Ⅰ 催化重整产氢提浓工艺的目的和意义是什么急!!!
膜提浓的目的是提供高纯氢气,主要是供重整催化剂开工用。如果是再接触,可以回收重整产氢中的轻烃,降低含氢气体的比重,降低下游气体增压设备的能耗。
Ⅱ 什么是CCR装置
连续催化重整
(CCR)
PLATFORMING(TM)
工艺装置
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叫催化重整。
石油炼制过程之一,加热、氢压和催化剂存在的条件下,使原油蒸馏所得的轻汽油馏分(或石脑油)转变成富含芳烃的高辛烷值汽油(重整汽油),并副产液化石油气和氢气的过程。重整汽油可直接用作汽油的调合组分,也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。副产的氢气是石油炼厂加氢装置(如加氢精制、加氢裂化)用氢的重要来源。
沿革
20世纪40年代在德国建成了以氧化钼(或氧化铬)/氧化铝作催化剂(见金属氧化物催化剂)的催化重整工业装置,因催化剂活性不高,设备复杂,现已被淘汰。1949年美国公布以贵金属铂作催化剂的重整新工艺,同年11月在密歇根州建成第一套工业装置,其后在原料预处理、催化剂性能、工艺流程和反应器结构等方面不断有所改进。1965年,中国自行开发的铂重整装置在大庆炼油厂投产。1969年,铂铼双金属催化剂用于催化重整,提高了重整反应的深度,增加了汽油、芳烃和氢气等的产率,使催化重整技术达到了一个新的水平。
化学反应
包括以下四种主要反应:①环烷烃脱氢;②烷烃脱氢环化;③异构化;④加氢裂化。反应①、②生成芳烃,同时产生氢气,反应是吸热的;反应③将烃分子结构重排,为一放热反应(热效应不大);反应④使大分子烷烃断裂成较轻的烷烃和低分子气体,会减少液体收率,并消耗氢,反应是放热的。除以上反应外,还有烯烃的饱和及生焦等反应,各类反应进行的程度取决于操作条件、原料性质以及所用催化剂的类型。
催化剂
近代催化重整催化剂的金属组分主要是铂,酸性组分为卤素(氟或氯),载体为氧化铝。其中铂构成脱氢活性中心,促进脱氢反应;而酸性组分提供酸性中心,促进裂化、异构化等反应。改变催化剂中的酸性组分及其含量可以调节其酸性功能。为了改善催化剂的稳定性和活性,自60年代末以来出现了各种双金属或多金属催化剂。这些催化剂中除铂外,还加入铼、铱或锡等金属组分作助催化剂,以改进催化剂的性能。
过程条件
原料为石脑油或低质量汽油,其中含有烷烃、环烷烃和芳烃。含较多环烷烃的原料是良好的重整原料。催化重整用于生产高辛烷值汽油时,进料为宽馏分,沸点范围一般为80~180℃;用于生产芳烃时,进料为窄馏分,沸点范围一般为60~165℃。重整原料中的烯烃、水及砷、铅、铜、硫、氮等杂质会使催化剂中毒而丧失活性,需要在进入重整反应器之前除去。对该过程的影响因素除了原料性质和催化剂类型以外,还有温度、压力、空速和氢油比。温度高、压力低、空速小和低氢油比对生成芳烃有利,但为了抑制生焦反应,需要使这些参数保持在一定的范围内。此外,为了取得最好的催化活性和催化剂选择性,有时在操作中还注入适当的氯化物以维持催化剂的氯含量稳定。
工艺流程
主要包括原料预处理和重整两个工序,在以生产芳烃为目的时,还包括芳烃抽提和精馏装置。经过预处理后的原料进入重整工段(见图),与循环氢混合并加热至490~525℃后,在1~2MPa下进入反应器。反应器由3~4个串联,其间设有加热炉,以补偿反应所吸收的热量。离开反应器的物料进入分离器分离出富氢循环气(多余部分排出),所得液体由稳定塔脱去轻组分后作为重整汽油,是高辛烷值汽油组分(研究法辛烷值90以上),或送往芳烃抽提装置生产芳烃。
应用和发展
催化重整是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段,是现代石油炼厂和石油化工联合企业中最常见的装置之一(见彩图)。据统计,1984年全世界催化重整装置的年处理能力已超过350Mt,其中大部分用于生产高辛烷值汽油组分。中国现有装置则多用于生产芳烃,生产高辛烷值汽油组分的装置也正在发展。
为了解决因强化操作而引起的催化剂结焦的问题,除改进催化剂的性能外,在催化剂再生方式上开辟了以下三种途径:①半再生,即经过一个周期的运转后,把重整装置停下,催化剂就地进行再生。②循环再生,设几个反应器,每一个反应器都可在不影响装置连续生产的情况下脱离反应系统进行再生。③连续再生,催化剂可在反应器与再生器之间流动,在催化重整正常操作的条件下,一部分催化剂被送入专门的再生器中进行再生。再生后的催化剂再返回反应器。
Ⅲ 循环氢的四大作用是什么
不知道楼主所问的循环氢是哪个装置的?我说说俺重整装置循环氢气吧循环氢压缩机出口0.55MPA的氢气,分成两股,大股的与进料混合后进入反应器,作用是:1.起热载体的作用,减少床层温降,提高反应器内的平均温度2.稀释原料,使原料在床层上分布均匀3.抑制生焦反应4.保护催化剂还有一小股进入第四反应器的底部,作为吹扫氢,将催化剂上所带的烃类反吹至反应器内这就是我们重整循环氢气的作用
Ⅳ 催化重整过程中为什么要采用氢气循环
这个问题问的很有水平,催化重整过程本来是脱氢反应,是副产氢气的,却采用氢气循环。主要原因是为了防止催化剂结焦,失去催化剂活性。在相同的反应温度下,当氢油比低时,催化剂更容易失活。
Ⅳ 连续重整的介绍
连续重整是一种石油二次加工技术,加工的原料主要为低辛烷值的直馏石脑油、加氢石脑油等,利用铂Pt-铼Re双金属催化剂,在500℃左右的高温下,使分子发生重排,异构,增加芳烃的产量,提高汽油辛烷值的技术 。
Ⅵ 催化重整反应过程为什么要采用氢气循环
氢气是还原来剂,是重整自反应中必不可少的,与重整进料混合进入反应器反应,同时重整反应中的脱氢反应还自产大量氢气,可以作为其他加氢装置的原料,自产自销,开工用的氢气是外供,正常循环用的氢气就是重整自产的.
顺便鄙视一下1楼的,哪有你这么回答别人问题的,不知道还想要分就帮顶一下算了,这样回答你就是LJ
Ⅶ 质子交换膜燃料电池系统有哪几个部分构成,各部分的作用是什么
①质子交换膜质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池的核心部件,是一种厚度仅为50~180um的薄膜片,其微观结构非常复杂。它为质子传递提供通道,同时作为隔膜将阳极的燃料与阴极的氧化剂隔开,其性能好坏直接影响电池的性能和寿命。它与一般化学电源中使用的隔膜有很大不同,它不只是一种隔离阴阳极反应气体的隔膜材料,还是电解质和电极活性物质(电催化剂)的基底,即兼有隔膜和电解质的作用;另外,PEM还是一种选择透过性膜,在一定的温度和湿度条件下具有可选择的透过性,在质子交换膜的高分子结构中,含有多种离子基团,它只容许氢离子(氢质子)透过,而不容许氢分子及其他离子透过。
亚南膜电极参与了国家863计划《燃料电池应急备用电源中试规模的制造及运行》项目的研究开发,项目于2016年顺利通过国家科技部验收,
(a)PEMFC的基本结构
(b)质子交换膜燃料电池组的外观
图1质子交换膜燃料电池的基本结构
质子交换膜燃料电池对于质子交换膜的要求非常高,质子交换膜必须具有良好的质子电导率、良好的热和化学稳定性、较低的气体渗透率,还要有适度的含水率,对电池工作过程中的氧化、还原和水解具有稳定性,并同时具有足够高的机械强度和结构强度,以及膜表面适合与催化剂结合的性能。
质子交换膜的物理、化学性质对燃料电池的性能具有极大的影响,对性能造成影响的质子交换膜的物理性质主要有:膜的厚度和单位面积质量、膜的抗拉强度、膜的含水率和膜的溶胀度。质子交换膜的电化学性质主要表现在膜的导电性能(电阻率、面电阻,电导率)和选择通过性能(透过性参数P)上。
a.膜的厚度和单位面积质量。膜的厚度和单位面积质量越低,膜的电阻越小,电池的工作电压和能量密度越大;但是如果厚度过低,会影响膜的抗控强度,甚至引起氢气的泄漏而导致电池的失效。
b.膜的抗拉强度。膜的抗拉强度与膜的厚度成正比,也与环境有关,通常在保证膜的抗拉强度的前提下,应尽量减小膜的厚度。
c.膜的含水率。每克干膜的含水量称为膜的含水率,可用百分数表示。含水率对膜电解质的质子传递能力影响很大,还会影响到氧在膜中的溶解扩散。含水率越高,质子扩散因子和渗透率也越大,膜电阻随之下降,但同时膜的强度也有所下降。
d.膜的溶胀度。膜的溶胀度是指离子膜在给定的溶液中浸泡后,离子膜的面积或体积变化的百分率,即浸液后的体积(面积)和干膜的体积(面积)的差值与干膜的体积(面积)的百分比。膜的溶胀度表示反应中膜的变形程度。溶胀度高,在水合和脱水时会由于膜的溶胀而造成电极的变形和质子交换膜局部应力的增大,从而造成电池性能的下降。
质子交换膜燃料电池曾采用酚醛树脂磺酸型膜、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,全氟磺酸型膜最适合作为质子交换膜燃料电池的固体电解质。虽然全氟磺酸膜具有良好的性能,但由于膜的结构、工艺和生产批量等问题的存在,到目前为止,质子交换膜的成本还非常高,因此需要寻找高性能低成本的替代膜。一个选择是使用全氟磺酸材料与聚四氟乙烯(PTFE)的复合膜,其中PTFE是起强化作用的微孔介质,而全氟磺酸材料则在微孔中形成质子传递通道。这种复合膜能够改善膜的机械强度和稳定性,而且膜可以做得很薄,减少了全氟磺酸材料的用量,降低了膜的成本,同时较薄的膜还改善了膜中水的分布,提高了膜的质子传导性能。另一个选择是寻找新的低氟或非氟膜材料。此外,还可以采用无机酸与树脂的共混膜,不仅可以提高膜的电导率,还可以提高膜的工作温度。
②电催化剂催化剂是质子交换膜燃料电池中的关键性技术焦点所在。为了加快电化学反应速度,气体扩散电极上都含有一定量的催化剂。由于燃料电池的低运行温度,以及电解质酸性的本质,故应用的催化剂层需要贵金属。PEMFC电催化剂按作用部位可分为阴极催化剂和阳极催化剂两类。质子交换膜燃料电池的阳极反应为氢的氧化反应,阴极为氧的还原反应。因氧的催化还原作用比氢的催化氧化作用更为困难,所以阴极是最关键的电极。
对催化剂的要求是足够的催化活性和稳定性,阳极催化剂还应具有抗CO中毒的能力,对于使用烃类燃料重整的质子交换膜燃料电池系统,阳极催化剂系统尤其应注意这个问题。PEMFC电催化剂按照使用金属可分为铂系和非铂系电催化剂两类。由于质子交换膜燃料电池的工作温度低于100℃,目前只有贵金属催化剂对氢气氧化和氧气还原反应表现出了足够的催化活性.现在所用的最有效催化剂是铂或铂合金催化剂,它对氢气氧化和氧气还原都具有非常好的催化能力,且可以长期稳定工作。由于这种电池是在低温条件下工作的,因此,提高催化剂的活性,防止电极催化剂中毒很重要。
以铂或铂合金作为催化剂的主要问题是成本太高,由于Pt的价格高、资源匮乏,使得质子交换膜燃料电池的成本居高不下,限制了大规模的应用,需要进一步降低铂的载量。一种方法是寻找新的价格较低的非铂,非贵金属催化剂;另一种方法是改进电极结构,有效利用铂催化剂,提高Pt的利用率,减少单位面积的使用量。
以铂或铂合金作为催化剂的另一个主要问题是其毒化问题。铂催化剂因极富活性而提供了优异的性能。该催化剂对一氧化碳和硫的生成物与氧相比有较高的亲和力,这种毒化效应强烈地制约了催化剂的高度活性,并阻碍了扩展到其中的氢或氧.使得电极反应不能发生,燃料电池性能递减。若氢由重整装置提供,则气流中将含有一些一氧化碳,或吸入的空气因来自被污染城市而含有一氧化碳,这都会造成毒化问题的产生。由一氧化碳引起的毒化是可逆的,但它增加了成本,且各个燃料电池需要单独处理。
③电极质子交换膜燃料电池的电极是一种典型的多孔气体扩散电极,一般由气体扩散层和催化层构成。扩散层是导电材料制成的多孔合成物,起着支撑催化层、收集电流的作用,并为电化学反应提供电子通道、气体通道和排水通道。催化层是进行电化学反应的区域,是电极的核心部分,其内部结构粗糙多孔,有足够的表面积以促进氢气和氧气的电化学反应。电极制作的好坏对电池的性能有重要影响。
扩散层一般以多孔炭纸或炭布为基底,并经聚四氟乙烯(PTFE)和炭黑处理后构成的,厚度约为0.2~0.3mm。在扩散层中,被PTFE覆盖的大孔是憎水孔,未被PTFE覆盖的小孔是亲水孔。反应气体通过憎水孔传递,而产物水则通过亲水孔排出。制备扩散层的关键是如何实现憎水孔和亲水孔的合理分布。一个好的气体扩散电极应同时具备适度的亲水性和憎水性,以保证催化剂发生作用的最佳湿化环境,同时让反应生成的水及时排除,以免电极被淹。
催化层可以分为常规憎水催化层、薄层亲水催化层和超薄催化层。早期的催化层是常规的憎水催化层,厚度超过50um,主要是将铂黑或碳载铂催化剂和PTFE微粒混合后,经丝网印刷、涂布和喷涂等方法涂覆到扩散层上并经热处理制得.催化层中的PTFE提供了气体扩散通道,而催化剂则为电子和水的传递提供了通道。但是这种催化层质子传导能力较差,性能不高。后来,为了改进这种催化层的质子传导能力并增加催化剂、反应气体和质子交换膜三相界面的面积,又研制了薄层亲水催化层和超薄催化层。
Ⅷ 连续重整、焦化、加氢、 常减压等在石油化工方面各指什么
重整:通过催化的方法使石油产品分子结构改变,使之具有更多的支链和芳环
焦化:高温下有机化合物的结焦,炭化
加氢:通过加氢催化减少石油产品中的不饱和烃,使产品更加稳定
常减压:分别指常压蒸馏和减压蒸馏
Ⅸ 加氢裂化中的循环氢有什么作用重整过程中循环氢有何作用求标准正确答案,谢谢 考试了,给力啊
重整循环氢作用有三个吧:首先就是带走局部的热量,不至于温度局部过高,造成催化剂烧焦~其次就是能够均匀的分散原料油,使其跟催化剂接触完全~最后就是氢气本身可以抑制焦炭的生成~
Ⅹ 连续重整的连续重整工艺
移动床反应器连续再生式重整,简称连续重整。连续重整反应系统的流程如图1和图2所示,它们分别是美国UOP公司和法国IFP的专利技术,也是目前世界上工业应用的主要两家技术。
在连续重整装置,催化剂连续地依次流过串联的三个(或四个)移动床反应器,从最后一个反应器流出的待生催化剂含碳量为5%~7%(质量分数),待生催化剂由重力或气体提升输送到再生器进行再生。恢复活性后的再生催化剂返回第一反应器又进行反应,催化剂在系统内形成一个闭路循环。从工艺角度来看,由于催化剂可以频繁地进行再生,所以可采用比较苛刻的反应条件,即低反应压力(0.8 ~0.35MPa、低氢油比(摩尔比,4~1.5)和高反应温度(500~530℃),其结果是更有利于烷烃的芳构化反应,重整生成油的研究法辛烷值可达100以上,液体收率和氢气产率高。 连续重整技术是重整技术近年来的重要进展之一,它针对重整反应的特点提供了更为适宜的反应条件,因而取得了较高的芳烃产率、较高的液体收率和氢气产率,突出的优点是改善了烷烃芳构化反应的条件。虽然连续重整有上述优点,但是并不说明对于所有的新建装置它就是唯一的选择,因为判别某个技术的先进性的最终标准是其经济效益的高低。因此,在选择何种技术时应当根据具体情况作全面的综合分析。
连续重整的再生部分的投资占总投资的比例很大,装置的规模越小,其所占的比例也越大,因此规模小的装置采用连续重整是不经济的。近年新建的连续重整装置的规模一般都在600kt/a以上。从总投资来看,一座600kt/a连续重整装置的总投资与相同规模的半再生式重整装置相比,约高出30%由此可见,投资数量和资金来源应是一个重要的考虑因素。