❶ 石脑油加氢装置各设备的作用是什么
石脑油加氢装来置的主要功能是除去源含硫、氮、氧化合物和不饱和烃,获取优质的乙烯裂
解料,能够明显降低进料中的金属含量,保护下游固定床催化剂,防止其过早失活。这个加
氢处理过程需要高温、高压、石脑油加氢处理催化剂以及大量的氢气。
❷ 催化剂在石油加工中的作用
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。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,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),安定性好,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
沿革
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,反庆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。
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%。
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。原料采用原油蒸馏(或其他石油炼制过程)所得的重质馏分油;或重质馏分油中混入少量渣油,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),安定性好,裂化气(一种炼厂气)含丙烯、丁烯、异构烃多。
沿革
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,反庆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。
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%。
催化剂
主要成分为硅酸铝,起催化作用的是其中的酸性活性中心(见固体酸催化剂)。移动床催化裂化采用3~5mm小球形催化剂。流化床催化裂化早期所用的是粉状催化剂,活性、稳定性和流化性能较差。40年代起,开发了微球形(40~80μm)硅铝催化剂,并在制备工艺上作了改进,活院脱≡裥远急冉虾谩?0年代初期,开发了高活性含稀土元素的
X型分子筛硅铝微球催化剂。70 年代起, 又开发了活性更高的Y型分子筛微球催化剂(见石油炼制催化剂)。
化学反应
与按自由基反应机理进行的热裂化不同,催化裂化是按碳正离子机理进行的,催化剂促进了裂化、异构化和芳构化反应,裂化产物比热裂化具有更高的经济价值,气体中C3和C4较多,异构物多;汽油中异构烃多,二烯烃极少,芳烃较多。其主要反应包括:①分解,使重质烃转变为轻质烃;②异构化;③氢转移;④芳构化;⑤缩合、生焦反应。异构化和芳构化使低辛烷值的直链烃转变为高辛烷值的异构烃和芳烃。
工艺过程
催化裂化的流程包括三个部分:①原料油催化裂化;②催化剂再生;③产物分离。原料经换热后与回炼油混合喷入提升管反应器下部,在此处与高温催化剂混合、气化并发生反应。反应温度480~530℃,压力0.14MPa(表压)。反应油气与催化剂在沉降器和旋风分离器(简称旋分器)分离后,进入分馏塔分出汽油、柴油和重质回炼油。裂化气经压缩后去气体分离系统。结焦的催化剂在再生器用空气烧去焦炭后循环使用,再生温度为600~730℃。
使用分子筛催化剂时,为了使炼厂产品方案有一定的灵活性,可根据市场需要改变操作条件以得到最大量的汽油、柴油或液化气。
装置类型
流化床催化裂化装置有多种类型,按反应器(或沉降器)和再生器布置的相对位置的不同可分为两大类:①反应器和再生器分开布置的并列式;②反应器和再生器架叠在一起的同轴式。并列式又由于反应器(或沉降器)和再生器位置高低的不同而分为同高并列式和高低并列式两类。
同高并列式 要特点是:①催化剂由U型管密相输送;②反应器和再生器间的催化剂循环主要靠改变U型管两端的催化剂密度来调节;③由反应器输送到再生器的催化剂,不通过再生器的分布板,直接由密相提升管送入分布板上的流化床可以减少分布板的磨蚀。
高低并列式特点是反应时间短,减少了二次反应;催化剂循环采用滑阀控制,比较灵活。
同轴式装置形式特点是:①反应器和再生器之间的催化剂输送采用塞阀控制;②采用垂直提升管和90°耐磨蚀的弯头;③原料用多个喷嘴喷入提升管。
发展
长期以来,流化床催化裂化原料主要为原油蒸馏的馏出油(柴油、减压馏出油等)和热加工馏出油,原料中镍、钒(会使催化剂中毒)含量一般均小于0.5ppm。在以减压渣油作催化裂化原料时,通常要在进入催化裂化装置前,用各种方法进行原料预处理,除去其中大部分镍、钒等金属和沥青质。70年代以来,由于节约石油资源引起商品渣油需求下降。因此,流化床催化裂化装置掺炼减压渣油或直接加工常压渣油已相当普遍。主要措施是:采用抗重金属中毒催化剂;在原料中加入钝化剂等。
❸ 在一般加氢精制装置,判定催化剂失活的指标有哪些
这主要看产品的质量是否合格,通常失活是一个阶段性的过程,失活要靠提高反应温度和氢分压来弥补,当反应温度提高到最高值时,产品质量还不合格,就应该考虑换催化剂了
❹ 加氢催化剂主要成分及失活的原因是什么
(1)加氢装置所用催化剂牌号为 RN-10B ,主要活性金属组分为 WO3、NiO 。保护剂牌号为 RG-1 ,主要活性内金属组分为 MoO3、容NiO 。在催化剂床层的顶部装填保护剂的作用为防止原料油中二烯烃及单烯烃在遇到催化剂时因催化剂活性高而发生剧烈反应,产生急剧的温升,加速催化剂结焦失活。加氢开工升压过程中应注意反应器壁温升至 93 度以前系统压力不得超过 2.375 Mpa。
(2)催化剂的失活,可以归纳为两种情况。一种是暂时性失活,它可以通过再生的方法恢复其活性;另一种是永久性失活,就无法恢复其活性。加氢精制催化剂在运转过程中产生的积炭,又称结焦,是催化剂暂时失活的重要原因。在加氢精制过程中,由于反应温度较高,也伴随着某些聚合,缩合等副反应,随着运转时间的延长,由于副反应而形成的积炭,逐渐沉积在催化剂上,覆盖了催化剂的活性中心,从而促使催化剂的活性不断的衰退。一般讲,催化剂上积炭达到10—15%时,就需要再生。金属元素沉积在催化剂上,是促使催化剂永久失活的原因。常见的金属有镍钒、砷、铁、铜、锌等,由于金属的沉积,堵塞了催化剂的微孔,使催化剂活性丧失。
❺ 加氢处理催化剂为什么要硫化
催化剂的硫化
目的:使无催化活性或催化活性相对较弱的催化剂,经与硫或者硫的化合物作用后,大大提高催化剂的催化活性.
如钴-钼系催化剂,硫化前,其主要的活性成分Co和Mo均以氧化物形式存在,活性很低;硫化后,氧化态的Co和Mo转化为其硫化物时,具有很高的活性.
催化剂钝化
一般在催化剂硫化完成之后,温度降低到催化剂初始反应温度一下,用低氮油(如航或直流柴油)进行稳定钝化,主要目的是为了降低催化剂的初活性,避免切换换料油时引起飞温等情况.
加氢裂化催化剂是需要钝化的.
加氢裂化催化剂是分子筛催化剂,活性高,怕刚进油反应太过剧烈,引起催化剂积炭,甚至飞温,所以首次开工时,一般先引低氮油,加注液氨,暂时降低催化剂活性,然后再释放活性.
刚开始控制穿透前不要超过精制230℃,裂化205℃,主要是催化剂刚刚硫化完,活性非常高,刚开始进料低温状态下也会有一个温波,等温波过去就没事了,当然一般都会要求等氨穿透,再升温,因为没有穿透前升温毕竟是有风险的.
❻ 加氢精制催化剂与加氢裂化催化剂在功能和化学组成上有什么区别
问的是加氢精制催化剂和加氢裂化催化剂,不是加氢精制和加氢裂化
❼ 在催化剂干燥过程中,为什么要用氮气介质而不用氢气介质
氮气属于惰性气体不会和催化剂反应
氢气还原性强会和催化剂反应
❽ 加氢催化剂有哪些 各自的用途,特性,结构,性质是什么
一,催化加氢
在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下,烯烃和炔烃与氢进行加成反应,生成相应的烷烃,并放出热量,称为氢化热(heat of hydrogenation,1mol不饱和烃氢化时放出热量).催化加氢的机理(改变反应途径,降低活化能):吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成.
二,NaBH4 硼氢化钠 是一种良好的还原剂,它的特点是性能稳定,还原时有选择性.可用作醛类,酮类和酰氯类的还原剂,塑料的发泡剂,制造双氢链霉素的氢化剂,制造硼氢化钾的中间体,合成硼烷的原料,以及用于造纸工业和含汞污水的处理剂.
LiALH4 "万能还原剂" 几乎所有能还原的东西都能还原
❾ 柴油加氢精制反应器内发生了什么反应
主反应:饱和反应,脱硫、脱氮、脱氧、脱金属,异构改质;
一些副反应:缩合,脱碳,甲烷化等;
饱和反应主要是烯烃和芳烃以及少量不饱和环烯烃;脱硫和脱氮分别会生成硫化氢和氨,而这两部分会继续反应形成硫氢化氨,因为油中游离水十分有限,溶质达到了饱和度会在低温时(一般认为是150℃时)沉积,若有氯离子还有氯化铵(一般认为是180℃~200℃)沉积。所以后续需要注水溶解之;脱氧和脱金属反应是极其微量的,这两个反应都会在一定程度上造成催化剂失活,前者生成水在反应器中会破坏催化剂分子结构,金属会以单质或化合物形式在催化剂分子表面沉积造成失活。异构改质则目的是提高柴油的十六烷值,主要是环烷烃和芳烃的开环反应;
副反应中缩合多为稠环芳烃的分子积聚,沉积于催化剂表面造成其失活;脱碳生成单质碳后会有进一步的副反应,最坏的是碳和水生成二氧化碳和一氧化碳,一氧化碳在催化剂温度低于200℃时会有羰基镍生成,造成催化剂失活,所以每次开停工都要注意这一点;甲烷化生成甲烷,有温升提氢耗降循环氢纯度有弊无利。
❿ 加氢催化剂干燥的目的
提高催化剂的活性。
在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(固体催化剂也叫触媒)。据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、石化、生化、环保等。
催化剂失活:
1、永久性失活,催化剂活性组分受某些外来成分的作用(中毒)而失去活性,往往是永久性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。
如酸性催化剂被碱中和,贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致永久性失活,这类失活往往难以简单地恢复。
2、活性组分被覆盖而逐渐失活,是非永久性失活。如反应过程产生的积碳,覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道,使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去,如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。
3、错误的操作导致催化剂失活,如过高的反应温度,压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等,这类失活是无法恢复的。