催化裂化装置技术问答Word格式.docx

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（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。

大分子烯烃得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，烯烃再连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能够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固。

但连接在苯核上的烷基侧链则专门容易断裂生成较小分子烯烃，而且断裂的位置要紧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专门低，它们的要紧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?

反应时刻和哪些因素有关?

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刻τ与进料体积流量V及反应器体积有如下关系

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，差不多不同于原先的原料。

转化率=（气体+汽油+焦炭）/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℃）。

专门明显，假如原料是柴油馏分，则以上两个公式运算的结果在数值上是相等的。

然而，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，然而适应上常用第二个公式来表示转化率，即使是采纳重质馏分油，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（包括新奇原料、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×

总转化率是以新奇原料为基准运算的转化率

总转化率，%（质）=（气体+汽油+焦炭）/新奇原料×

10什么叫剂油比?

剂油比的大小对催化裂化反应有些什么阻碍?

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，提高剂油比确实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。

专门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，汽提时刻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阻碍?

回炼比=总回炼油量（t/h）/新奇原料油量（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、装置热平稳以及装置的处理能力等有紧密关系。

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。

如此，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。

降低单程转化率，增加回炼比，能够降低轻柴油的凝点，增加轻柴油的十六烷值。

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。

因此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阻碍?

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，因此产品中表现出热裂化产品的特点，例如气体中的、增多，产品的不饱和度增大等。

应当指出：

即使在如此的高温下，要紧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，假如转化率不变，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，因此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阻碍?

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，严峻时会烧坏设备，系统热度过剩。

减少生焦的措施有：

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。

提高原料雾化成效。

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；

但关于250微米的颗粒，则要求上千个催化剂颗粒，因此雾化成效专门重要。

适当提高再生温度。

适当提高再生温度，对焦炭虽无直截了当阻碍，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。

改进汽提。

汽提成效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。

国内汽提蒸汽量一样为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方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看再生器的温度。

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，直至观看到再生器温度上升。

现在应把水蒸气量略微提高一点，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%，则说明汽提成效较好。

（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。

如此，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，是一种范畴不正确的馏分。

分馏塔油浆的冷凝量越大，其馏分越接近于回炼油。

不管是回炼油或油浆，都比原料难裂化，而且焦碳的产率高。

依照国内数据分析，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%，排油浆措施已成为坚持生产不可缺少的手段之一。

因此，排油浆量要依照原料油组成、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。

汽提效率要紧与汽提蒸汽用量、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截了当阻碍汽提器的效率，而汽提蒸汽与催化剂之间的接触要紧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固，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，炉出口温度适当操纵低些，减少汽化量，并操纵好炉子分组流量，严防超压和烧坏炉管。

原料油带水严峻时，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，既而阻碍反应。

17使用一氧化碳助燃剂后,烟气氧分仪管线的腐蚀什么缘故会加速?

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。

18什么缘故会产生二次燃烧?

如何防止和处理?

从再生器密相上升的烟气中含有的一氧化碳遇到高温、高过剩氧，便会发生二次燃烧。

预防二次燃烧的措施有：

加一氧化碳助燃剂，操纵较高的过剩氧，保证一氧化碳在再生器密相中完全燃烧。

部分再生时，操纵较低的过剩氧和再生温度。

在再生工艺上采取高效再生如烧焦罐再生。

当发生二次燃烧时，通常时采纳降低主风量（蒸汽降低过剩氧含量）和降低再生温度等措施，同时向稀相和旋风分离器注入冷却蒸汽以降低局部高温。

在使用一氧化碳助燃剂的情形下，假如反正二次燃烧，第一应补加一氧化碳助燃剂和提高主风量，使一氧化碳在床层内烧掉。

19什么叫炭堆?

发生炭堆时如何办?

当生焦能力超过烧焦能力时，催化剂上的焦炭量的增加成为要紧矛盾，就会形成炭堆。

现在催化剂上的焦炭量像滚雪球一样越积越多，催化剂活性不断下降。

在操作上会显现以下情形：

烟气中氧含量下降，甚至降到零。

再生催化剂颜色变黑（当严峻时颜色呈亮灰色）。

再生温度下降。

炭堆初始时期旋风分离器压降增大。

严峻时系统藏量上升。

回炼油罐液面增加。

回炼油增多。

当发生炭堆时，通常采纳降低生焦量的方法来处理，例如降低反应器进料量，减少回炼油和回炼油浆量等。

必要时甚至要切断进料。

流化烧焦在再生器材质承诺的范畴内，可适当提高再生温度和主风量。

在处理炭堆时，要防止发生二次燃烧。

现在大多装置采纳了一氧化碳助燃剂完全再生、高温再生的方法，烟气时过剩氧操作的。

因此，发生炭堆情形补常见。

20操作变化对催化剂损耗有什么阻碍?

操作变化对催化剂损耗的阻碍如下：

操作压力。

假如压力操作不稳固或突变，会加大烟气中催化剂夹带量，使催化剂损耗增加。

因此，在正常操作中应保持两器差压及再生器压力平稳。

主风及各项蒸汽。

若主风量或水蒸气量加大或发生大幅度变化，则会增加床层线速及旋风分离器入口线速，使催化剂带出量增加。

专门是水蒸气大量带水或喷入事故降温水，则不仅增加线速，而且使催化剂严峻破裂，增加细粉，使催化剂缺失更大。

操作中，在保证再生器烧焦最佳条件，使再生剂含炭量最低的前提下，尽量减少主风量及各种蒸汽和松动风量。

除在万不得已的情形下，绝不能喷事故降温水。

燃烧油及CO助燃剂。

燃烧油燃烧的烟风比为1.13，加上燃烧速度快以及燃烧后的高温造成气体膨胀。

因此喷入燃烧油后，即使主风量不变，也会造成气量突增，再生器压力剧烈变化。

双动滑阀猛开猛闭，造成催化剂大量跑损。

另一方面，由于燃烧油是局部方位喷入，故造成整个床层的不平均性（如雾化不行，更加剧之）。

因此，尽量不用燃烧油。

若要使用，必须缓慢调剂燃烧油量，同时使燃烧油雾化良好。

使用助燃剂后，可停喷燃烧油。

同时，又大大减少二次燃烧的发生，减少了使用各种冷却蒸汽、冷却水的机会，这对降低催化剂损耗具有专门好的作用。

新奇催化剂的补充。

由于新奇催化剂中40μm以下的细粉约占18％－20％，因此为幸免这部分细粉在进入再生器后被气流夹带缺失掉，在补充新奇剂时应操纵量要小一些，采纳细水长流的补充原则。

同时，要使两器操作保持平稳。

若启用大型加料，一方面使催化剂进入再生器后的跑损量增加，另一方面如生焦量增加后不及时调整操作，会导致炭堆的发生，操作发生剧烈变化，催化剂损耗增加。

原料油性质。

若原料油性质变化过于频繁，过于剧烈，则会使整个操作发生变化而不平稳，对降低催化剂损耗极为不利。

原料油带水时，操作阻碍专门大。

平稳操作。

假如工艺条件和操作不当，造成炭堆或尾燃以及两器压力大幅度变化，破坏了系统八大平稳，严峻时甚至被迫切断进料以及其他类型事故发生，造成装置被迫停工等，都会引起催化剂损耗成倍增加。

因此必须平稳操作，安全生产。

（7）

选择适宜的床层线速和催化剂藏量，以减少旋风分离器入口浓度。

21开工装催化剂时,什么缘故开始要快装,而过一段时刻后又要慢装呢?

开工装催化剂前，再生器中时空的，当装催化剂时，旋风分离器的料腿没有料封，因此不能正常工作，使带出再生器的催化剂量专门大。

为此，要迅速建立料封，使旋风分离器正常工作，以减少催化剂跑损。

因此，一样开始装催化剂的速度是专门快的。

当旋风分离器工作正常后，现在的要紧矛盾是将密相温度尽可能快地提起来，以便早些喷入燃烧油。

现在，假如加大量冷催化剂，就专门难把密相温度提起来（注意不要使辅助燃烧炉超温）。

因此，加催化剂地速度宜慢些。

22卸催化剂的速度什么缘故不能过快?

再生器中催化剂温度比较高，开始卸剂时，催化剂温度为500-700℃。

假如卸料过快，会使催化剂卸料管线和储罐超温变形而造成损坏。

因此一样以操纵催化剂卸料管线温度不大于430℃为宜。

23双动滑阀什么缘故关不死?

双动滑阀即使在全关时，也因留有一间隙而关不死。

这是为了防止因双动滑阀全关而使再生器超压，引起恶性事故。

这一间隙是依照主风机停机后，再生器内的事故蒸汽量和其他蒸汽量一并考虑设计的。

24什么缘故要设取热器?

一样情形下，当生焦量在5%左右时，催化裂化装置本身能够坚持热平稳，但当焦炭产率超过这一界限时，热量就会过剩而产生超温现象。

这将引起再生器内温度升高，设备器壁超温。

同时，会使催化剂破裂，活性下降。

其后果使，裂解过度，产生大量气体，液体收率反而下降等。

这些现象都使不承诺的。

腊油裂化中，一样不存在热量过剩的问题，当掺有部分渣油或全部渣油后，焦炭产率就明显地提高。

例如一个年产处理量80万t的常压渣油催化裂化装置，过剩地热量达83.6MJ/h以上。

设置取热器的目的就在于将这些余外地热量取出来，发生蒸汽以供他用，并坚持好反应-再生系统的热平稳。

25什么是内取热器?

什么是外取热器?

在再生器密相床层内，安装盘管取热，叫内取热。

取热地盘管及其他相应的构件组成“内取热器”。

它地工作过程是：

床层中地催化剂于盘管外壁接触，以对流和辐射地点式，将热量传递到壁管，水流经管内部，吸取热量后成为蒸汽。

外取热器装在再生器别处。

催化剂从再生器密相床引出来，进入外取热器，加热给水，使水汽化后将热量带走，催化剂冷却后再回到再生器。

这种外取热器有时称为“外部催化剂冷却器”。

这种取热方法叫外取热。

26内取热管子受到破化的要紧缘故是什么?

内取热管子受到破坏地要紧缘故是：

应力腐蚀破坏。

在高温水中存在微量氯离子和溶解氧地条件下，在盘管内表面的腐蚀坑周围，发觉有高达几十，乃至数千μg/g的氯离子局部浓缩，这大大超过了一样奥氏体不锈钢显现点蚀地临界氯离子浓度。

同时，由于盘管内介显现汽水分层现象，造成管子内外表面的温差引起热应力。

因此，当盘管选用奥氏体不锈钢时，是完全存在引起应力腐蚀破裂的介质和应力条件的。

应力疲劳破坏。

在水平式盘管地入口段，由于流速较低，容易产生汽水分层。

加热中产生地蒸汽积聚在管子上部，气泡增大后又被水带走，管壁显现干湿交替，引起管壁温度呈周期性的变化。

随着流速地提高，形成的气泡变小，停留时刻变短，使该处管子又产生温度交变，引起交变应力疲劳破坏。

27如何防止内取热管破坏?

防止内取热管破坏要注意：

合理选用材质。

举荐采纳具有较高抗高温氧化能力和抗应力腐蚀能力的CMo管子。

合理选取工艺参数。

一是提高水汽比，加大管内介质的质量流速。

水平式盘管水汽比≥10，垂直管取8－10。

二是减小取热盘管直径。

减小直径有利于排除汽水分层流淌，提高管内介质流速，延长使用寿命。

水平管采纳DN80管子，垂直管采纳DN80－100管子。

对水平式取热盘管，若汽包压力为2.0Mpa时，流速应为4m/s以上；

汽包压力4.4Mpa时，流速应为3m/s以上。

三是严格操纵水质。

提高制造、安装质量，降低应力水平。

在结构设计上，要专门好地解决取热盘管本身地热补偿问题。

提高焊接质量。

对CMo管必须用氩弧焊打底，采纳热507焊条，并严格遵循现行的CMo加热炉管道的焊接规程。

焊缝进行100％射线探伤检查。

焊后进行热处理，以排除焊接残余应力。

加强操作治理。

一是每组盘管入口均设流量计；

二是加强治理，建立检修和运行档案；

三是投运时要慢，幸免震动，最好和再生器一起升温；

四是要幸免干烧。

28什么是加热炉的热效率?

加热炉的热效率，是衡量加热炉在实现其加热任务的过程中，所消耗燃料多少的重要指标。

它是以加热炉传给油品或其他介质为加热、蒸发、裂解和反应所用的热量（有效热负荷），与燃料过程中所放出的热量的比值百分数来表示的。

η＝×

100％

η——加热炉的热效率，％；

Q——加热炉的有效热负荷，KJ/h;

B——燃料用量，kg/h;

——燃料低发热值，kJ/kg.

也可用下式运算：

η＝（1－－）×

式中 

——辐射段和对流段总热缺失与燃料总发热量之比；

——烟气带走的热量与燃料总发热量之比；

——燃料总发热量（＝B×

），kJ/h.

29如何提高加热炉的热效率?

提高加热炉热效率地点法有：

增加热回收设备，提高热回收设备地效率，降低加热炉排烟温度，减少显热缺失。

①预热空气：

以油作热载体的空气预热器；

换热式空气预热器；

回转式空气预热器。

②设置废热锅炉，利用能够烟气热量产生中低压蒸汽。

（2）降低过剩空气量。

①改进燃烧器的性能、设计和选用高效燃烧器。

②改进操纵系统。

③运算机操纵。

④排除加热炉地泄露。

（3）适当扩大对流管传热面积。

（4）减少加热炉炉壁的散热缺失。

（5）加强运行治理。

①调剂好烟道挡板，操纵好炉膛负压。

②调剂好风门，保证燃烧料燃烧完全，并防止通风过大。

③定期清扫炉管表面积灰。

④定期对烟道气取样分析，依照分析结果，调整操作采取措施，提高加热炉热效率。

30烟囱什么缘故会有抽力?

由于烟囱有一定的高度，烟囱内外的气体温度不同，这就产生了由空气与烟气地密度差造成的压力差。

假如压力差（即抽力）足以克服烟气在炉内流淌直至排入大气的过程中的总阻力，就能排除燃料燃烧生成的烟气，使燃料燃烧所需要的空气进入炉内。

如以表示烟气的密度，表示空气的密度，H为烟囱的高度，烟囱的抽力△P可用下式表示：

△P=H（-）.

由上式能够看出烟囱的抽力与烟囱的高度和气体间的密度差成正比。

烟囱越高，抽力越大；

气体间密度差越大，抽力越大。

上式亦可写成：

△

P=355H（1/-1/）

——烟囱外部大气的温度，K；

——烟囱内烟气的平均温度，K。

31什么是MIP工艺?

第二反应区

出口

MIP的设计思想式既保留提升管反应器具有高反应强度的特点，同时又能够进行某些二次反应以多产异构烷烃和芳烃。

为此，设计了一种新型提升管反应器。

该反应器具有如下特点：

新型提升管反应器是在现有的提升管反应器基础上将反应器分成2个反应区（如图）

预提升介质

热再生催化剂

进料系统

第一反应区

急冷介质

新型提升管反应器简图

第一反应区类似现有的提升管反应器，油气和催化剂混合后，在该区以一次裂解反应为主，采纳较高的反应强度，即较高的反应温度和剂油比，生成较多的烯烃和处理较重的原料油；

经较短的停留时刻后进入扩径的第二反应区下部，该反应区与传统的提升管反应器的不同之处在于降低油气和催化剂的流速，能够注入急冷介质和采纳其他措施，降低该区反应温度，以抑制二次裂化反应，增加异构化和氢转移反应，从而使汽油中的异构烷烃和芳烃含量增加；

物流在该反应区停留时刻较长，然后进入径向收缩的出口区，该区也类似传统的提升管反应器顶部出口部分，物流在该区停留时刻较短，也是为了抑制过裂化反应和增加流体线速；

然后物流进入分离系统进行气固分离，分离出的气相由旋风分离器出口引出，催化剂颗粒经汽提后进入再生器。

MIP工艺已在中国石化高桥分公司炼油厂1.4Mt/a催化裂化装置顺利进行了工业试验。

在装置的原料性质、处理量、掺渣量和物料平稳差不多不变的情形下，MIP工艺比RFCC工艺生产的汽油中的烯烃含量下降了10％左右。

32掺炼渣油对轻柴油质量有什么阻碍?

随着催化裂化进料中渣油量的增加，轻柴油质量变差。

要紧表现在：

胶质升高，油品安定性差，颜色变深，十六烷值降低等几方面。