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連續重整裝置中提升氫的作用是

發布時間:2022-08-30 04:02:02

Ⅰ 催化重整產氫提濃工藝的目的和意義是什麼急!!!

膜提濃的目的是提供高純氫氣,主要是供重整催化劑開工用。如果是再接觸,可以回收重整產氫中的輕烴,降低含氫氣體的比重,降低下游氣體增壓設備的能耗。

Ⅱ 什麼是CCR裝置

連續催化重整
(CCR)
PLATFORMING(TM)
工藝裝置
催化重整:在有催化劑作用的條件下,對汽油餾分中的烴類分子結構進行重新排列成新的分子結構的過程叫催化重整。
石油煉制過程之一,加熱、氫壓和催化劑存在的條件下,使原油蒸餾所得的輕汽油餾分(或石腦油)轉變成富含芳烴的高辛烷值汽油(重整汽油),並副產液化石油氣和氫氣的過程。重整汽油可直接用作汽油的調合組分,也可經芳烴抽提製取苯、甲苯和二甲苯。副產的氫氣是石油煉廠加氫裝置(如加氫精製、加氫裂化)用氫的重要來源。
沿革
20世紀40年代在德國建成了以氧化鉬(或氧化鉻)/氧化鋁作催化劑(見金屬氧化物催化劑)的催化重整工業裝置,因催化劑活性不高,設備復雜,現已被淘汰。1949年美國公布以貴金屬鉑作催化劑的重整新工藝,同年11月在密歇根州建成第一套工業裝置,其後在原料預處理、催化劑性能、工藝流程和反應器結構等方面不斷有所改進。1965年,中國自行開發的鉑重整裝置在大慶煉油廠投產。1969年,鉑錸雙金屬催化劑用於催化重整,提高了重整反應的深度,增加了汽油、芳烴和氫氣等的產率,使催化重整技術達到了一個新的水平。
化學反應
包括以下四種主要反應:①環烷烴脫氫;②烷烴脫氫環化;③異構化;④加氫裂化。反應①、②生成芳烴,同時產生氫氣,反應是吸熱的;反應③將烴分子結構重排,為一放熱反應(熱效應不大);反應④使大分子烷烴斷裂成較輕的烷烴和低分子氣體,會減少液體收率,並消耗氫,反應是放熱的。除以上反應外,還有烯烴的飽和及生焦等反應,各類反應進行的程度取決於操作條件、原料性質以及所用催化劑的類型。
催化劑
近代催化重整催化劑的金屬組分主要是鉑,酸性組分為鹵素(氟或氯),載體為氧化鋁。其中鉑構成脫氫活性中心,促進脫氫反應;而酸性組分提供酸性中心,促進裂化、異構化等反應。改變催化劑中的酸性組分及其含量可以調節其酸性功能。為了改善催化劑的穩定性和活性,自60年代末以來出現了各種雙金屬或多金屬催化劑。這些催化劑中除鉑外,還加入錸、銥或錫等金屬組分作助催化劑,以改進催化劑的性能。
過程條件
原料為石腦油或低質量汽油,其中含有烷烴、環烷烴和芳烴。含較多環烷烴的原料是良好的重整原料。催化重整用於生產高辛烷值汽油時,進料為寬餾分,沸點范圍一般為80~180℃;用於生產芳烴時,進料為窄餾分,沸點范圍一般為60~165℃。重整原料中的烯烴、水及砷、鉛、銅、硫、氮等雜質會使催化劑中毒而喪失活性,需要在進入重整反應器之前除去。對該過程的影響因素除了原料性質和催化劑類型以外,還有溫度、壓力、空速和氫油比。溫度高、壓力低、空速小和低氫油比對生成芳烴有利,但為了抑制生焦反應,需要使這些參數保持在一定的范圍內。此外,為了取得最好的催化活性和催化劑選擇性,有時在操作中還注入適當的氯化物以維持催化劑的氯含量穩定。
工藝流程
主要包括原料預處理和重整兩個工序,在以生產芳烴為目的時,還包括芳烴抽提和精餾裝置。經過預處理後的原料進入重整工段(見圖),與循環氫混合並加熱至490~525℃後,在1~2MPa下進入反應器。反應器由3~4個串聯,其間設有加熱爐,以補償反應所吸收的熱量。離開反應器的物料進入分離器分離出富氫循環氣(多餘部分排出),所得液體由穩定塔脫去輕組分後作為重整汽油,是高辛烷值汽油組分(研究法辛烷值90以上),或送往芳烴抽提裝置生產芳烴。
應用和發展
催化重整是提高汽油質量和生產石油化工原料的重要手段,是現代石油煉廠和石油化工聯合企業中最常見的裝置之一(見彩圖)。據統計,1984年全世界催化重整裝置的年處理能力已超過350Mt,其中大部分用於生產高辛烷值汽油組分。中國現有裝置則多用於生產芳烴,生產高辛烷值汽油組分的裝置也正在發展。
為了解決因強化操作而引起的催化劑結焦的問題,除改進催化劑的性能外,在催化劑再生方式上開辟了以下三種途徑:①半再生,即經過一個周期的運轉後,把重整裝置停下,催化劑就地進行再生。②循環再生,設幾個反應器,每一個反應器都可在不影響裝置連續生產的情況下脫離反應系統進行再生。③連續再生,催化劑可在反應器與再生器之間流動,在催化重整正常操作的條件下,一部分催化劑被送入專門的再生器中進行再生。再生後的催化劑再返回反應器。

Ⅲ 循環氫的四大作用是什麼

不知道樓主所問的循環氫是哪個裝置的?我說說俺重整裝置循環氫氣吧循環氫壓縮機出口0.55MPA的氫氣,分成兩股,大股的與進料混合後進入反應器,作用是:1.起熱載體的作用,減少床層溫降,提高反應器內的平均溫度2.稀釋原料,使原料在床層上分布均勻3.抑制生焦反應4.保護催化劑還有一小股進入第四反應器的底部,作為吹掃氫,將催化劑上所帶的烴類反吹至反應器內這就是我們重整循環氫氣的作用

Ⅳ 催化重整過程中為什麼要採用氫氣循環

這個問題問的很有水平,催化重整過程本來是脫氫反應,是副產氫氣的,卻採用氫氣循環。主要原因是為了防止催化劑結焦,失去催化劑活性。在相同的反應溫度下,當氫油比低時,催化劑更容易失活。

Ⅳ 連續重整的介紹

連續重整是一種石油二次加工技術,加工的原料主要為低辛烷值的直餾石腦油、加氫石腦油等,利用鉑Pt-錸Re雙金屬催化劑,在500℃左右的高溫下,使分子發生重排,異構,增加芳烴的產量,提高汽油辛烷值的技術 。

Ⅵ 催化重整反應過程為什麼要採用氫氣循環

氫氣是還原來劑,是重整自反應中必不可少的,與重整進料混合進入反應器反應,同時重整反應中的脫氫反應還自產大量氫氣,可以作為其他加氫裝置的原料,自產自銷,開工用的氫氣是外供,正常循環用的氫氣就是重整自產的.
順便鄙視一下1樓的,哪有你這么回答別人問題的,不知道還想要分就幫頂一下算了,這樣回答你就是LJ

Ⅶ 質子交換膜燃料電池系統有哪幾個部分構成,各部分的作用是什麼

①質子交換膜質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池的核心部件,是一種厚度僅為50~180um的薄膜片,其微觀結構非常復雜。它為質子傳遞提供通道,同時作為隔膜將陽極的燃料與陰極的氧化劑隔開,其性能好壞直接影響電池的性能和壽命。它與一般化學電源中使用的隔膜有很大不同,它不只是一種隔離陰陽極反應氣體的隔膜材料,還是電解質和電極活性物質(電催化劑)的基底,即兼有隔膜和電解質的作用;另外,PEM還是一種選擇透過性膜,在一定的溫度和濕度條件下具有可選擇的透過性,在質子交換膜的高分子結構中,含有多種離子基團,它只容許氫離子(氫質子)透過,而不容許氫分子及其他離子透過。

亞南膜電極參與了國家863計劃《燃料電池應急備用電源中試規模的製造及運行》項目的研究開發,項目於2016年順利通過國家科技部驗收,

(a)PEMFC的基本結構

(b)質子交換膜燃料電池組的外觀

圖1質子交換膜燃料電池的基本結構

質子交換膜燃料電池對於質子交換膜的要求非常高,質子交換膜必須具有良好的質子電導率、良好的熱和化學穩定性、較低的氣體滲透率,還要有適度的含水率,對電池工作過程中的氧化、還原和水解具有穩定性,並同時具有足夠高的機械強度和結構強度,以及膜表面適合與催化劑結合的性能。

質子交換膜的物理、化學性質對燃料電池的性能具有極大的影響,對性能造成影響的質子交換膜的物理性質主要有:膜的厚度和單位面積質量、膜的抗拉強度、膜的含水率和膜的溶脹度。質子交換膜的電化學性質主要表現在膜的導電性能(電阻率、面電阻,電導率)和選擇通過性能(透過性參數P)上。

a.膜的厚度和單位面積質量。膜的厚度和單位面積質量越低,膜的電阻越小,電池的工作電壓和能量密度越大;但是如果厚度過低,會影響膜的抗控強度,甚至引起氫氣的泄漏而導致電池的失效。

b.膜的抗拉強度。膜的抗拉強度與膜的厚度成正比,也與環境有關,通常在保證膜的抗拉強度的前提下,應盡量減小膜的厚度。

c.膜的含水率。每克干膜的含水量稱為膜的含水率,可用百分數表示。含水率對膜電解質的質子傳遞能力影響很大,還會影響到氧在膜中的溶解擴散。含水率越高,質子擴散因子和滲透率也越大,膜電阻隨之下降,但同時膜的強度也有所下降。

d.膜的溶脹度。膜的溶脹度是指離子膜在給定的溶液中浸泡後,離子膜的面積或體積變化的百分率,即浸液後的體積(面積)和干膜的體積(面積)的差值與干膜的體積(面積)的百分比。膜的溶脹度表示反應中膜的變形程度。溶脹度高,在水合和脫水時會由於膜的溶脹而造成電極的變形和質子交換膜局部應力的增大,從而造成電池性能的下降。

質子交換膜燃料電池曾採用酚醛樹脂磺酸型膜、聚苯乙烯磺酸型膜、聚三氟苯乙烯磺酸型膜和全氟磺酸型膜。研究表明,全氟磺酸型膜最適合作為質子交換膜燃料電池的固體電解質。雖然全氟磺酸膜具有良好的性能,但由於膜的結構、工藝和生產批量等問題的存在,到目前為止,質子交換膜的成本還非常高,因此需要尋找高性能低成本的替代膜。一個選擇是使用全氟磺酸材料與聚四氟乙烯(PTFE)的復合膜,其中PTFE是起強化作用的微孔介質,而全氟磺酸材料則在微孔中形成質子傳遞通道。這種復合膜能夠改善膜的機械強度和穩定性,而且膜可以做得很薄,減少了全氟磺酸材料的用量,降低了膜的成本,同時較薄的膜還改善了膜中水的分布,提高了膜的質子傳導性能。另一個選擇是尋找新的低氟或非氟膜材料。此外,還可以採用無機酸與樹脂的共混膜,不僅可以提高膜的電導率,還可以提高膜的工作溫度。

②電催化劑催化劑是質子交換膜燃料電池中的關鍵性技術焦點所在。為了加快電化學反應速度,氣體擴散電極上都含有一定量的催化劑。由於燃料電池的低運行溫度,以及電解質酸性的本質,故應用的催化劑層需要貴金屬。PEMFC電催化劑按作用部位可分為陰極催化劑和陽極催化劑兩類。質子交換膜燃料電池的陽極反應為氫的氧化反應,陰極為氧的還原反應。因氧的催化還原作用比氫的催化氧化作用更為困難,所以陰極是最關鍵的電極。

對催化劑的要求是足夠的催化活性和穩定性,陽極催化劑還應具有抗CO中毒的能力,對於使用烴類燃料重整的質子交換膜燃料電池系統,陽極催化劑系統尤其應注意這個問題。PEMFC電催化劑按照使用金屬可分為鉑系和非鉑系電催化劑兩類。由於質子交換膜燃料電池的工作溫度低於100℃,目前只有貴金屬催化劑對氫氣氧化和氧氣還原反應表現出了足夠的催化活性.現在所用的最有效催化劑是鉑或鉑合金催化劑,它對氫氣氧化和氧氣還原都具有非常好的催化能力,且可以長期穩定工作。由於這種電池是在低溫條件下工作的,因此,提高催化劑的活性,防止電極催化劑中毒很重要。

以鉑或鉑合金作為催化劑的主要問題是成本太高,由於Pt的價格高、資源匱乏,使得質子交換膜燃料電池的成本居高不下,限制了大規模的應用,需要進一步降低鉑的載量。一種方法是尋找新的價格較低的非鉑,非貴金屬催化劑;另一種方法是改進電極結構,有效利用鉑催化劑,提高Pt的利用率,減少單位面積的使用量。

以鉑或鉑合金作為催化劑的另一個主要問題是其毒化問題。鉑催化劑因極富活性而提供了優異的性能。該催化劑對一氧化碳和硫的生成物與氧相比有較高的親和力,這種毒化效應強烈地制約了催化劑的高度活性,並阻礙了擴展到其中的氫或氧.使得電極反應不能發生,燃料電池性能遞減。若氫由重整裝置提供,則氣流中將含有一些一氧化碳,或吸入的空氣因來自被污染城市而含有一氧化碳,這都會造成毒化問題的產生。由一氧化碳引起的毒化是可逆的,但它增加了成本,且各個燃料電池需要單獨處理。

③電極質子交換膜燃料電池的電極是一種典型的多孔氣體擴散電極,一般由氣體擴散層和催化層構成。擴散層是導電材料製成的多孔合成物,起著支撐催化層、收集電流的作用,並為電化學反應提供電子通道、氣體通道和排水通道。催化層是進行電化學反應的區域,是電極的核心部分,其內部結構粗糙多孔,有足夠的表面積以促進氫氣和氧氣的電化學反應。電極製作的好壞對電池的性能有重要影響。

擴散層一般以多孔炭紙或炭布為基底,並經聚四氟乙烯(PTFE)和炭黑處理後構成的,厚度約為0.2~0.3mm。在擴散層中,被PTFE覆蓋的大孔是憎水孔,未被PTFE覆蓋的小孔是親水孔。反應氣體通過憎水孔傳遞,而產物水則通過親水孔排出。制備擴散層的關鍵是如何實現憎水孔和親水孔的合理分布。一個好的氣體擴散電極應同時具備適度的親水性和憎水性,以保證催化劑發生作用的最佳濕化環境,同時讓反應生成的水及時排除,以免電極被淹。

催化層可以分為常規憎水催化層、薄層親水催化層和超薄催化層。早期的催化層是常規的憎水催化層,厚度超過50um,主要是將鉑黑或碳載鉑催化劑和PTFE微粒混合後,經絲網印刷、塗布和噴塗等方法塗覆到擴散層上並經熱處理製得.催化層中的PTFE提供了氣體擴散通道,而催化劑則為電子和水的傳遞提供了通道。但是這種催化層質子傳導能力較差,性能不高。後來,為了改進這種催化層的質子傳導能力並增加催化劑、反應氣體和質子交換膜三相界面的面積,又研製了薄層親水催化層和超薄催化層。

Ⅷ 連續重整、焦化、加氫、 常減壓等在石油化工方面各指什麼

重整:通過催化的方法使石油產品分子結構改變,使之具有更多的支鏈和芳環
焦化:高溫下有機化合物的結焦,炭化
加氫:通過加氫催化減少石油產品中的不飽和烴,使產品更加穩定
常減壓:分別指常壓蒸餾和減壓蒸餾

Ⅸ 加氫裂化中的循環氫有什麼作用重整過程中循環氫有何作用求標准正確答案,謝謝 考試了,給力啊

重整循環氫作用有三個吧:首先就是帶走局部的熱量,不至於溫度局部過高,造成催化劑燒焦~其次就是能夠均勻的分散原料油,使其跟催化劑接觸完全~最後就是氫氣本身可以抑制焦炭的生成~

Ⅹ 連續重整的連續重整工藝

移動床反應器連續再生式重整,簡稱連續重整。連續重整反應系統的流程如圖1和圖2所示,它們分別是美國UOP公司和法國IFP的專利技術,也是目前世界上工業應用的主要兩家技術。
在連續重整裝置,催化劑連續地依次流過串聯的三個(或四個)移動床反應器,從最後一個反應器流出的待生催化劑含碳量為5%~7%(質量分數),待生催化劑由重力或氣體提升輸送到再生器進行再生。恢復活性後的再生催化劑返回第一反應器又進行反應,催化劑在系統內形成一個閉路循環。從工藝角度來看,由於催化劑可以頻繁地進行再生,所以可採用比較苛刻的反應條件,即低反應壓力(0.8 ~0.35MPa、低氫油比(摩爾比,4~1.5)和高反應溫度(500~530℃),其結果是更有利於烷烴的芳構化反應,重整生成油的研究法辛烷值可達100以上,液體收率和氫氣產率高。 連續重整技術是重整技術近年來的重要進展之一,它針對重整反應的特點提供了更為適宜的反應條件,因而取得了較高的芳烴產率、較高的液體收率和氫氣產率,突出的優點是改善了烷烴芳構化反應的條件。雖然連續重整有上述優點,但是並不說明對於所有的新建裝置它就是唯一的選擇,因為判別某個技術的先進性的最終標準是其經濟效益的高低。因此,在選擇何種技術時應當根據具體情況作全面的綜合分析。
連續重整的再生部分的投資占總投資的比例很大,裝置的規模越小,其所佔的比例也越大,因此規模小的裝置採用連續重整是不經濟的。近年新建的連續重整裝置的規模一般都在600kt/a以上。從總投資來看,一座600kt/a連續重整裝置的總投資與相同規模的半再生式重整裝置相比,約高出30%由此可見,投資數量和資金來源應是一個重要的考慮因素。

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