石油炼制工艺学总结-1.pdf

1石油炼制工艺学总结石油炼制工艺学总结-1-1绪绪 论论燃料：汽油、煤油、柴油、喷气燃料化学工业的重要原料有：三烯指乙烯、丙烯；丁二烯、三苯指苯、甲苯、二甲苯；一炔指乙炔；一萘指萘三大合成：合成纤维,合成橡胶，合成塑料石油及其产品的组成和性质1、简述石油的元素组成、化学组成。石油主要由 C、H、S、N、O 等元素组成,其中 C 占 8387，H 占1114。石油中还含有多种微量元素，其中金属量元素有 钒、镍、铁、铜、钙等，非金属元素有 氯、硅、磷、砷等，石油中各种元素多以化合物的形式存在。石油主要由烃类和非烃类组成，其中烃类有：烷烃、环烷烃、芳烃，非烃类有含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物、胶状沥青状物质。石油中的含硫化合物给石油加工过程和石油产品质量带来的危害有：腐蚀设备、影响产品质量、污染环境、使催化剂中毒。2、蜡石蜡，分子量 300450，C17C35，相对密度 0.860.94，熔点 3070。主要组成：正构烷烃为主，少量的异构烷、环烷烃，芳烃极少。微晶蜡（地蜡）地蜡,又称天然石蜡（新疆山区，埃及、伊朗）分子量 500800，C30C60，滴熔点 7095。主要组成：带有正构或异构烷基侧链的环状烃，尤其是环烷烃；含少量正构烷烃和异构烷烃。微晶蜡具有较好的延性、韧性和粘附性。3、石油烃类组成表示方法单体烃组成表明石油馏分中每一种单体烃的含量数据。族组成表明石油馏分中各族烃相对含量的组成数据。2结构族组成的表示方法 把石油馏分看成是“平均分子”,芳香环、环烷环、烷基侧链等结构单元组成RA分子中的芳香环数RN分子中的环烷环数RT分子中的总环数,RT=RA+RNCA分子中芳香环上碳原子数占总碳原子数的百分数CN分子中环烷环上碳原子数占总碳原子数的百分数CR分子中总环上碳原子数占总碳原子数的百分数,CR=CA+CNCP分子中烷基侧链上碳原子数占总碳原子数的百分数4、胶状-沥青状物质沥青质：指不溶于低分子（C5C7）正构烷烃，但能溶于热苯的物质。可溶质：指既能溶于热苯，又能溶于低分子(C5C7)正构烷烃的物质。含饱和分、芳香分和胶质。胶质胶质是一种很粘稠的流动性很差的液体或半固体状态的胶状物，颜色为黄色至暗褐色。受热熔融，相对密度1.0，VPO 法分子量约 8003000。胶质具有很强的着色能力，50ppm 的胶质就可使无色汽油变为草黄色。胶质能溶于石油醚、苯、乙醚及石油馏分。胶质含量随沸点升高而增多，渣油中含量最大。胶质易氧化缩合为沥青质，受热易裂解及缩合。沥青质沥青质是一种深褐至黑色的、无定型脆性固体。相对密度略大于 1.0，VPO法分子量约 300010000。加热不熔，300以上时会分解及缩合。沥青质能溶于苯、二硫化碳、四氯化碳中，不溶于石油醚。沥青质无挥发性，全部集中在渣油中。胶质和沥青质的存在使渣油形成一种较稳定的胶体分散体系。胶质、沥青质能与浓硫酸作用，产物溶于硫酸。5、石油的馏分组成500 ：减压渣油(VR)常压蒸馏后残余的350 的油称为常压渣油或常压重油。（AR）我国原油具有汽油含量低，渣油含量高的特点。我国减压渣油的性质特点C 8587%，H 1112%，氢碳原子比1.6；硫含量不高，而氮含量较高，脱氮困难；金属含量不高，且镍含量远高于钒含量；收率偏高，一般占原油的 4050%。组成特点：芳香分不高，30%；庚烷沥青质含量较低，多小于 3%；胶质含量高，多在 4050%。第三章第三章 石油及油品的物理性质石油及油品的物理性质1、蒸汽压概念：在某温度下，液体与其液面上方的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。表示液体在一定温度下的汽化能力。雷德蒸汽压测定器2、馏分组成与平均沸点ASTM 蒸馏（或称恩氏蒸馏）馏程：初馏点到终馏终点这一温度范围称油品沸程。初馏点：在一定条件下，恩氏蒸馏中流出第一滴油品时的气相温度。终馏点：蒸馏终了时的最高气相温度(干点：恩氏蒸馏过程中最后一个液滴汽化时的气相温度)。馏分：在某一温度范围内蒸出的馏出物。馏分组成：蒸馏温度与馏出量(体)之间的关系 平均沸点：体积平均沸点，质量平均沸点，实分子平均沸点，立方平均沸点，中平均沸点3、密度与相对密度相对密度：油品密度与标准温度下水的密度之比。(标准温度：常用 4或15.6)比重指数API4油品密度的测定：密度计法 韦氏天平法 密度瓶法4、特性因素 K概念：特性因数是把油品的平均沸点和相对密度关联起来，说明油品化学组成特性的一个复合参数。烷烃 K=1213；环烷烃 K=1112；芳烃 K=9.7115、平均相对分子量 油品的分子量是油品各组分分子量的平均值。6、油品的黏度流体流动时，由于分子相对运动产生内摩擦而产生内部阻力,这种特性称为粘性,衡量粘性大小的物理量称为粘度。动力粘度：1 Pa s=100 P（泊）=1000 cP 运动粘度t 1 cm2/s(斯)=100mm2/s(厘斯，cSt)条件粘度：恩氏粘度 OEt 雷氏粘度 RIS 赛氏粘度分赛氏通用粘度(SUS)和赛氏重油粘度(SFS)。mm2/s：OE：SUS ：RIS=1：0.132：4.62 ：4.05毛细管粘度计（牛顿）旋转粘度计（非牛顿）粘温特性粘度比：V50/V100 粘度比越小，油品粘度随温度变化越小，粘温性质越好。粘度指数：VI油品粘度随温度变化越小 正构烷烃的粘温性质最好；环状烃的粘温性质较差，环数越多越差，而侧链长的粘温性质也较好。7、热性性质焓(H)：将 1 kg 油品由基准状态加热到某指定状态时所需的热量称为油品的焓。石油馏分的热焓与温度、压力、特性因数和相对密度有关。比热（C）：单位物质(kg 或 kmol)温度升高 1 时所需要的热量称为比热。蒸发潜热(汽化潜热)：单位物质由液态转化为相同温度下气态所需要的热量5称为汽化潜热。温度高，分子的能量大，液相变为气相较易，故汽化潜热小；温度、压力高至临界状态时，汽化潜热等于零。8、低温流动性油品失去流动性的原因粘温凝固：含蜡很少或不含蜡的油品，温度降低时粘度增加很快，当粘度增加到某个程度时,油品变成无定型的粘稠的玻璃状物质而失去流动性。构造凝固：含蜡油品，当温度逐渐下降时，蜡逐渐结晶析出形成网状结构，将液体油品包在其中，使油品失去流动性。结晶点:在油品到达浊点温度后继续冷却，出现肉眼观察到结晶时的最高温度。凝固点：试样在规定条件下冷却至液面停止移动时的最高温度。冷滤点：在规定条件下 20 毫升试样开始不能通过过滤器时的最高温度。闪点：油品在规定条件下加热，蒸发的油蒸气与空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度自燃点：将油品隔绝空气加热到一定的温度后与空气接触，无需引火即可自然，发生自燃的最低温度.浊点：试油在规定条件下冷却，开始呈现浑浊时的最高温度称为浊点。倾点:在规定条件下被冷却的试样能流动的最低温度。冰点：油品被冷却时所形成的蜡结晶消失一瞬间的温度。燃点：在规定条件下，当火焰靠近油品表面时即着火，并持续燃烧至规定时间所需的最低温废，以表示。闪点、燃点与油品的汽化性有关 自燃点与油品的氧化性有关自燃点比较：烷烃环烷烃芳烃 9、燃烧性能发热值：标准状态下 1kg 油品完全燃烧时放出的热量称为发热量，或称热值，单位 kJ/kg。高热值（理论热值）：燃料燃烧的起始温度和燃烧产物的最终温度均为 15，产物水为液态。低热值（净热值）：产物水为汽态10、其它物理性质苯胺点：油品在规定条件下和等体积的苯胺完全混溶时的最低温度，以表6示。各类烃苯胺点比较：芳烃环烷烃烯烃 环烷烃 烷烃 石油产品的质量要求燃料燃料包括汽油、柴油及喷气燃料(航空煤油)等发动机燃料以及灯用煤油、燃料油等。我国的石油产品中燃料约占 80%，而其中约 60%为各种发动机燃料，所产柴油和汽油的比例约为 1.3:1。润滑剂其中包括润滑油和润滑脂，主要用于降低机件之间的摩擦和防止磨损，以减少能耗和延长机械寿命。其产量不多，仅占石油产品总量的 2%左右，但品种达数百种之多。石油沥青石油沥青用于道路、建筑及防水等方面，其产量约占石油产品总量 3%。石油蜡石油蜡属于石油中的固态烃类，是轻工、化工和食品等工业部门的原料，其产量约占石油产品总量的 1%。石油焦石油焦可用以制作炼铝及炼钢用电极等，其产量约为石油产品总量的 2%。溶剂和化工原料约有 10%的石油产品是用作石油化工原料和溶剂，其中包括制取乙烯的原料(轻油)，以及石油芳烃和各种溶剂油。1、汽油机对燃料的使用要求 蒸发性：在所有工况下，具有足够的挥发性以形成可燃混合气。1馏程10%馏出温度：反映了汽油中轻组分的多少，用来保证具有良好的启动性50%馏出温度：反映汽油的平均汽化性，用来保证汽车的发动机加速性能、最大功率及爬坡能力90%馏出温度（t 90%）和终馏点（或干点）：反映了汽油中重组分含量的7多少，终馏点（干点）反映了汽油中最重组分的程度;用来控制汽油的蒸发完全性及燃烧完全性。蒸气压蒸气压的大小表明汽油蒸发性的高低,控制汽油在使用中不易产生气阻 抗爆性：燃烧平稳，不产生爆震燃烧现象。2汽油在发动机中燃烧不正常时，会出现机身强烈震动的情况，并发出金属敲击声，同时发动机功率下降，排气管冒黑烟，严重时导致机件损坏的现象，称爆震燃烧，也叫敲缸。汽油的抗爆性指标:辛烷值 我国车用汽油牌号用研究法辛烷值高低划分辛烷值：芳烃异构烯烃异构烷烃环烷烃正构烯烃正构烷烃汽油的理想组分：异构烷烃提高汽油辛烷值的方法:加入抗爆剂,调合,加工工艺(如催化重整)安定性：储存安定性好，生成胶质的倾向小。3实际胶质 mg/ml 诱导期 min 碘值 gI/100g 油品生成胶质的倾向：二烯烃环烯烃链烯烃 改善汽油安定性的方法:精制除去不安定组分 加入抗氧剂和金属钝化剂 腐蚀性：对发动机没有腐蚀作用。4评定指标：硫及含硫化合物 有机酸 水溶性酸碱腐蚀试验（铜片试验 博士试验）洁净性：排出的污染物少。5车用汽油的发展方向：高辛烷值 低硫乃至无硫 低芳烃 低烯烃 低蒸汽压2、柴油机的主要性能：流动性 四行程的汽油机与柴油机工作循环基本一样,都有按进气、压缩、作功和排气四个行程柴油机的燃烧过程：滞燃期（发火延迟期）、急燃期、缓燃期（主燃期）、后燃期8汽油发动机与柴油发动机的区别区别主要在于压缩比、点火方式、所用燃料及用途轻柴油用于高速柴油机，1000 转/分 重柴油用于中低速柴油机，环烷烃芳烃 重量热值高，战斗机体积热值：烷烃环烷烃环烷烃烯烃异构烷烃芳烃;同类烃中,大分子烃比小分子烃易氧化。5、汽油、柴油蒸发性要求的原因汽油对蒸发性要求的原因：如果蒸发性太差，就不能全部汽化，启动与加速困难，燃烧不完全；蒸发性太好，则易在输油管中气化而造成气阻，供油不足甚至中断。柴油对蒸发性要求的原因：馏分过轻，蒸发太快，不易氧化,自燃点高；馏9分过重，蒸发太慢，太易氧化,自燃点低。6、柴油的十六烷值是否越高越好？十六烷值不是越高越好!使用十六烷值过高（如大于 65）的柴油同样会形成黑烟，燃料消耗反而增加，这是因为燃料的着火滞燃期太短，自燃时还未与空气混合均匀，致使燃料燃烧不完全，部分烃类因热分解而形成带碳粒的黑烟；另外，太高还会减少燃料的来源。用十六烷值适当的柴油才合理。十六烷值在4055 之间最合适，65 滞燃期太短。7、为何不能将柴油兑入汽油中作车用汽油使用？同时也不能将汽油兑在轻柴油中使用？绝对不能。因为汽油和柴油发动机燃烧原理不同，汽油机为点火式，而柴油机为压燃式。前者所用汽油，馏份轻，易挥发，自燃点高，辛烷值高；而车用柴油馏份重，自燃点低，辛烷值低，十六烷值高，因而混合的汽、柴油既不能在汽油发动机中使用，也不能在柴油机中使用。若在汽油发动机中使用，辛烷值太低，极易产生爆震。馏份重，燃烧的沉积物和积炭太重。若在柴油机中用，自燃点高，十六烷值太低，不易压燃，易产生爆震，损坏发动机。8、试比较汽油机和柴油机工作原理的相同点和不同点，并从燃料的角度说明其产生爆震的原因及理想组分是什么。都具有进气、压缩、做功、排气四个工作过程。汽油机产生爆震是由于汽油机压缩比与燃料质量不相适应，压缩比过大,燃料太易氧化，生成过多的过氧化物，过氧化物又不易分解，使燃料自燃点过低，燃料自燃而形成多个燃烧中心，产生爆炸性燃烧，瞬间释放出巨大的能量而产生爆震现象。压燃式发动机产生爆震是由于燃料自燃点高,燃料不易氧化,过氧化物生成量不足,迟迟不能自燃(滞燃期太长),以至喷入的燃料积聚过多,自燃一开始,这些燃料同时燃烧,巨大能量瞬间释放出来,大大超过正常燃烧压力,引起爆震。汽油机和柴油机虽然产生的爆震原因不一样，但产生的危害是一样的。即爆震会损坏气缸部件，缩短发动机寿命，燃料燃烧不完全，增加油耗量，发动机效率降低。汽油理想组分：异构烷烃 柴油理想组分：烷烃、环烷烃。9、汽油、轻柴油的商品牌号分别依据什么划分？10我国车用汽油的牌号按研究法辛烷值（RON）的大小划分。柴油牌号以凝点和粘度高低来划分。轻柴油用于高速柴油机。按凝点分为 10 号、0 号、-10 号、-20 号、-35 1号、-50 号六个牌号。重柴油用于中低速柴油机。按 50 运动粘度(mm2/s)分为 10 号、20 号、230 号三个牌号。10、试简述车用汽油规格指标中为什么要控制蒸汽压及 10%、50%、90%和干点温度。蒸气压的大小表明汽油蒸发性的高低。用来控制车用汽油不至于产生气阻。汽油的蒸发性由其馏程和饱和蒸汽压来评定。10%馏出温度（t10）其高低反映了汽油中轻组分的多少。用来保证具有良好的启动性。1 2发动机易于启动的最低大气温度的关系 10%的馏出温度值越低，则表明汽油中低沸点组分越多、蒸发性越强、起 1动性越好，在低温下也具有足够的挥发性以形式可燃混合气而易于起动。若过低，则易于在输油管道汽化形成气泡而影响油品的正常输送，即产生气阻。汽油的饱和蒸汽压越大，蒸发性越强，发动机就容易冷起动，但产生气 2阻的倾向增大，蒸发损耗以及火灾危险性也越大。50%馏出温度 大小反映汽油的平均汽化性；用来保证汽车的发动机加速性能、最大 1 2功率及爬坡能力。90%馏出温度反映了汽油中重组分含量的多少。干点（终馏点）反映了汽油中最重组分的程度，用来控制汽油的蒸发完全性及燃烧完全性。第四章第四章 原油评价与原油加工方案原油评价与原油加工方案1、原油的分类：我国目前通常采用关键馏分特性，补充以硫含量的分类。其分类通常为化学分类（特性因数 K 分类、关键馏分特性分类）和工业分类11（硫含量、相对密度、氮含量、蜡含量、胶质含量）2、特性因数 K 的分类方法：石蜡基原油（K12.1）；中间基原油（11.5K12.1）；环烷基原油（10.5K恩平；馏程(终馏点-初馏点)：实恩平；分离精确度：实恩平。13实沸点蒸馏分离精确度最好，但在同一温度下汽化率最小。平衡汽化分离精确度最差，但在同一温度下汽化率最大，故广泛使用。平衡汽化数据最难得到，恩氏蒸馏数据最易得到。平衡汽化在实际生产中得到广泛的应用对分离精确度没有严格要求的情况下，采用平衡汽化可以用较低的温度而得到较高的汽化率，从而不但可以减轻加热设备的负荷，而且也减轻或避免了油品因过热分解而引起降质和设备结焦。故这就是为什么平衡汽化的分离效果虽然最差却被大量采用的根本原因。7、原油含盐含水的危害：增加能量消耗：水与油的汽化热分别为：水(100):540kCal/kg，油：70kCal/kg；依其的汽化热可知，原油含水量多时，会增加加热炉负荷和塔顶冷凝冷却负荷，增加体积输送量，使管路阻力增加，泵送能耗大。盐溶于水不溶于油，水汽化后，盐沉积下来形成积垢，使得管路阻力增大和换热器和加热炉炉管传热效率降低，严重时堵塞管路而被迫停工。干扰蒸馏塔的平衡操作：水的相对分子量相对比较小，当等质量时，依理想气体方程式可知，水蒸气占有的气体体积对于原油的成分而言就大很多，故原油含水量大，塔内汽相负荷过大，有可能造成冲塔，破坏蒸馏过程。腐蚀设备：盐类水解生成腐蚀性很强的物质，造成管路腐蚀、穿孔、漏油、火灾。比如氯化盐、硫化盐的水解生成 HCl、H2S，其与 Fe、FeS 发生化学反应，从而金属不断被腐蚀。影响二次加工原料的质量：盐类留在油品中会影响油品质量，二次加工时污染催化剂8、脱水方法（沉降公式，加破乳剂，加热，加高压电场）化学方法(加破乳剂)水和原油在乳化剂(表面活性物质)作用下形成乳状液，水在原油中处于高度分散的乳化状态，水滴直径极(d)小，不易沉降。加入破乳化剂，破坏或减弱乳化剂分子形成的保护膜，使水滴能聚集，水滴直径增大，加快水滴的沉降速度。(d)。加热法14加原油加热，可以减小油的粘度()；使重度差增大(w-)即Tw，(w-)；还可以增加原油对乳化剂的溶解力,减弱或破坏乳化剂分子形成的保护膜。电化学法即加高压电场。乳化剂分子形成的保护膜牢固，单靠加破乳化剂和加热，往往不能达到脱水要求，为此，需采用电场破乳。加电场前极性分子(水滴)杂乱,加电场后极性分子定向排列；在直流电场作用下，带电负电何(极性)的小水滴会移动、碰撞或电场力将水滴拉长、破坏，最后许多小水滴聚集成大水滴，加速沉降。或是在交流电场作用下，水滴不断被吸引、排斥和振动，使保护膜被破坏，小水滴聚集成大水滴，加速沉降。在实际的原油脱盐脱水工艺中，上述几种方法是同时进行的；加破乳化剂，加热，然后到电脱盐罐加高压电场。10、三段汽化的常减压蒸馏工艺流程：三段汽化流程包括三个部分：原油初馏、常压蒸馏和减压蒸馏。常压蒸馏和减压蒸馏都属物理过程，经脱盐、脱水的混合原料油加热后在蒸馏塔里，根据其沸点的不同，从塔顶到塔底分成沸点不同的油品，即为馏分，这些馏分油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂，绝大多是作为二次加工装臵的原料，因此，常减压蒸馏又称为原油的一次加工。1511、初馏塔作用A、减少原油管路阻力，降低原油泵出口压力；B、减少常压炉的热负荷，降低装置能耗；C、平稳主常压塔的操作，使主-常塔免收水的影响；D、使腐蚀转移到初馏塔系统，减轻常压塔腐蚀，经济上合理；E、可获取含砷量低的重整原料。12、常压塔有何特点？A、常压塔为一复合塔；B、设有汽提塔和汽提段；C、全塔热平衡；D、恒分子回流的假定完全不适用。13、减压塔有何特征？A、降低从汽化段到塔顶的流动压降；B、降低塔顶油气馏出管线的流动压降；C、减压塔塔底汽蒸汽用量比常压塔大；D、降低转油线的压降；E、缩短渣油在减压塔内的停留时间。14、减压塔与常压塔比较有以下工艺特点。(1)分离精确度要求不高,组分间相对挥发度大(易分离)；塔板数少：常(68)，减(34)；塔板压降小：常(35mmHg)，减(12mmHg)。汽化段压力低,水蒸汽多,汽体流量大,塔径大;16压力:减(100mmHg)常(1500mmHg)；塔径(250 万吨/年)：减压塔(6.4m)，常压塔(3.8m)(3)减压渣油温度高,相对密度大,易结焦;(4)减压下蒸馏,液体表面易起泡沫;(5)塔顶不出产品；(6)回流热大部分由中段回流取出15、为什么减压塔上大下小？因为温度高，减小塔径，可以提高流速，可以防止产品结焦。16、实现减压的方法？注入大量的水蒸汽 用真空泵17、试简述开设中段循环回流的优缺点。循环回流如果设在精馏塔的中部，就称为中段循环回流。优点：使塔内的汽、液相负荷沿塔高分布比较均匀；石油精馏塔沿塔高的温度梯度较大，从塔的中部取走的回流热的温位显然要比从塔顶取走的回流热温位高出许多，因而是价值更高的可利用热源。缺点：中段循环回流上方塔板的回流比相应降低，塔板效率有所下降；中段循环回流的出入口之间要增设换热塔板，使塔板和塔高增大；相应地增设泵和换热器，工艺流程变得复杂些。18、汽提塔有何作用？答：汽提塔是利用气体通过液体时把液体中要提走的成分带走的装置。气提是一个物理过程，它采用一个气体介质破坏原气液两相平衡而建立一种新的气液平衡状态，使溶液中的某一组分由于分压降低而解吸出来，从而达到分离物质的目的。侧线产品汽提的目的：脱除其中的低沸点组分，提高产品的闪点，改善分馏精确度。常压塔塔底汽提的目的：降低塔底重油中 350以前组分的含量，提高轻质油品的收率，同时也减轻了减压塔的负荷。减压塔塔底汽提的目的：降低汽化段的油气分压，以尽可能提高减压塔的拔出率。汽提塔还可以调整产品的闪点与馏程。17第六章 催化裂化催化裂化的几种工艺形式催化裂化：反应-再生系统和分馏系统新鲜原料油经换热后与回炼油混合，经加热炉加热至 200400后至提升管反应器下部的喷嘴，原料油由蒸汽雾化并喷入提升管内，在其中与来自再生器的高温催化剂（600750）接触，随即汽化并进行反应。油气在提升管内的停留时间很短，一般只有几秒钟。反应产物经旋风分离器分离出夹带的催化剂后离开反应器去分馏塔。积有焦炭的催化剂(称待生催化剂)由沉降器落入下面的气提段。气提段内装有多层人字形挡板并在底部通入过热水蒸气。待生催化剂上吸附的油气和颗粒之间的空间的油气被水蒸气置换出而返回上部。经气提后的待生剂通过再生斜管进入再生器。再生器的主要作用是烧去催化剂上因反应而生成的积炭，使催化剂的活性得以恢复。再生用空气由主风机供给，空气通过再生器下面的辅助燃烧室及分布管进入流化床层。对于热平衡式装置，辅助燃烧室只是在开工升温时才使用，正常运转时并不烧燃烧油。再生后的催化剂(称再生催化剂)落入淹流管，再经18再生斜管送回反应器循环使用。再生烟气经旋风分离器分离出夹带的催化剂后，经双动滑阀排入大气。分馏系统由反应器来的反应产物油气从底部进入分馏塔，经底部的脱过热段后在分馏段分割成几个中间产品：塔顶为汽油及富气，侧线有轻柴油、重柴油和回炼油，塔底产品是油浆。轻柴油和重柴油分别经气提后，再经换热、冷却后出装置。催化裂化装置的分馏塔有几个特点：进料是带有催化剂粉尘的过热油气。1 一般设有多个循环回流：塔顶循环回流、一至两个中段循环回流、油浆 2循环回流。塔顶回流采用循环回流而不用冷回流 3吸收稳定系统吸收-稳定系统主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔及稳定塔组成。从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分，而粗汽油中则溶解有 C3、C4 组分。吸收-稳定系统的作用就是利用吸收和精馏的方法将富气和粗汽油分离成干气(C2)、液化气(C3、C4)和蒸汽压合格的稳定汽油。1、催化裂化：催化裂化是在 0.10.3MPa、500左右的温度及酸性催化剂作用下，重质原料油发生以裂解为主的一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油、油浆及焦炭的工艺过程。192、催化裂化的原料和产品 烷烃、环烷烃易裂化，是理想原料主要原料有：减压馏分油、蜡下油、焦化蜡油、常压重油等。减压馏分油和蜡下油含金属、残炭、沥青质、芳烃等较少，容易裂化，轻油收率高。焦化蜡油烯烃和芳烃较多，裂化转化率较低，生焦率较高。常压重油含大量胶质、沥青质和稠环芳烃，重金属、残炭及其它杂质含量高，难裂化，生焦率高。衡量原料性质的指标馏分范围窄比宽好,但实际原料馏分都较宽烷烃、环烷烃易裂化，是理想原料。芳烃难裂化，易生焦。烯类易裂化，也易生焦。残炭、硫、氮含量：硫含量会影响裂化的转化率、产品选择性和产品质量。硫含量增加，转化率下降，汽油产率下降，气体产率增加。氮：原料中的氮化合物，特别是碱性氮化合物能强烈地吸附在催化剂表面，中和酸性中心，使催化剂活性降低。重金属含量（Ni、V、Cu、Na、Fe）钠除了本身具有碱性使催化剂酸性中心减活外，更主要的是它与钒在高温下生成低熔点钒酸铝钠将破坏催化剂的晶格结构，使钒对催化剂的危害比镍还大。重金属沉积在催化剂上，具有脱氢作用，使产品中氢气和焦炭产率增加。镍和钒毒害作用最大。主要产品有：液化气、汽油、柴油、油浆等。液化气烯烃含量高，分离后可作为化工原料；汽油产率高，辛烷值高、质量好；柴油十六烷值低，安定性差，芳烃含量高，分离后可作化工原料；油浆稠环芳烃含量高，分离后可作橡胶溶剂油，可作焦化原料生产高质量石油焦。3、催化裂化的化学反应分解反应 .异构化反应 氢转移反应 芳构化反应 生焦反应 烷基化反应汽油 ON 提高主要靠裂化和异构化反应烷烃：主要发生分解反应分解成较小分子的烷烃和烯烃。多从中间的 CC20键处断裂，分子越大越易断裂 位断裂。烯烃：主要反应也是分解反应，同时还有异构化，氢转移和芳构化反应。环烷烃：主要反应有分解、脱氢和异构化芳香烃：芳环十分稳定，但芳环上的烷基侧链很容易断裂生成较小分子的烯烃；多环芳烃主要发生缩合反应。氢转移反应：某烃分子上的氢脱下来后立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应称为氢转移反应。（特征反应反应速度不快，较低温、高活性催化剂有利。氢转移反应是汽油饱和度较高，催化剂失活的主要原因）正碳离子：指缺少一对价电子的碳所形成的烃离子，或叫带正电荷的碳离子。最初形成正碳离子的条件：有烯烃，有质子。原料中有烯烃，催化剂提供质子。稳定性强弱 叔正碳离子仲正碳离子伯正碳离子 乙基正碳离子甲基正碳离子。4、石油馏分的催化裂化反应有两方面的特点（一）各种烃类之间的竞争吸附和对反应的阻滞作用(4 分)反应过程 7 步骤：原料分子自主气流中向催化剂扩散；接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散；靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附；被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应；生成的产品分子从催化剂上脱附下来；脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散；产品分子从催化剂外表面再扩散到主气流中各种烃类在催化剂表面的吸附能力大致为：稠环芳烃稠环环烷烃烯烃单烷基侧链的单环芳烃环烷烃烷烃。在同一族烃类中，大分子的吸附能力比小分子的强。而各种烃类的化学反应速率快慢顺序大致为：烯烃大分子单烷基侧链的单环芳烃异构烷烃及环烷烃小分子单烷基侧链的单环芳烃正构烷烃稠环芳烃。稠环芳烃，它的吸附能力强而化学反应速率却最低。催化裂化回炼油21和油浆，其中含有较多的稠环芳烃不仅难裂化还易生焦，所以须选择合适的反应条件，如缩短反应时间以减少生焦，或温度低、反应时间长一些以提高裂化深度，这就是选择性催化裂化的原理。（二）复杂的平行-顺序反应实际生产中应适当控制二次反应。当生产中要求更多的原料转化成产品，以获取较高的轻质油收率时，则应限制原料转化率不要太高，使原料在一次反应后即将反应产物分馏。然后把反应产物中与原料馏程相近的中间馏分(回炼油)再送回反应器重新进行裂化。这种操作方式称为循环裂化。5、催化裂化催化剂的失活原因有哪些？裂化催化剂的失活原因主要有三：一是高温或高温与水蒸气的作用，在高温，特别是有水蒸气存在条件下，裂化催化剂的表面结构发生变化，比表面积减小、孔容减小，分子筛的晶体结构破坏，导致催化剂的活性和选择性下降；二是裂化反应生焦，催化裂化反应生成的焦炭沉积在催化剂的表面上，覆盖催化剂上的活性中心，使催化剂的活性和选择性下降；三是毒物的毒害引起的失活。6、固体流态化：细小的固体颗粒被运动着的流体(气体或液体)所携带使之形成象流体一样能自由流动的状态，称为固体流态化，简称流态化或流化。稀相输送：当流速增大至某一数值后，床层上界面消失，床层空隙率增大，所有颗粒都悬浮在气流中并被气流带走。这时气流中颗粒浓度降低，由密相转变为稀相，这种状态称为稀相输送。密相输送：催化剂颗粒不被气体加速，而是在少量气体松动的流化状态下考静压头之差产生的推动力，来克服流动时的阻力。7、裂化的过程中，偶尔 H2 产量多的原因？重金属在催化剂上具有脱 H 的作用，故可能是金属的腐蚀厉害引起。8、裂化的气体为什么含有 C3、C4 的气体多而含有少量的 C1、C2？且裂化产物中含异构烃多？依据正离子反应机理可知，由于正碳离子分解时不生成比 C3、C4 更小的正碳离子，而伯、仲正碳离子趋向于转化为更稳定的叔正碳离子，因此裂化产物中含异构烃多，裂化气中含 C1、C2 少，催化裂化条件下总会伴有热裂化反应。9、反应温度如何影响催化裂化的产品质量和产品分布？22当提高反应温度时，由于分解反应（产生烯烃）和芳构化反应的反应的反应速率常数比氢转移反应的大，因而前两类反应的速率提高得快，于是汽油的烯烃和芳烃含量有所增加，烷烃含量降低，汽油的辛烷值提高，柴油的十六烷值降低，残炭值和汽、柴油的胶质含量增加。10、简述催化剂汽提目的；经反应后的催化剂会吸附有许多油气分子，如果带到再生器，其一会加重再生器烧焦负荷，其二白白浪费的反应生成的油气，产品收率降低。用蒸汽汽提的目的就是除去催化剂上吸附的油气。11、工业上广泛采用的分子筛催化剂载体是低铝硅酸铝和高铝硅酸铝，也有的采用其他类型的载体。载体除了起稀释作用外，还具有什么作用？载体除了起稀释作用外，还具有以下重要作用：提供足够的表面和孔道，使分子筛分散得更好，并利于油气扩散。载体自身提供一定活性，使大分子能进行一次裂化。在离子交换时，分子筛中的钠不可能完全被置换掉，而钠的存在会影响分子筛的稳定性。载体不仅可以容纳分子筛中末除去的钠，从而提高分子筛的稳定性，且还能增加催化剂的抗毒性能。在再生和反应时，载体起到热量贮存和传递的作用。适宜的载体可增强催化剂的机械强度。分子筛的价格较高，使用载体可降低催化剂的生产成本。12、俩器、俩阀和三机分别指什么？俩器：反应器和再生器 俩阀：单动滑阀和双动滑阀三机：主风机、气压机和烟气轮机13、催化剂再生的目的？主要是想除去催化剂表面上的催化碳，从而恢复催化剂的活性。14、烃类催化裂化是气固非均相反应，其反应过程 7 步骤:(1)原料分子自主气流中向催化剂扩散；(2)接近催化剂的原料分子向微孔内表面扩散；(3)靠近催化剂表面的原料分子被催化剂吸附；(4)被吸附的分子在催化剂的作用下进行化学反应；(5)生成的产品分子从催化剂上脱附下来；(6)脱附下来的产品分子从微孔内向外扩散；(7)产品分子从催化剂外表面再23扩散到主气流中。反应过程可简化为：吸附反应脱附15、催化装置各个系统的作用？反应-再生系统的作业：提供反应的场所，使得催化剂的活性得到回复；分馏系统作用：将反应产物分离为如下，富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油、油浆；吸收-稳定系统作用：就是利用吸收和精馏的方法把富气和粗汽油分离成干气、液化气和蒸汽压合格的稳定汽油；烟气能量回收系统：利用烟气的热能和压力能做功，驱动主风机以节约电能，甚至可以对外输出剩余的电力。16、催化分馏塔工艺特点 分馏塔下部有脱过热段。进料是带有催化剂粉未的 460以上的过热油气;塔下部设脱过热段,达到洗涤催化剂粉未和脱过热的作用；产品容易分离；全塔过剩热多。