催化裂化技术问答

催化裂化装置技术问答1什么叫催化剂的污染指数?污染指数表示催化剂被重金属污染的程度。

其定义是：污染指数=0.1(Fe+Cu+14Ni+4V)式中Fe----催化剂上的铁含量,μg/g;Ni----催化剂上的镍含量,μg/g;Cu----催化剂上的铜含量,μg/g;V----催化剂上的钒含量,μg/g2什么叫催化剂的重金属污染?重金属如Fe,Ni,Cu,V等沉积在催化裂化催化剂表面上,降低催化剂的选择性,使焦炭产率增大,液体产品产率下降,产品的不饱和度增加,气体中的？和？的产率降低,特别明显的是使氢气产率增加,这就是催化剂的重金属污染.3什么叫金属钝化剂?能使沉积于催化裂化催化剂上的重金属钝化,减轻重金属对催化剂的毒害,而使催化剂不失去活性和选择性的物质,叫做金属钝化剂.4重金属钝化剂的作用原理是什么?钝化剂作用原理是基于钝化剂有效组分随原料油一起沉积在催化剂表面,并和金属镍,钒等发生作用,或是形成金属盐或是以膜的形式覆盖在污染金属表面,其结果是改变污染金属的分散状态和存在形式,使其转变为稳定的,无污染活性的组分,抑制其对催化剂活性和选择性的破坏.5催化裂化反应过程的7个步骤是什么?(1)原料分子由主气流中扩散到催化剂表面.(2)原料分子沿催化剂微孔向催化剂的内部扩散.(3)原料分子被催化剂内表面吸附.(4)被吸附的原料分子在催化剂内表面上发生化学反应.(5)产品分子自催化剂内表面脱附.(6)产品分子沿催化剂微孔向外扩散.(7)产品分子扩散到主气流中去.6催化裂化中各类单体烃的催化裂化反应是什么?（1）烷烃：主要发生分解反应，分解成较小分子的烷烃和烯烃。

例如：→ +生成的烷烃又可继续分解成更小的分子。

烷烃分解时，都从中间的C-C 键处断裂，而且分子越大也越易断裂。

异构烷烃的反应速度比正构烷烃的快。

（2）烯烃：①分解反应：分解为两个较小分子的烯烃。

烯烃的分解反应速度比烷烃的快得多。

大分子烯烃的分解速度比小分子的快，异构烯烃的分解速度比正构烯烃的快。

②异构化反应：烯烃的异构化反应有两种：一种是分子骨架结构改变，正构烯烃变成异构烯烃；另一种是分子中的双键向中间位置转移。

③氢转移反应：一方面某些烯烃转化为烷烃;另一方面，给出氢的化合物则转化为芳烃或缩合程度更高的分子，甚至缩合至焦炭。

④芳构化反应：烯烃环化并脱氢生成芳烃。

（3）环烷烃：环烷烃的环可断裂生成烯烃，烯烃再继续进行上述各项反应。

环烷烃也能通过氢转移反应转化成芳烃。

带侧链的五元环烷烃也可以异构化成六元环烷烃，再进一步脱氢生成芳烃。

（4）芳烃：芳烃核在催化裂化条件下十分稳定。

但连接在苯核上的烷基侧链则很容易断裂生成较小分子烯烃，而且断裂的位置主要是发生在侧链同苯核连接的键上。

多环芳烃的裂化反应速度很低，它们的主要反应是缩合成稠环芳烃，最后生成焦炭，同时放出氢使烯烃饱和。

7什么叫空速?反应时间和哪些因素有关?每小时进入反应器的原料油量与反应器催化剂藏量之比叫空间速度,简称空速.原料在反应器内的反应时间τ与进料体积流量V及反应器体积 V0有如下关系τ= ？8什么叫转化率?催化裂化反应的反应深度以转化率表示,若以原料油量为100,则转化率=(100-未转化的原料)/100×100%式中“未转化的原料”，指沸程与原料相当的那部分油料。

但实际上，已经不同于原来的原料。

转化率=（气体+汽油+焦炭）/100×100%式中，分子是各产物的产率，其中汽油的恩氏蒸馏干点为205℃（或实沸点蒸馏终馏点为221℃）。

很明显，如果原料是柴油馏分，则以上两个公式计算的结果在数值上是相等的。

但是，当原料是重质馏分油，而且柴油是产品之一时，以上两式就不一致了。

从原理上来讲，第一个公式反映了反应的实质，但是习惯上常用第二个公式来表示转化率，即使是采用重质馏分油，也是如此。

9什么叫单程转化率?什么叫总转化率?单程转化率是指总进料（包括新鲜原料、回炼油和回炼油浆）一次通过反应器的转化率。

单程转化率，%（质）=（气体+汽油+焦炭）/总进料×100%总转化率是以新鲜原料为基准计算的转化率总转化率，%（质）=（气体+汽油+焦炭）/新鲜原料×100%10什么叫剂油比?剂油比的大小对催化裂化反应有些什么影响?剂油比（C/O）=催化剂循环量（t/h）/总进料量（t/h）由于催化剂活性中心的存在，大大提高了反应速度。

因此，提高剂油比就是相对增加了活性中心。

同时，由于催化剂循环量的增加，使待生剂和再生剂的炭差减小，相应提高了催化剂的有效活性中心，使反应的转化深度提高。

当剂油比提高时，转化率增加，气体、汽油和焦炭都增加。

特别是焦炭与转化率的比值增加显著。

这是由于剂油比增加使待生剂上的烃类吸附量增加，汽提时间短而造成焦炭产率增加。

11什么叫回炼比?回炼比的大小对催化裂化装置的操作有些什么影响?回炼比=总回炼油量（t/h）/新鲜原料油量(t/h)=（总转化率/单程转化率）-1式中总回炼油量是指回炼油和回炼油浆的总和。

回炼比本身并不是独立变量，在一定的总转化率下，它只是单程转化率的反映。

单程转化率高，回炼比就小。

回炼比是催化裂化反应的一项重要指标，它和产品的产率分布、产品质量、装置热平衡以及装置的处理能力等有密切关系。

（1）随着单程转化率的增加，柴油收率和单程转化率之比值迅速下降。

因此，为了提高柴油收率，应该降低单程转化率，增加回炼比。

这样，一方面反应深度较浅，柴油不易二次裂化；另一方面回炼比增加后，降低了催化裂化所生成的柴油的分压，从而进一步降低柴油的二次裂化的程度。

（2）降低单程转化率，增加回炼比，可以降低轻柴油的凝点，增加轻柴油的十六烷值。

（3）回炼比增加后，反应所需热量大大增加，原料预热炉的负荷、反应器和分馏塔等的负荷都会随之增加。

由于反应所需热量增加，反过来又会使再生温度降低，再生催化剂含炭量增加，使单程转化深度进一步降低，有时不得不降低处理量或生产柴油以减少回炼比。

所以回炼比的增加是有限度的。

12反应温度对催化裂化反应有什么影响?提高反应温度，则反应速度增大。

催化裂化反应的活化能约41.8～125.4kJ/mol,温度每升高10%～20%，反应速度约增加10%～20%。

当反应温度提高时，热裂化反应渐趋重要，于是产品中表现出热裂化产品的特征，例如气体中的 ?和 ?增多，产品的不饱和度增大等。

应当指出：即使在这样的高温下，主要的反应仍是催化裂化反应而不是热裂化反应。

当反应温度提高时，汽油→气体的反应速度加快最多，原料→汽油反应次之，而原料→焦炭的反应速度加快得最少。

因此，当反应温度提高时，如果转化率不变，则汽油产率降低，气体产率增加，而焦炭产率略有下降。

当反应温度提高时，分解反应（产生烯烃）和芳烃化反应比氢转移反应增加得快，于是汽油中的烯烃和芳烃含量有所增加，汽油的辛烷值有所提高。

13焦炭产率过高对催化裂化有什么影响?如何减少生焦?焦炭产率过高，再生器床层超温，催化剂活性和比表面下降，严重时会烧坏设备，系统热度过剩。

减少生焦的措施有：（1）用蒸汽、干气预提升提升管底部再生剂。

当高温、低含炭量的再生催化剂从再生器输入到提升管底部时，先与轻质烃和水蒸气混合物接触，这不仅钝化了催化剂上的重金属，而且有利于加快催化剂在提升管内的输送速度，使催化剂和原料充分混合、接触、有利于减少生焦。

（2）提高原料雾化效果。

为了使传热效率提高，原料油应尽可能雾化为小颗粒。

国外有的公司认为雾化颗粒为60微米时，只有4-5个催化剂颗粒便可将其气化；但对于250微米的颗粒，则要求上千个催化剂颗粒，因此雾化效果很重要。

（3）适当提高再生温度。

适当提高再生温度，对焦炭虽无直接影响，但由于能加速进料的雾化和气化，也降低了再生催化剂含炭量，而且因循环量减少使剂油比减少，因而能减少总生焦率。

（4）改进汽提。

汽提效果取决于蒸汽用量和催化剂循环量，以及汽提段结构型式。

当催化剂循环量一定时，用较多的蒸汽可汽提出较多的烃类。

国内汽提蒸汽量一般为1.5-3.5kg/t催化剂。

原料油较重时汽提蒸汽量稍多一些，如由国外引进的重油催化裂化技术为5.2-6.5kg/t催化剂。

确定合适的汽提蒸汽流量的办法是先将流量定在规定的正常流量上，然后再慢慢地按200kg/h的速度减下来并注意观察再生器的温度。

如温度保持不变，一个小时以后不上升，再按减少水蒸气量200kg/h，照此办理，直至观察到再生器温度上升。

此时应把水蒸气量稍微提高一点，以保证汽提的正常进行。

另一个方法是测定催化剂焦炭中含氢。

资料介绍，催化剂焦炭中含氢达到5.9%，则说明汽提效果较好。

（5）提升管出口装设快速分离设施。

为使二次反应降低，提升管出口应安装快速分离设施，快速分离催化剂和反应油气，使反应快速终止。

这样，可降低焦炭率，获得高选择性的产品分布。

（6）排油浆。

油浆的组成取决于原料族组成和反应条件，是一种范围不正确的馏分。

分馏塔油浆的冷凝量越大，其馏分越接近于回炼油。

无论是回炼油或油浆，都比原料难裂化，而且焦碳的产率高。

根据国内数据分析，大庆腊油生焦3.9%、澄清油生焦20.9%；大庆常渣油生焦8.7%、澄清油生焦38.3%；管输油（31.5%减渣油）生焦11.9%、澄清油生焦42.4%（相对密度0.9584）。

因此，外排一部分油浆是有利的，但轻油收率将有所降低。

近年来原料日趋变重，且族组成变化较大，有的厂油浆中多环芳烃量达到55%，排油浆措施已成为维持生产不可缺少的手段之一。

当然，排油浆量要根据原料油组成、反应深度以及生产方案等条件决定。

14催化剂汽提的作用是什么?用水蒸气将催化剂颗粒之间和颗粒的孔隙内充满的油气置换出来，以减少焦碳产率，提高油品产率。

15汽提效率和哪些因素有关?催化裂化汽提器是一个典型的汽固逆流接触过程。

在此过程中实现油气与水蒸气的质量传递，油气从催化剂表面脱附。

汽提效率主要与汽提蒸汽用量、汽提温度、催化剂性质及汽提器的结构型式等因素有关。

其中汽提蒸汽与催化剂之间的接触状况直接影响汽提器的效率，而汽提蒸汽与催化剂之间的接触主要取决于汽提器的结构型式。

16原料油带水的现象是什么?如何处理?原料油带水的现象是：炉子分组流量和总进料流量不稳定，炉子进口压力和反应压力升高，炉出口温度下降。

碰到原料油带水时，应大幅度降低进料，炉出口温度适当控制低些，减少汽化量，并控制好炉子分组流量，严防超压和烧坏炉管。

原料油带水严重时，应切断进料。

与此同时，应及时与调度和罐区联系采取换罐或其他措施。

如原料油补入装置内原料缓冲罐且罐温度教高则会引起分馏塔压力升高，既而影响反应。

17使用一氧化碳助燃剂后,烟气氧分仪管线的腐蚀为什么会加速?沉积于催化剂上的硫化物燃烧后变成S ，S 在Pt,Pd等强氧化剂作用下被氧化成S ，S 溶于水变成硫酸，硫酸使烟气氧分仪管线腐蚀加速。