽油芳构化装置采用（）催化剂。 A: ZSM-4 B: ZSM-5 C: ZSM-6 D: ZSM-10 正确答案: B 002、密度为732kg/m3（20℃）的汽油最可能是（）。 A: 直馏汽油 B: 芳构化稳定汽油 C: 溶剂油 D: 煤油 正确答案: B 003、环烷烃在一定的条件下可（）生成芳烃，是制取芳烃的重要原材料。 A: 脱氢 B: 脱碳 C: 断环 D: 断链 正确答案: A 004、芳构化稳定汽油比常减压直馏汽油具有更深的颜色，主要原因是它们所含的（）数量不同。 A: 烃类 B: 微量元素 C: 胶质 D: 沥青质 正确答案: C 005、直馏汽油中含的硫化物在芳构化反应器发生反应后大多转化为（）。 A: 硫醇 B: 硫化氢 C: 硫元素 D: 硫醚 正确答案: B 006、一般认为，轻烃分子在ZSM-5分子筛催化剂上的反应包括（）。 A: 裂化、缩合、异构化、芳构化 B: 裂化、聚合、磺化、脱氢 C: 裂化、齐聚、磺化、脱氢 D: 裂化、齐聚、环化、脱氢 正确答案: D 007、轻烃分子在ZSM-5沸石孔道内的裂化反应遵循（）反应机理。 A: 正碳离子 B: 负碳离子 C: 氢转移 D: 择型芳构化 正确答案: A 008、芳构化原料油再进入原料油加热炉前，要经原料油反应产物换热器换热至（）。 A: 露点 B: 泡点 C: 干点 D: 湿点 正确答案: B 009、芳构化装置正常生产时，根据分析一般每次提高原料油出口温度（）℃。 A: 3~5 B: 5~10 C: 10~15 D: 15~20 正确答案: A 010、芳构化装置反应器再生时起始温度为（）℃。 A: 370 B: 400
芳构化反应系统工艺流程
芳构化反应系统工艺流程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
芳构化反应系统工艺流程 混合碳四液化汽和石脑油是在KCIA-Ⅱ分子筛催化剂的作用下，经过碳四烯烃的叠合、脱氢环化、脱氢芳构化及烷烃的裂解等系列催化反应，生成混合芳烃，及副产品液化汽和干气。反应是强放热反应。 1）工艺流程及说明： A.加热反应部分 加热反应单元包括原料-产物换热器、加热炉、反应器、等单元设备操作。由MTBE或罐区来的原料C4和石脑油分别进入原料缓冲罐（V202、V201）。原料C4经泵P202提升后，经计量控制，一线送至原料-产物换热器E201，另一线送至产物-注冷料换热器E202；石脑油经泵P201提升后经计量控制，与一线原料C4混合送至原料-产物换热器E201。混合原料分别经原料-产物换热器E201、E203、加热炉F201加热至280-390℃后由反应器R201顶部进入反应器。部分原料液化气（或贫稀液化气）经产物-注冷料换热器E202加热汽化后，经计量控制分两线由反应器R201中部两催化剂床层之间注入反应器，以便于调节反应床层温度。反应产物由反应器R201底部采出分别经原料-产物换热器E203、（E-202）、E201换热后进入产物气液分离罐V203，罐底部凝液经泵P203提升后计量控制后进入稳定塔；罐顶分离出的气相经产物空冷器AC201、产物水冷器E204冷却至40℃后进入产物凝液分离罐V204，罐顶部采出为不凝气，进入吸收解吸塔T201中部塔板，底部采出液相，经泵P204提升后进入吸收解吸塔中部塔板。 B.催化剂再生部分 反应进行一段时间后，随着反应器R201中催化剂表面结焦的增加，催化剂表面活性降低，当检测到产品质量不能满足要求时，需将反应器R201切换出反应系统进行催化剂烧焦再生处理。催化剂再生采用氮气和空气作为再生气体，并控制再生气体中的氧含量，以防止反应催化剂床层再生烧焦超温破坏催化剂。烧焦前，首先启动再生循环气体压缩机C201，将氮气引至压缩机C201入口处，并经压缩机C201升压至1.0MPa、换热器E201、E203与循环再生气换热后进入再生循环气冷却器E216冷却后进入再生循环气液分离罐V207，罐底分离出循环气带出的油滴，并间歇排出，罐顶为循环气，引至压缩机C201入口增压循环，以逐步将反映其中的油气带出。当反应器中残留的油气满足安全要求，且反应器进口循环再生气的温度达到烧焦需要的温度时，开始从压缩机
加快成品油质量升级工作方案
附件： 加快成品油质量升级工作方案 大气污染防治成品油质量升级行动计划启动以来，相关政策得以全面贯彻，各项工作有序推进。根据国务院领导最新指示精神，为调动炼油企业积极性，加快升级改造步伐，实现稳增长、调结构、促减排、惠民生，特制订本方案。 一、指导思想与目标 （一）指导思想 贯彻加快实施《大气污染防治行动计划》有关要求，以汽、柴油质量升级为着力点，按照“政府引导、市场推动、保障供应、强化监管”的思路，鼓励企业加大投资力度，加快清洁油品生产与供应，力争提前全面完成质量升级任务，履行炼油行业大气污染防治行动目标责任。 （二）主要目标 ——扩大车用汽、柴油国Ⅴ标准执行范围。从原定京津冀、长三角、珠三角区域重点城市扩大到整个东部地区11个省市（北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南）。2015年10月31日前，东部地区保供企业具备生产国Ⅴ标准车用汽油（含乙醇汽油调和组分油）、车用柴油的能力。2016年1月1日起，东部地区全面供应符合国Ⅴ标准的车用汽油（含E10乙醇汽油）、车用柴油（含B5生物柴油）。
——提前国Ⅴ标准车用汽、柴油供应时间。将全国供应国Ⅴ标准车用汽、柴油的时间由原定2018年1月1日提前1年。2016年10月31日前，保供企业具备生产国Ⅴ标准车用汽油（含乙醇汽油调和组分油）、车用柴油的能力。2017年1月1日起，全国全面供应符合国Ⅴ标准的车用汽油（含E10乙醇汽油）、车用柴油（含B5生物柴油），同时停止国内销售低于国Ⅴ标准车用汽、柴油。 ——增加普通柴油升级内容。2016年1月1日起，开始在东部地区重点城市供应与国Ⅳ标准车用柴油相同硫含量的普通柴油（以下简称国Ⅳ标准普通柴油）；2017年7月1日，全国全面供应国Ⅳ标准普通柴油，同时停止国内销售低于国Ⅳ标准的普通柴油。2018年1月1日起，全国供应与国Ⅴ标准车用柴油相同硫含量的普通柴油（以下简称国Ⅴ标准普通柴油），停止国内销售低于国Ⅴ标准普通柴油。保供企业相应同步完成普通柴油产品的质量升级。 二、重点任务 （一）推动炼油企业加快升级 优先推进汽柴油质量升级。汽油升级重点方向是催化汽油深度脱硫和增产高辛烷值组分。重点加快深度加氢脱硫、吸附脱硫、催化重整、芳烃抽提、甲基叔丁基醚脱硫等装置建设，以及烷基化、异构化、轻汽油醚化等装置。柴油升级重点方向是深度加氢脱硫和改质。重点加快柴油加氢精制、柴油加氢改质、加氢裂化、渣（蜡）油加氢等装置建设。 结合质量升级，进一步完善硫磺回收、烟气脱硫脱硝、制氢
芳构化反应机理
芳构化反应机理 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
工艺原理及特点 液化气芳构化装置的目的是将来自界区的碳四组分其它适宜的原料在DLP 催化剂的作用下，通过芳构化反应转化为含有苯、甲苯及二甲苯的混合芳烃，同时生成含有氢气、甲烷及碳二至碳五馏分的气相。然后通过一系列的分离，最终产出符合标准的混合芳烃、轻芳烃及重芳烃，同时副产低烯烃的液化气及少量的干气。 C4液化气等低碳烃在芳构化催化剂中进行芳构化反应的过程较为复杂，以烷烃为例一般要经过脱氢、齐聚、环化及芳构化等过程最终才能生成芳烃，而烯烃的转化则没有脱氢的过程。上述过程中，烷烃脱氢的过程为吸热过程，而齐聚、环化及芳构化过程为放热的过程，所以烷烃的芳构化生成芳烃的能耗要比烯烃的芳构化过程要高。在低温条件下生产轻芳烃汽油组分时，齐聚、环化及芳构化的反应为主导反应，所以是一个强的放热反应。 2.2.1 工艺原理 反应机理 液化石油气等轻烃的芳构化机理十分复杂。一般认为，轻烃在分子筛的酸中心上芳构化反应时经历下列步骤：a）通过在酸中心上发生化学吸附生成正碳离子得到活化；b)正碳离子进一步脱氢和裂解生成乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。这些小烯烃是芳烃分子的建筑单元。该步反应属于吸热反应；c）小烯烃 分子在B酸中心上低聚（二聚、三聚）生成C 6-C 8 烯烃，后者再通过异构化和环 化生成芳烃前体（带6元环的前体）。该步反应属于强放热反应；d）芳烃前体在L酸中心上通过脱氢生成苯、甲苯和C 8 等芳烃。这步反应属于吸热反应。在上述反应中，原料在酸中心上生成正碳离子的步骤最为关键，它决定了芳构化反应的活性和选择性。 C 3-C 8 之间的轻烃分子都可以在催化剂的酸中心上通过脱氢和裂解生成乙 烯、丙烯、丁烯和戊烯。当反应温度和催化剂的酸度相同时，从不同碳数的轻烃原料出发，可以得到具有同样热力学平衡分布的乙烯、丙烯、丁烯和戊烯。由于基本建筑单元的种类和浓度分布相近，所以从不同碳数的轻烃原料出发都可以得到苯、甲苯和C 8 等芳烃产物，并且原料对芳烃产物的分布影响不大。但是，若两种芳构化原料的碳数不同（如C3、C4、C5、C6、C7、C8）、结构不同
石脑油芳构化操作规程
芳构化操作规程 第一章概述 第一节本装置生产任务及特点 随着我国淘汰70＃汽油、2000年全面实现汽油无铅化进程的加快，对于加工流程简单的炼油厂，如何解决低辛烷值汽油组份的深加工问题必将成为技术改造的重点。 轻烃芳构化技术是近十年来发展起来的一种新的石油化工工艺技术，其特点是利用非贵金属改性的沸石催化剂将低分子烃类直接转化为苯、甲苯、二甲苯等轻质芳烃。与目前炼油厂采用的催化重整工艺相比，该技术具有以下几种特征：（1）使用的沸石催化剂具有一定的抗硫、抗氮能力，原料不需要深度精制。（2）其芳烃准备产率不受到原料芳烃潜含量限制。（3）低压、非临氢操作，其操作费用低，基本建设投资少，因而，芳构化技术的开发应用即将成为继催化重整技术以后的又一项生产石油芳烃或高辛烷值汽油组份的新工艺。 多年来，中国石化集团公司洛阳石化工程公司炼制研究所在轻烃芳构化生产芳烃或高辛烷值汽油等方面作了大量的研究开发工作，形成了自己的专有技术，并拥有两项发明专利（ZL93102129.4）。由洛阳石化工程公司炼制研究所等单位共同研究开发的劣质汽油芳构化改质技术已于1998年1月通过了中国石化集团公司（原中国石化总公司）组织的技术鉴定。该技术利用专有催化剂，将诸如焦化汽油、直馏汽油、油田凝析油、重整拔头油、重整抽余油、裂解汽油等轻烃转化为芳烃，用于生产芳烃或高辛烷值汽油。 1998年8月，以直馏汽油为原料的1.0×104t/a芳构化改质工业示范装置在沈阳新民蜡化学品实验厂投入运行。该装置的运转结果达到了预期的目的（即液化石油气+汽油≥90%(wt);汽油ROM≥90），证实芳构化改质技术的可靠和可行性，具备了工业
乌鲁木齐石化汽油醚化装置醚化反应器内件损坏原因分析
乌鲁木齐石化汽油醚化装置醚化反应器内件损坏原因分析 发表时间：2018-05-25T10:30:59.823Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：刘伟 [导读] 摘要：本文首先简单介绍了乌鲁木齐石化汽油醚化装置的概况、工艺流程和醚化反应器的设备运行情况，然后描述出醚化反应器内件损坏的具体情况，根据这一损坏情况对其产生的原因进行了详细的分析，最后提出了对醚化反应器损坏内件的维修措施。 中石油乌鲁木齐石化公司新疆乌鲁木齐 830019 摘要：本文首先简单介绍了乌鲁木齐石化汽油醚化装置的概况、工艺流程和醚化反应器的设备运行情况，然后描述出醚化反应器内件损坏的具体情况，根据这一损坏情况对其产生的原因进行了详细的分析，最后提出了对醚化反应器损坏内件的维修措施。希望此文对同行的研究有所裨益。 关键词：汽油醚化装置；醚化反应器；损坏 一、装置概况简介 乌鲁木齐石化公司炼油厂汽油醚化装置与2010年3月由乌石化设计院设计，轻汽油设计处理能力40万吨／年。工艺生产技术采用美国CDTECH公司催化蒸馏技术，由中国化学工程第十一建设有限公司负责建设。2011年建设施工，同年试车一次成功。 二、装置工艺流程简介 醚化装置是通过将催化汽油原料脱砷后利用加氢蒸馏塔将轻汽油提纯，然后轻汽油中的烯烃（主要是活性烯烃：异戊烯、异己烯等）和甲醇反应生成醚（高辛烷值汽油组分），生产低烯烃含量、高辛烷值车用汽油，降低汽油蒸汽压。通过轻重汽油的分离、选择性加氢、醚化、甲醇回收、异构化等工序，使经过醚化装置后的产品汽油的烯烃含量降低，饱和蒸汽压降低，同时辛烷值得以提高，甲醇综合利用得到升值。 醚化反应器的作用：在强酸性的催化剂作用下，活性的C 6烯烃异构物和活性的C7烯烃异构物分别与甲醇反应，生成与之相对应的甲基叔己基醚和甲基叔庚基醚。醚化反应为可逆的放热反应。 三、醚化反应器R-201设备运行情况简介 醚化反应器R-201，共有三台设备，正常工况下，反应器使用2台，一台备用。反应器内承装的催化剂是球形强酸树脂催化剂，每台反应器约承装40吨左右的催化剂，每台设备上共有套管式热电偶4个。 设备规格：Ф1400*5957 筒体材质：Q345R 容器容积：57.3m3 压力容器类别：3类 容器内径：3000mm 容器高：10264mm 介质：轻汽油、甲醇、醚筒体厚度：26/30mm 设计压力：1.8MPa 设计温度：240 ℃ 操作压力：0.58MPa 操作温度：55 ℃ 断裂热偶套管材质：20号钢 四、醚化反应器R-201/B内件破损情况介绍 在泄剂过程中，发现下面三段的热电偶套管掉落，待剂卸完后，将掉落的套管拿出后发现，套管和相应的拉筋也已扭曲变形，同时发现容器内进出爬梯也掉落两根。而顶部的热偶套管却是完好。 五、原因分析 1、温度超高，导致金属性质发生变化，强度不足，在催化剂的重力、外界流体冲击力量等条件下发生变形断裂。经过调查，之前R-201/B反应器温度没有发现异常或超温现象。而反应器正常运行时温度在50℃左右，温度本身不高，超温也不基本不会超出太多，催化剂本身反应时的放热极限温度也就在120℃，对设备本身瞬间伤害不会有太大影响，所以温度超高不是造成内件变形断裂的直接原因。 2、轻微的酸腐蚀：醚化反应器所用催化剂为磺酸根树脂催化剂，有一定的游离酸和磺酸基腐蚀，经过了解及其他厂经验，国产树脂催化剂磺酸根牢固度一直不好，游离的酸也多。所以对设备腐蚀较重。但如果选用的是进口的罗门哈斯的树脂催化剂，腐蚀会轻的多。因为罗门哈斯的树脂游离酸少，磺酸根牢固度也高的多。而醚化反应器R-201/B所用催化剂便是罗门哈斯的。且从容器内壁表面看，肉眼也未见明显腐蚀特征。从设备检测院检测来看，筒体厚度检测基本在26.1至26.4mm范围内，封头厚度在31.4至31.9mm范围内，排除误差，与设计图纸提供的厚度26/30mm一致，壁厚未见明显减薄。硬度实际检测HB=148至160之间，而Q345R硬度标准为HB≥120，也符合要求，焊缝检测，由于受环境温度关系，只能做着色，检查结果也未见异常。所以，酸腐蚀不是导致内件变形断裂的直接原因。 3、焊接质量问题，焊缝强度不够导致变形断裂。3根断裂的套管全部是从焊缝处断裂，从套管断裂口处看，套管焊接坡口处的焊肉较为饱满，角焊缝处有细小间隙，但也不足以断定焊接质量存在一定缺陷。而套管的拉筋支撑断裂从现场情况来看，基本都不是从焊缝处断裂，全部是扁钢靠近焊缝处断裂，断裂口有平整的，也有不规则的，更像是外力拉扯下突然崩断的现象。且拉筋有扭曲变形的现象，应该是套管整体受力不均，拉筋突然崩断的惯性加之外力条件下导致扭曲变形。 4、脆性断裂：催化在装填过程中，由上向下倾倒，在重力条件下，对套管进行了一定力量的冲击，导致套管连接处强度逐渐失效，最终发生断裂。 5、韧性断裂：该套管由于长期受到各方向的外力作用（由上向下的重力，介质冲击力等，由下向上的催化剂膨胀后向上顶的力等），就像来回上下撇铁丝，弯折处变形，金属疲劳后，发生断裂。 6、树脂催化剂膨胀后，床层体积发生变化，在容器内固定的容积下，由于容器顶部有空余空间，容器内填满的催化剂膨胀挤压空间，便会形成由下向上的力量，并对套管及扁钢进行一定的冲击。而催化剂膨胀的原因主要是在正常生产过程中，随着催化剂的不断失活，不可避免的会吸附一些有机物质（中和反应产生的氨、烷基胺、二甲基甲酰胺等，原料中带的丁二烯、异戊二烯等），从而发生溶胀。另一个原因主要是应环保泄剂的要求，车间特制定的利用水浸泡催化剂，将催化剂中的甲醇等有毒物质吸附出来（甲醇易溶于水的特性），长期浸泡催化剂导致催化剂膨胀。 离子交换树脂的膨胀现象，通常出现在树脂放入水中时，树脂吸收水分而导致体积增大，或离子形态发生转变时。当溶液中的电解质