❶ 催化裂化装置高温烟气是怎么产生的
新鲜原料油经换热后与回炼油浆混合,经加热炉加热至180-320℃后至催化裂化提岁空烂升管反应器下部的喷嘴,原料油由蒸气雾化并喷亏轿入提升管内,在其中与来自再生器的高温催化剂(600-750℃)接触,随即汽化并进行乎漏反应。油气在提升管内的停留时间很短
❷ 影响催化裂化反应转化率的主要操作因素有哪些
1、原料油的性质
原料油性质主要是其化学组者哗成。原料油组成中以环烷烃含量多的原料,裂化反应速度较快, 气体、汽油产率比较高,焦炭产率比较低,选择性比较好。对富含芳烃的原料,则裂化反应进行缓慢,选择性较差。另外,原料油的残炭值和重金属含量高,会使焦炭和气体产率增加。
2、反应温度
反应温度对反应速度、产品分布和产品质量都有很大影响。在生产中温度是调节反应速度和转化 率的主要因素,不同产品方案,选择不同的反应温度来实现,对多产柴油方案,采用较低的反应温度(450℃~4 70℃),在低转化率高回炼比下操作。对多产汽油方案,反应温度较高(500℃~530℃);采用高转化率低回炼比。
3、反应压力
提高反应压力的实质就是提高油气反应物的浓度,或确切地说,油气的分压提高,有利于反应速 度加快。提高反应压力有利于缩合反应,焦炭产率明显增高,气体中烯烃相对产率下降,汽油产率略有下降,但安定性提高。提升管催化裂化反应器压力控制在0.3MPa ~0.37MPa。
4、空速和反应物嫌敬时间
在提升管反应器中反应时间就是油气在提升管中的停留时间。 图3-5表示提升管催化裂化的反应时间与转化率的关系。由图可见,反应开始阶段,反应速度最快,1秒后转化率的增加逐渐趋于缓和。反 应时间延长,会引起汽油的二次分解,同时因为分子筛催化剂具有较高的氢转移活性,而使丙烯、丁烯产率降低。提升管反应器内进料的反应时间要根据原料油的性质,产品的要求来定,一般约为1秒~罩慎4秒。
❸ 催化裂化过程详解
催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化原料是原油通过原油蒸馏(或其他石油炼制过程)分馏所得的重质馏分油;或在重质馏分油中掺入少量渣油,或经溶剂脱沥青后的脱沥青渣油;或全部用常压渣油或减压渣油。在反应过程
中由于不挥发的类碳物质沉积在催化剂上,缩合为焦炭,使催化剂活性下降,需要用空气烧去(见催化剂再生),以恢复催化活性,并提供裂化反应所需热量。催化裂化是石油炼厂从重质油生产汽油的主要过程之一。所产汽油辛烷值高(马达法80左右),裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。催化裂化技术由法国E.J.胡德利研究成功,于1936年由美国索康尼真空油公司和太阳石油公司合作实现工业化,当时采用固定床反应器,反应和催化剂再生交替进行。由于高压缩比的汽油发动机需要较高辛烷值汽油,催化裂化向移动床(反应和催化剂再生在移动床反应器中进行)和流化床(反应和催化剂再生在流化床反应器中进行)两个方向发展。移动床催化裂化因设备复杂逐渐被淘汰;流化床催化裂化设备较简单、处理能力大、较易操作,得到较大发展。60年代,出现分子筛催化剂,因其活性高,裂化反应改在一个管式反应器(提升管反应器)中进行,称为提升管催化裂化。
催化裂化
中国1958年在兰州建成移动床催化裂化装置,1965年在抚顺建成流化床催化裂化装置,1974年在玉门建成提升管催化裂化装置。1984年,中国催化裂化装置共39套,占原油加工能力23%。
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❹ 催化提升管反应器上部氢转移反应会引起温度上升吗
MTO的反应器是快速流化床型的流化催化裂化设计。反应实际在反应器下部发生,此部分由进料分回布器,答催化剂流化床和出口提升器组成。反应器的上部主要是气相与催化剂的分离区。在反应器提升器出口的初级预分离之后,进入多级旋风分离器和外置的三级分离器来完成整个的分离。分离出来的催化剂继续通过再循环滑阀自反应器上部循环回反应器下部,以保证反应器下部的催化剂藏量密度。反应温度用反应器的催化剂冷却器控制。催化剂冷却器通过产生蒸汽吸收反应热。催化剂冷却器是“流通”型。热量从而转移,因此反应器温度是通过用调节冷却后催化剂滑阀的开度从而调节催化剂通过冷却器的循环量来控制的。蒸汽分离罐和锅炉给水循环泵是蒸汽发生系统的一部分。
❺ 催化裂化提升管反应器的提升管反应器
提升管上端出口处设有气—固快速分离构件,其目的是使催化剂与油气快速分离以抑制反应的继续进行。快速分离构件有多种形式,比较简单的有半圆帽形、T字形的构件,为了提高分离效率,近年来较多地采用初级旋风分离器。实际上油气在沉降器及油气转移管线中仍有一段停留时间,从提升管出日到分馏塔约为10-20s。,而且温度也较高一般为450-510℃。在此条件下还会有相当程度的二次反应发生,而且主要是热裂化反应,造成于气和焦炭产率增大。对重油催化裂化,此现象更为严重,有时甚至在沉降器、油气管线及分馏塔底的器壁上结成焦块。因此,缩短油气在高温下的停留时间是很有必要的。适当减小沉降器的稀相空间体积、缩短初级旋风分离器的升气管出口与沉降器顶的旋风分离器入口之间的距离是减少二次反应的有效措施之一。据报道,采取此措施可以使油气在沉降器内的停留时间缩短至3s,热裂化反应明显减少。
提升管下部进料段的油剂接触状况对重油催化裂化的反应有重要影响。对重油进料,要求迅速汽化、有尽可能高的汽化率,而且一与催化剂的接触均匀。原料油雾化粒径小可增人传热面积,而.只由于原料油分散程度高,油雾与催化剂的接触机会较均等,从而提高了汽化速率。实验及计算结果表明,雾滴初始粒径越小则进料段内的汽化速率越高,两者之间呈指数关系。实验结果还表明,对重油催化裂化,提高进料段的汽化率能改善产品产率分布。因此,选用喷雾粒径小,而且粒径分布范围较窄的高效雾化喷嘴对重油催化裂化是很重要的。模拟计算结果表明,当雾滴平均粒径从60μm减小至50μm时,对重油催化裂化的反应结果仍有明.显的效果。除了液雾的粒径分布外,影响油雾与催化剂的接触状况的因素还有喷嘴的个数及位置、喷出液雾的形状、从预提升管上升的催化剂的流动状况等。在重油催化裂化时,对这些因素都应予以认真的研究。 中国石油大学成功开发的催化裂化汽油辅助反应器改质技术,以常规催化裂化催化剂和常规催化裂化工艺为基础,依托原有催化裂化装置,增设了一个单独的提升管与湍动床层相组合的辅助反应器,利用这一单独的改质反应器对催化裂化汽油进行进一步改质,促进了需要的氢转移和异构化反应并抑制了不需要的裂化反应,实现了催化裂化汽油的良性定向催化转化,从而达到了降低烯烃含量、维待辛烷值基本不变以生产清洁汽油的目的。其工艺流程如图5所示。工业化应用结果表明,可使催化裂化汽油烯烃含量降到20%(体积分数)以下,且维持辛烷值不变,使催化裂化装置直接生产出烯烃含量合格的高品质清洁汽油。改质过程损失小,只占整个重油催化裂化装置物料平衡的0.8%(质量分数),且操作与调变灵活,通过调整改质反应器操作,可提高丙烯产率3%左右。
除此之外,有研究报道,采用渣油单独进料并选好其注人的位置会有利于改善反应状况。对下行式钾式反应器也有不少研究。从原理上分析,卜行式反应器可能有以下一些优点:油气与催化剂一起从上而下流动,没有固体颗粒的滑落间题,流型可接近平推流而很少返混;有可能与管式再生器结合而节约投资等。这种反应器型式可能对要求高温、短接触时间的反应更为适合。关于下行式反应器的研究已有一些专利,但尚未见有工业化的报道。
❻ 提升管反应器的工作原理是什么
沉降器与再生器之间怎么循环的?催化剂沉降器里的催化剂怎么运动,待再生催化剂去再生器,再生后催化剂去提升管,里面是怎么个运动状态,还请高人指点!
❼ 催化裂化提升管注干气的好处有那些有没有详细资料拜托各位了 3Q
干气预提升技术是根据干气分子量小,具有良好的膨胀提升作用,以此内作为代替提升容蒸汽的目的。提升管注干气可以减少蒸汽对高温催化剂的老化和热崩;由于催化干气中的轻烃能钝化催化剂上的重金属,降低干气中氢气的含量,改善产品分布及降低催化剂损耗等,可以起到改善反应选择性的作用,有利于保护催化剂的活性和选择性,使反应向追求的方向进行;从反应化学平衡的角度看,注干气使反应器反应条件下的干气分压增加,有利于反应向着抑制干气生成的方向进行,从而进一步起到降低工艺、焦炭产率,提高目的产品汽油收率的作用。干气提升在呼和浩特炼油厂,中国石油长庆石化公司,中国石油兰州石化公司有成功应用。[ ] 查看原帖>>
❽ 催化裂化装置反应器里流速是多少范围
催化裂化装置反应器里流速是多少范围:
1. 所示。提升管反应器的直径由进 料量确 提升管反应器的作用 定。工业上一般采用的线速 是入口处为 4-7m/嫌孝s, 出口处
2. 是 在某催化裂化装置的提升管的适当位置注入反应终止剂前后提升 管沿高的圆没温度及反应产二 物产率变化情况的模拟计算结果。 由此可芹腔稿见,注入终止
❾ 燃料油生产工艺是什么
原油经常减压蒸馏(一次加工)可得到约40%的轻质油品,其余是重质馏分和渣油。如果不经过二次加工,重质馏分和渣油只能作润滑油基础油原料和重质燃料油。目前国内原油中直馏轻质燃料油不能满足市场的需求,因此,如何将重质馏分甚至渣油经化学方法转化成轻质燃料是燃料生产的一个重要课题。此外,一次加工(直馏)汽油辛烷值低(一般在40~60),直接在汽车发动机中使用,会出现爆震现象,易损坏汽车发动机的零件,减少使用寿命,所以直馏汽油也需要二次加工,以提高其质量。
二次加工工艺很多,如催化裂化、催化重整、催化加氢、焦化、减黏裂化、烷基化等。本节只介绍目前炼油厂广泛采用的催化裂化和催化重整工艺。
一、催化裂化
(一)催化裂化原理
所谓催化裂化,是指在裂解反应时采用了催化剂的裂化工艺。催化裂化一般使用重质燃料油(如减压馏分油、焦化蜡油等)为原料。反应产物一般气体约10%~20%;汽油产率约30%~60%;柴油产率约20%~40%;焦炭产率约5%~7%。常压塔底重油和减压塔底渣油中含有较多的胶质、沥青质,在催化裂化时易生成焦炭,同时含有Fe、Ni等重金属,易使催化剂污染,降低其活性。若作裂化原料,必须解决重金属污染及焦炭生成较多的问题。
催化裂化时,原料油是在500℃左右及0.2~0.4MPa进行。在催化裂化条件下,烃类进行的反应不只是裂化一种反应,不但有大分子裂化成为小分子,而且也有小分子缩合成大分子的反应(甚至缩合成焦炭)。与此同时,还进行异构化、芳烃化、氢转移等反应。在这些反应中,裂化反应是最主要的反应。
(二)催化裂化的工业型式
催化裂化是原料油在催化剂的作用下进行的,一方面通过裂解等反应生成较小分子的产物——气体、汽油、柴油等;另一方面缩合成焦炭。这些焦炭沉积在催化剂表面使催化剂活性降低,因此必须烧去催化剂表面上积累的焦炭(积炭)来恢复催化剂的活性,这个用空气烧焦的过程称为催化剂的再生。一个催化裂化装置中,催化剂不断地进行反应和再生是催化裂化工艺的一个特点。
裂化反应是吸热反应,再生反应是放热反应。为了维持一定温度条件,必须解决周期性地进行反应和再生、供热和取热的问题,即在反应时向装置供热,再生时从装置内取走热量。解决反应和再生这一对矛盾的基本方式不同,工业催化裂化装置分为固定床、流化床、移动床和提升管四种型式,见图8-4。
图8-6催化重整工艺原理流程图
(a):1—预分馏塔;2—预加氢加热炉;3,4—预加氢反应器;5—脱水塔(b):1,2,3,4—加热炉;5,6,7,8—重整反应器;9—高压分离器;10—稳定塔
1.原料预处理部分
原料预处理包括原料的预分馏、预脱砷、预加氢。其目的是得到馏分范围和杂质含量都合乎要求的重整原料。
(1)预分馏:直馏汽油馏分(≤180℃馏分)进入预分馏塔,从塔顶切除原料中低于80℃的馏分(≤C6,因这部分烃类易裂化成非汽油馏分而降低汽油产率),作汽油调和组分或化工原料。塔底得到80~180℃馏分可作重整原料。
(2)预加氢:预加氢的目的是除去原料中的砷、铅、铜、铁、氧、硫、氮等催化剂“毒物”,使其含量降至允许范围内,同时可以使烯烃饱和,减少催化剂上积炭。预加氢反应放出H2S、NH3、H2O等,以及砷、铅等金属化合物,砷、铅等吸附在加氢催化剂(钼酸镍或钼酸钴)上除去。预加氢反应物经冷却后进入高压分离器,分离出富氢气体后,液体油中溶有少量的H2S、NH3、H2O等需除去,因此将液体油送到脱水塔、脱硫器,经处理后,可作为重整反应部分的进料。
有些炼油厂在预加氢单元设置单独的预脱砷反应器,采用吸附法或化学氧化法脱砷。
2.重整反应及分馏部分
经预处理的原料油与循环氢混合,经加热炉加热后进入重整反应器。重整反应是吸热反应,反应时温度要下降。为了维持反应器较高的反应温度(480~520℃),工业上重整反应器采用了3~4个反应器串联,每个反应器前都设有加热炉,加热至每个反应器所需的温度。
在催化重整反应时,反应器应通入大量氢气进行循环,目的是抑制生焦反应,保护催化剂;同时起到热载体作用,减少反应床层温降,提高反应器内的平均温度;此外,可稀释原料使原料分布更均匀。
由最后一个反应器出来的反应产物经换热、冷却后进入高压分离器,分出气体(含氢85%~95%),经循环氢压缩机升压后大部分作重整反应器的循环氢使用,少部分去预处理部分,分离出的重整生成油进入稳定塔。稳定塔是一个分馏塔,塔顶分出液态烃,塔底为蒸气压满足要求的稳定汽油。
从原油经减压、催化裂化等加工过程得到的轻质燃料中,仍含少量杂质(如含硫、氧、氮等化合物),这些杂质对油品的使用性能有很大影响,会使油品色泽加深、气味加浓,使油品具有腐蚀性,燃烧后放出气体,易于变质等,因此,必须将这些杂质除去。因而可通过燃料产品精制过程将半成品加工成商品,满足产品的规格要求。有时,单靠精制仍满足不了产品的某些性能要求,这时可向燃料中加入油品添加剂(如抗爆剂、抗氧化剂、降凝剂等)来改善燃料的质量。油品的调和无一定的规范,由各炼厂实际情况确定。比如,车用汽油的调和,主要组分采用直馏汽油、二次加工所产的汽油,另外加入抗爆剂、抗氧化剂、金属钝化剂等。