石油炼制工程第10章-催化重整
炼油工艺学第十章第八节渣油催化裂化
2020/6/3
炼油工艺学
小结
催化裂化分馏塔的特点：进料是带有催化剂粉尘的过热
油气，分馏塔底部设有脱过热段。全塔剩余热量较多， 一般设有多个循环回流（顶循环回流、一中循环回流、 二中循环回流和塔底油浆循环回流）。塔顶回流采用循 环回流而不用冷回流。
吸收稳定系统的作用：利用吸收和精馏的方法将富气和
③ 硫含量较低，有利于提高产品质量
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一、渣油催化裂化的主要技术困难
1．原料与瓦斯油的差异
① 重油不仅分子量大，而且芳烃、尤其是稠环芳烃含量
高，残碳含量高、胶质和沥青质含量高；
② Ni、V、Fe、Cu等重金属含量高； ③ 重油中含S、N的化合物较多；
④ 馏程变重，粘度大，原料的汽化性能下降，因此渣油 催化裂化是一个汽-液-固三相催化反应过程
高再生效率
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技术关键之二：控制金属对催化剂 的污染和提高催化剂本身的抗污染 能力
② 金属污染催化剂 钠：具有碱性；与钒形成共熔体 镍：脱氢催化剂 钒：脱氢作用；破坏催化剂的基体
金属污染催化剂的后果： a.焦炭产率高，轻油收率下降； b.氢气产率上升，干气密度下降； c.产品中含S、N量高
⑤ 作为微孔孔经只有8～9埃的分子筛来说，渣油中所含
有的胶质、沥青质分子团(25～300埃)是不可能进入
分子筛催化剂的内表面进行催化裂化反应的，需要
在催化剂载体上预裂化
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渣油和瓦斯油组成对比
减压瓦斯油
残炭值，w% 含镍量，ppm
常压重油
残炭值，w% 含镍量，ppm
大庆
0.23 <0.02
催化重整装置中生产工艺流程与节能优化措施
催化重整装置中生产工艺流程与节能优化措施摘要：随着我国社会生产力的不断发展，其生产工艺流程对能源的需求特别大，这就造成我国出现能源短缺的情况。
因此，工业节能是当前的首要任务，而催化重整装置在石油工业中尤为重要，能耗也较高，但其浪费却相当大。
本文简单提出了催化重整装置的节能增效优化方案及催化重整装置的节能优化措施。
关键词：催化重整装置；生产工艺流程；节能优化措施引言在石化炼厂中，催化重整装置主要是以常减压装置提供的低辛烷值直馏石脑油、加氢裂化装置提供的重石脑油为原料，在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列，从而生成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整生成油），并副产液化石油气和氢气，其中重整装置副产的大量氢气是炼厂加氢装置（如加氢精制、加氢裂化）用氢的重要来源。
1催化重整装置节能优化的重要性随着改革的不断深入，能源消费问题日益突出，对工业发展提出了新的挑战。
随着科技的发展，催化重整装置的总能耗也有所下降，但仍占整个生产过程的很大比例。
在目前的石油炼制催化重整工艺中，不可避免的要运用到余热回收技术，而随着建设环境和要求的不断提高，传统的加热炉节能方式已经体现不出能源的高效节约性，新型的余热回收技术可改善以往常规碳钢-水热管的诸多局限问题，并在催化重整的传热过程中具备特殊的传热特点和应用潜能，还可通过烟气回收加工的新型技术作为催化装置中余热回收的方式，以此节约石油炼制时的能源消耗。
2催化重整装置的节能增效优化方案2.1反应系统节能反应压力调节后，反应热也相应地调节，两者呈负相关。
随着反应器压力的降低，能量消耗增大，炉损也随之增大。
通过对压气机反应压力的调节，实现了压气机理论功率和进气量的相对平衡。
在实际调整过程中，反应压强经调整后，压缩机进口压强随之调整，压缩机功率也随之变化。
压气机功率的影响因素中，压缩比是最主要的，提高压缩比，调节相对压力是必要的。
在重整反应中，温度是最难控制的。
当反应温度高于正常温度时，能量消耗比较大。
石油加工生产技术：重整反应的主要操作参数
二、重整反应的主要操作参数
（二）反应压力
第一，工艺技术。有两种方法：一种是采用较低压力，经常再生催化剂,例如采用连续重 整或循环再生强化重整工艺；另一种是采用较高的压力，虽然转化率不太高，但可延长操作 周期，例如采用固定床半再生式重整工艺。
第二，原料性质。易生焦的原料要采用较高的反应压力，例如高烷烃 原料比高环烷烃原料容易生焦，重馏分也容易生焦，对这类易生焦的原料 通常要采用较高的反应压力。
氢油体积比＝ 原料油流量(m3/h,20℃)
循环氢的作用1.为了抑制生焦反应，减少催化剂上积炭，起到保护催化剂的作用。
2.起到热载体的作用，减小反应床层的温降，使反应温度不致降得太低。
3.稀释原料，使原料更均匀地分布于催化剂床层。
三、反应器
工艺分类 半再生式重整装置采用固定床反应器 连续再生式重整装置采用移动床反应器
石油炼制技术
重整反应的主要操作参数
（一）反应温度
催化剂床层温度是变化的，应用加权平均温度表示反应温度。 无论从反应速度还是化学平衡来考虑，提高反应温度对催化重整都有利，但反 应温度还受以下因素的限制： (1)设备材质； (2)催化剂的耐热稳定性（金属颗粒聚结）和容碳能力等； (3)非理想的副反应。提高反应温度则加氢裂化反应加剧，催化剂积炭加快，液体产 率下降； (4)重整汽油辛烷值。
结构形式 轴向式反应器
径向式反应器
１
与轴向式反应
器比较，径向式反
应器的主要特点是
2
气流以较低的流速径向通过催来自剂床层，床层压降较低。
连续重整装置
的反应器都采用径
向式反应器，其再
生器也是采用径向
式的。
连
第三，催化剂性能。催化剂的容焦能力大、稳定性好，则可以采用较低的反应压 力。例如铂铼等双金属及多金属催化剂有较高的稳定性和容焦能力，可以采用较低的 反应压力，既能提高芳烃转化率，又能维持较长的操作周期。
石油炼化工艺的催化重整反应探讨
石油炼化工艺的催化重整反应探讨晏宗高中机国能炼化工程有限公司天津300110摘要：随着我国工业发展进程的加快，对于石油资源的依赖程度也在逐渐提升，因此石油加工工艺水平的提升也就成为了 现阶段工业技术发展的重点。
催化重整是一种重要的原油二次加工的方法，在现代炼油工艺中占据着重要的地位。
本文将从实 际出发，根据催化重整反应的具体步骤，结合实际情况，对石油炼化工艺的催化重整反应做深入的分析。
关键词！石油；炼化工艺；催化重整;探讨机械化工_________________________________________________________________________________科技风2〇17年9月下D 01：10.19392/j . cnki . 1671-7341.201718139催化重整这种二次加工工艺随着工业进程的发展得到了 越来越广泛的应用。
催化重整工艺的应用，对于工业生产来说 具有重要的意义，因此提升石油炼化工艺的催化重整反应水 平，是我们必须要面对为之努力解决的问题。
一、 催化重整工艺分析催化重整这一化学反应的具体处理流程较为复杂，也是整 个石油炼化处理流程中关键的一部分，这一部分的工作主要可 以通过以下几种方法来实现。
第一种方法是环烷烃脱氢生成 芳烃，这一反应过程的实质是一种吸热反应，这种环烷烃脱氢 的方法，使得芳烃的生成过程最快，同时成本低廉，产量极高， 是生产芳烃的主流方法;第二个方法是K 环烷烃异构、脱氢生 成芳烃的方法，这种方法也属于吸热反应的范畴，但是这种方 法虽然生产的质量稍有提高，但是这种方法需要通过先通过异 构化的方式，然后再经过脱氢处理形成芳烃，因此这种方法的 反应速率相对于第一种方法来说较慢;第三种方法是通过烷烃 的脱氧环化生成芳烃，这种反应也是属于吸热反应的范畴之 内，但是由于这种方法的主要工作原理是将烷烃经过脱氢环化 的处理，之后再通过脱氢的形式产生芳烃，因此这种方法的反 应速率相当慢，除了在一些特定的情况进行应用之外，在一般 的金属加工下采用的概率较小。
石油炼制工程 考试题2答案
《石油炼制工程》考试题2 答案一、名词解释(10分)1、辛烷值两种标准燃料混合物中的异辛烷的体积分数值为其辛烷值，其中人为规定标准燃料异辛烷的辛烷值为100，标准燃料正庚烷的辛烷值为0。
2、馏程从馏分初馏点到终馏点的沸点范围。
3、汽化段数原油经历的加热汽化蒸馏的次数称为汽化段数。
4、催化碳催化裂化过程中所产生的碳，主要来源于烯烃和芳烃。
催化碳 = 总炭量－可汽提炭－附加炭。
5、催化重整催化重整是一个以汽油（主要是直馏汽油）为原料生产高辛烷值汽油及轻芳烃的炼油过程。
二、填空（10分）1、饱和分、芳香分、胶质、沥青质2、硫化物、氮化物、氧化物、胶质沥青质3、含蜡量高、凝点高、沥青质含量低、重金属含量低、硫含量低4、活性、选择性、稳定性、密度、筛分组成（或机械强度）。
5、吸热、吸热、放热三、判断题（5分）1、天然石油主要由烷烃、环烷烃、芳烃和烯烃组成。
（×）2、石油馏分的特性因数大，表明其烷烃含量高。
（√）3、催化重整原料预分馏是为了得到不同生产目的馏分。
（√）4、催化裂化反应中，氢转移反应是特有反应。
（√）5、柴油深度加氢精制后光安定性变好。
（×）四、选择题（10分）1、C；2、B；3、D；4、C；5、C；6、D；7、D；8、B；9、A；10、B五、简答题（36分）1、化学组成对汽油的安定性有什么影响？答：（1）汽油中的不饱和烃是导致汽油不安定的主要原因；（2）在不饱和烃中，产生胶质的倾向顺序：链烯烃< 环烯烃< 二烯烃；（3）汽油中的非烃化合物也能促进胶质的生成。
2、为什么要求柴油的粘度要适中？答：柴油的粘度过小时，会使喷入气缸的燃料减少，造成发动机的功率下降。
同时，柴油的粘度越小，雾化后液滴直径就越小，喷出的油流射程也越短，因而不能与汽缸中全部空气均匀混合，会造成燃烧不完全。
柴油的粘度过大时会造成供油困难，同时，喷出油滴的直径过大，油流射程过长，蒸发速度减慢，这样也会使混合气组成不均匀、燃烧不完全、燃烧的消耗量过大。
石油炼制简答
三、名词解释1.重整转化率：重整生成油中的实际芳烃含量与原料的芳烃潜含量之比。
2.芳烃潜含量：原料中C6~C8环烷烃全部转化为芳烃再加上原料中的芳烃含量。
3.水-氯平衡：由生产过程中，催化剂上氯含量会发生变化，为了保持重整催化剂的脱氢功能和酸性功能应有良好的配合，而采取注氯注水等方法来保证最适宜的催化剂含氯量。
2.加氢精制：指在氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量。
3.氢油比：单位时间里进入反应器的气体流量与原料油量的比值。
4.化学耗氢:消耗在脱除油品中的硫、氮、氧以及烯烃和芳烃饱和反应及加氢裂化和开环等反应上的耗氢量。
5.氢腐蚀：氢腐蚀分为氢鼓包、氢脆、氢蚀。
氢鼓包是指氢原子扩散到金属内部（大部分通过器壁），在另一侧结合为氢分子逸出。
在高强钢中金属晶格高度变形，氢原子进入金属后使晶格应变增大，因而降低韧性及延性，引起脆化，这种现象为氢脆。
在高温高压环境下，氢进入金属内与一种组分或元素产生化学反应使金属破坏，称为氢蚀。
1.二次燃烧：CO在稀相段、旋风分离器、集气室等处燃烧, 温度升高至750~900℃(烧坏设备)；再生温度高, 过剩O2太高时易发生二次燃烧；使用CO2助燃剂, 可彻底消除二次燃烧。
1.催化裂化：催化裂化是在0.1～0.3MPa、500℃左右的温度及催化剂作用下，重质原料油发生以裂解为主的一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油、油浆及焦炭的工艺过程。
2.催化剂选择性：催化剂增加目的产物或改善产品质量的性能称为催化剂的选择性。
3.减粘裂化：减粘裂化是以降低重质原料油粘度及凝点为主的热破坏加工过程。
4.碳堆积：再生器烧焦能力低或供氧不足，反应生成的焦炭烧为完全，使催化剂活性及选择性下降，又至使反应时生焦量增大，再生器烧焦更不完全，这样造成恶性循环，使催化剂上焦炭迅速增大，这就是碳堆积。
《石油炼制工程》总结
《石油炼制工程（二）》总结（含延迟焦化、催化加氢、催化重整、润滑油基础油的生产四个部分）延迟焦化一概念题1、焦化：是以渣油为原料、在高温(500℃~550℃)下进行深度热裂化反应的一种热加工过程。
包括延迟焦化、流化焦化、灵活焦化等多种工艺过程2、焦化蜡油：一般是指350℃~500℃的焦化馏出油，也称焦化瓦斯油(CGO)。
3、渣油：是多种烃类化合物组成的极为复杂的混合物，其组分的热反应行为自然遵循各族烃类的热反应规律。
4、热加工过程主要有热裂化、减粘裂化、焦炭化等。
二简答题1、烃类在热(400~550℃)的作用下主要发生哪两类反应？答：一类是裂解反应，它是吸热反应；另一类是缩合反应，它是放热反应。
至于异构化反应，则在不使用催化剂的条件下一般是很少发生的。
2、在延迟焦化装置中为什么要2个焦炭塔？答：焦炭塔为周期操作，当一个塔内的焦炭聚结到一定高度时，进行切换，通过四通阀将原料切换进另一个焦炭塔。
即需要有两组(2台或4台)焦炭塔进行轮换操作，一组焦炭塔为生焦过程；另一组为除焦过程。
3、常用的焦化原料油有哪下几种？答：①减压渣油，有时也可使用常压重油。
②减粘裂化渣油。
③溶剂脱沥青装置的脱油沥青。
④热裂化焦油、催化裂化澄清油和裂解渣油。
⑤炼厂的废渣(例如烷基化的酸溶性油、污水处理的废渣等)。
⑥煤焦油沥青。
4、简述延迟焦化装置的工艺原理流程答：原料油(减压渣油)经换热及加热炉对流管加热(图中未表示)到340℃~350℃，进入分馏塔底部的缓冲段，与来自焦炭塔顶部的高温油气(430℃~440℃)换热，一方面把原料油中的轻质油蒸发出来，同时又加热了原料(约390℃)及淋洗下高温油气中夹带的焦末。
原料油和循环油(混合原料)一起从分馏塔底抽出，用热油泵送进加热炉辐射室炉管，快速升温至约500℃后，分别经过两个四通阀进入焦炭塔底部。
油蒸气在塔内发生热裂化反应，重质液体则连续发生裂化和缩合反应，最终转化为轻烃和焦炭。
焦炭聚结在焦炭塔内，而反应产生的油气自焦炭塔顶逸出，进入分馏塔，与原料油换热后，经过分馏得到气体、粗汽油、柴油、蜡油和循环油。
催化重整装置预处理部分工艺流程
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催化重整工艺生产过程概述
催化重整工艺生产过程学院：班级：学号：姓名：指导教师：编制日期：名目1.概论 (5)1.1催化重整简介 (5)1.2催化重整在石油加工中的地位 (5)1.3催化重整开展史 (5)1.4催化重整工艺过程 (6)生产高辛烷值汽油方案 (7)1.4.2生产芳烃方案 (8)2.催化重整化学反响机理 (8)2.1芳构化反响 (8)六元环脱氢反响 (8)五员环烷烃异构化成六员环烷烃 (8)2.1.3烷烃的脱氢环化反响 (9)2.1.4.芳构化反响特点 (9)2.2异构化反响 (9)2.3加氢裂化反响 (10)2.4积炭反响 (10)3.催化重整催化剂 (10)3.1催化重整催化剂类型及组成 (10)活性组分 (10)助催化剂 (11)3.1.3载体 (12)3.2.催化重整催化剂评价 (12)3.2.1化学组成 (12)3.2.2物理性质 (12)3.2.3使用性能 (12)3.3催化重整催化剂使用 (14)3.3.1开工技术 (14)反响系统中水氯平衡的操纵 (15)3.3.3催化剂的失活操纵与再生 (16)4.催化重整原料选择及处理 (19)4.1原料的选择 (19)4.1.1馏分组成 (19) (19)4.1.3杂质含量 (19)4.2重整原料的预处理 (20)4.2.1预分馏 (20)4.2.2预加氢 (20)4.2.3预脱砷 (20)脱金属 (21)4.2.5脱氯 (21)5.催化重整的具体工艺工程 (22)5.1世界有两种工业化连续重整技术 (22)5.1.1美国环球油品公司〔UOP〕 (22)5.1.2法国石油研究院〔IFP〕 (23)5.2原料及产品 (24)5.2.1原料 (24)5.2.2产品 (24)5.3工艺流程 (25)5.3.1生产高辛烷值汽油流程 (25)5.3.2生产芳烃流程 (25)5.4原料预处理 (25)5.4.1预分馏 (26)5.4.2预加氢 (26)5.4.3预脱砷 (26)5.5催化重整 (26)5.5.1固定床半再生式工艺流程 (26)5.5.2移动床连续再生式工艺流程 (27)5.5.3催化重整反响器 (28)5.6芳烃抽提工艺流程 (28)5.7芳烃精馏工艺流程 (29)5.8麦格纳重整工艺流程 (29)5.9重整反响的要紧操作参数 (29)反响温度 (29)反响压力 (30)5.9.3空速 (30)5.9.4氢油比 (30)5.10催化重整工艺特点 (30)6.催化重整的重要部位及设备 (31)6.1重要部位 (31)6.2重要设备 (31)反响器 (31)6.2.2高压不离器 (31)6.2.3氢气压缩机 (31)6.2.4进料换热器 (32)6.2.5多流路四合一加热炉 (32)6.2.6在生器 (32)6.2.7重整反响器 (32)7.重整装置能耗分析 (33)7.1半再生重整装置能耗分析 (33)7.2连续重整装置能耗分析 (35)7.3两种重整工艺能耗比照分析 (36)8.落低重整能耗的措施 (37)8.1提高加热炉热效率 (37)8.1.1余热回收 (37)8.1.2提高加热炉热效率 (37)8.2落低循环氢压缩机功率 (37)8.3优化工艺流程 (37)落低临氢系统压力落 (37)8.3.2.加热炉增加并联流路 (38)8.4选用高效设备 (38)8.5能耗总结 (38)9.平安设施设置的考虑 (38)9.1重整循环氢低流量的联锁 (38)9.1.1重整循环氢要紧作用 (38)9.1.2重整循环氢断流或流量过低对装置造成的危害 (39)9.1.3重整循环氢压缩机保卫措施 (39)9.2离心式重整循环氢压缩机防喘震系统的考虑 (39)9.3重沸炉的多流路操纵与低流量保卫 (39)9.4平安环保系统的考虑 (40)10.催化重整危险因素分析及其防范措施 (40)开停工时危险因素及其防范 (40)停工过程中危险因素及其防范 (40)开工过程中危险因素及其防范 (41)正常生产中危险因素及其防范 (41)10.2.1设备防腐 (41)10.2.2催化重整装置常见事故处理原那么 (42)装置易发生的事故及其处理 (42)10.3.1重整单元常见事故处理方法 (42)10.3.2抽提单元常见事故处理 (43)10.3.3精馏单元常见事故处理 (43)1．概论催化重整：在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程喊催化重整。
炼油厂催化重整装置生产原理及工艺
却进入稳定塔顶油气分离罐（容-202），未凝气分出送给原油稳定分出 轻烃或进入全厂瓦斯管网。容-202内液体用稳定塔回流泵（泵-204、208） 送出，一部分作稳定塔顶回流，一部分（C5－馏分）经轻汽油线送出装 置。稳定塔上部侧线为C6组分经换-211换热和换-320/2冷却后送入抽提 部分的容-319作抽提原料。稳定塔底的C7 以上组分经冷却后送出装置作 高辛烷值汽油调合组分。
一、催化重整装置工艺流程简述 催化重整装置可分为五个大的部分：预处理部分、重整部分、抽 提部分、精馏部分、辅助生产部分。以下我们要详细介绍本装置各部 分的工艺流程
重整装置总体框图
瓦斯 轻烃 汽油
余油
苯 预 分 常顶料 馏 氢 预 加
重整 抽提 精馏