石油化工技术专业《教案 5-2催化重整的催化剂》
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催化重整一、引言催化重整是一种重要的化学反应过程,在石油化工工业中被广泛应用。
重整反应通过改变碳氢化合物的结构,提高烷烃类化合物的辛烷值,从而增加其燃料的抗爆性能和热值。
本文将详细介绍催化重整的原理、机理以及工艺条件等相关内容。
二、催化重整的定义和原理催化重整是指将低辛烷值的烷烃类化合物通过催化剂的作用,转化为高辛烷值的芳烃类化合物的反应过程。
催化重整的原理主要涉及以下几个方面:1.催化剂:催化重整反应中常使用的催化剂主要包括铂、铑、钼等负载在陶瓷或金属载体上的金属催化剂。
这些催化剂具有良好的热稳定性和活性,能够在高温和高压的条件下,提供催化活性位点,促进重整反应的发生。
2.反应物:催化重整反应中的反应物一般为低辛烷值的烷烃类化合物,如石脑油、蜡油等。
这些烷烃类化合物中的直链烷烃和环烷烃可以在催化剂的作用下发生裂解和重排,生成较高辛烷值的芳烃类化合物。
3.反应机理:催化重整反应主要涉及两个基本过程,即裂解和重排过程。
裂解过程是指烷烃类化合物中的碳碳键被断裂,产生碳氢碳烯烃。
重排过程是指碳氢碳烯烃在催化剂的作用下进行分子内重排,产生较高辛烷值的芳烃类化合物。
三、催化重整的工艺条件催化重整反应的工艺条件对于反应的效果和催化剂的寿命非常重要。
以下是常用的催化重整反应的工艺条件:1.温度:催化重整反应的温度一般在450-550摄氏度之间。
温度过低会导致反应速率较慢,而温度过高则容易引起副反应和催化剂的失活。
2.压力:催化重整反应的压力一般在1-10兆帕之间。
适度的反应压力对于提高产率和选择性有一定的影响。
3.空速:催化重整反应的空速一般在1-4小时-1之间。
空速过高会导致反应物停留时间过短,而空速过低则会增加反应时间和催化剂的用量。
4.催化剂的选择:不同的催化剂对催化重整反应有不同的催化活性和选择性。
根据不同的反应物和要求,选择适合的催化剂非常重要。
5.反应物的预处理:在催化重整反应前,需要对反应物进行预处理,通过脱硫、脱氮等步骤去除杂质,以提高反应的效果和催化剂的寿命。
教学设计【新课导入】
复习旧知识。
引课:重整原料预处理的目的是切取符合重整要求的馏分和脱除对重整催化剂有害的杂质及水分,满足重整原料的馏分、族组成和杂质含量的要求。
实际生产过程中是如何进行预处理呢?这节课我们就来学习催化重整原料的预处理。
【新课内容】
催化重整原料的预处理。
重整原料的预处理由预分馏、预加氢、预脱砷和汽提等单元组成。
知识点1预分馏
在预分馏局部,原料油经过精馏以切除其轻组分拔头油。
生产芳烃时,一般只切<60℃馏分。
而生产高辛烷值汽油时,切<90℃的馏分。
原料油的干点通常均由上游装置控制,少数装置也通过预分馏切除过重分,使其馏分组成符合重整装置的要求。
回忆并引入新课
结合预处理工艺流程图讲解
反响器的反响温度、压力及氢油比根本相同。
预脱砷所用的催化剂是四钼酸镍加氢精制催化剂。
知识点4汽提
催化重整装置更换双多金属催化剂后,催化剂对原料油中硫和水的含量要求更为严格,原来用氢气吹除硫化氢的汽提塔不能适应生产要求,因而改用新的蒸馏型汽提塔。
蒸馏型汽提塔汽提后油品的含硫量和含水量非常低。
由表中数据可以看出,预加氢油气别离器底油中硫含量41g/g、水含量为41gg,经蒸馏型汽提塔处理后硫含量为μg/g、水含量为g。
可以满足重整的要求。
结合表中数据进行分析。
延安职业技术学院试题库参考答案 D卷考试科目: 石油加工生产技术命题人: 李恺翔适用专业: 石油化工技术年级审阅人:一、填空题〔每题1分,共25分〕评分细那么:不能有错字出现错字不给分1、答案:升高2、答案:自燃点低3、答案:冰点浊点凝点4、答案:马达法研究法5、答案:两头细,中间粗7、答案:芳构化;异构化;加氢裂化8、答案:吸附;氧化;加氢9、正己烷10、再生滑阀、再生器11、压力平衡、热平衡、物料平衡12、醇胺湿法脱硫13、叠合过程14、预碱洗、水洗二、选择题〔每题1分,共20211-5 DCBAA 6-10 CCAAB 11-15 CDAAC 16-2021BDAAC 三、判断题〔每题1分,共20211-5对对错对对 6-10对对错对错 11-15对对对错对 16-2021对对对四、简答〔每题3分,共18分〕1、汽提塔有什么作用?答案:1、对侧线产品用直接蒸汽汽提或间接加热的方法。
2、以除去侧线产品中的低沸点组分。
3、使产品的闪点和馏程符合规格要求。
2、常压蒸馏产品发生头轻尾重情况时如何调节答案:发生头轻时可提高上一侧线油品的抽出量,使塔下降回流量减少馏出温度升高或加大本侧线汽提蒸量,均可解决头轻问题分发生尾重时可降低本侧线油品馏出量,或减少下一侧线汽提量,即可解决尾重问题分3、什么是汽油的辛烷值?如何测定? KHD:工艺根本知识答案:辛烷值是衡量汽油抗爆性的尺度。
规定抗爆性差的正庚烷的辛烷值为零,抗爆性能好的异辛烷的辛烷值为100,将正庚烷和异辛烷按一定的比例配成标准燃料,用待测定的油与某标准燃料在同一发动机中同一条件下进行抗爆性能比拟试验,假设所测汽油和某一标准燃料的抗爆性能相同时,那么标准燃料中异辛烷体积百分含量为所测汽油的辛烷值。
4、原油中所含盐的种类、存在形式及含盐对原油炼制加工和产品质量所带来的危害性?答案:无机盐。
如Nacl,Mgcl2,Cacl2等溶解在水中;这些水以乳化状态存在于原油中,原油含水含盐给原料运输,贮存,加工和产品质量都会带来危害5、分子筛催化剂的担体是什么?它的作用是什么?担体通常采用无定型硅酸铝、白土等具有裂化活性的物质;担体除了起居性组分稀释作用外,还起到对分子筛的分散作用,增强催化剂强度作用及提高经济效益。
【新课导入】通过举例:化工厂工作情景,个别班级在化工厂见习的所见,所闻,所感,可以找一个学生答复一下在化工厂的感受,激发学生的学习兴趣,引入新知识,使学生带着感受来学习。
【新课内容】甲苯歧化装置及工艺介绍知识点1 甲苯歧化装置工艺原理本装置采用纯甲苯的常压气相歧化反响。
反响原理注意:此反响为可逆等分子吸热反响,温度升高会加速甲苯歧化反响速率,也有利于平衡向二甲苯方向移动,但升温过快副反响会加剧,所以反响温度控制在450-560℃。
根据生成物中各组份的沸点不同,甲苯沸点111℃,苯沸点℃,二甲苯沸点℃,最后用加热的方法别离出沸点不同的各种苯时间充足的可以适当让几个见习学生答复一下化工见习感受让学生熟练掌握3种苯的密度、沸点、危险性以及毒性,以后在化工厂要注意平安。
装置简介五是:换热岗位技能现在我们看到是列管换热器,,物料气-水换热体系操作,空冷式换热器操作装置简介六是:流体输送岗位技能 离心泵的前后阀操作,真空泵调节操作知识点3:甲苯歧化装置工艺流程工艺流程说明主要由三大步骤完成:1.反应工段2.精馏工段3.停工知识点3:甲苯歧化装置工艺流程图现场演示让学生也对动手操作,一定要注意平安,让学生仔细观察让感兴趣的学生操作回忆其他工艺实训室,说出设备的区别。
首先我给大家介绍反响工段:原料罐V101内的甲苯经1#进料泵P101送入1#换热器E101管程,进行预热后,到预热器E110加热,汽化后的气体进入加热炉E101升温,依靠反响器R101进口的加热系统保证到最正确反响温度,在反响器R101床层进行气固相反响后,反响产物苯、二甲苯等混合气体由反响器R101底部出来,经1#换热器E101壳程2#换热器E102的管程被水冷却降温后,到达液态的粗产品,经别离塔别离后,液态物由别离塔T101下部排出送到精馏工段。
由别离塔T101上部经盘管式冷凝器再次冷凝充分回收产品后,少量的不凝气经吸附器X101内的活性炭吸附除雾后排空。
延安职业技术学院试题库评分标准 D卷考试科目: 石油炼制命题人: 李恺翔适用专业: 石油化工技术年级审阅人:一、填空题〔每题1分,共25分〕评分:有错别字不给分1、答案:增加2、答案:凝固点3、答案:两头细,中间粗4、答案:永久性;暂时性5、再生滑阀、再生器6、压力平衡、热平衡、物料平衡7、叠合过程8、预碱洗、酸洗、水洗、碱洗、水洗9、加氢脱氧、加氢脱氮、加氢脱硫、加氢饱和10、热裂化、减粘裂化、焦炭化二、判断题〔每题1分,共15分〕1-5 ×√√×√ 6-10 ×√√√√ 11-15√×√√√三、选择题〔每题1分,共20211-5 ABABB 6-10 BBCCC 11-15 CAAAC 16-2021CBBC四、简答〔每题4分,共24分〕1、催化重整:催化重整是以石脑油为原料,在催化剂的作用下,在470-530℃和1-3Mpa的条件下烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。
评分:只给出定义没有列出具体的数值指标给2分。
全列出来那么给4分。
意思对酌情给分。
2、重整催化剂为什么要预硫化?答案: 评分:一项2分,二项写全4分,意对酌情给分1、因为刚复原后的催化剂,具有很高的氢解活性,如不进行硫化,将在进油初期发生强烈的氢解反响,放出大量的反响热,使催化剂床层温度迅速升高,出现超温现象。
〔2分〕2、上面出现这种现象,往往会造成严重后果,轻那么造成催化剂大量积炭,损害催化剂的活性和稳定性,重那么烧坏催化剂和反响器。
对催化剂进行硫化,目的在于抑制催化剂过度的氢解反响,以保护催化剂的活性和稳定性,改善催化剂初期选择性。
〔2分〕3、催化裂化:催化裂化过程是原料在催化剂存在下,在470-530℃和的条件下,发生裂解等一系列化学反响,转化成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的工艺过程。
评分:只给出定义没有列出具体的数值指标给1分。
全列出来那么给2分。
4、延迟焦化:将重质渣油以很高的流速,在高热强度条件下通过加热炉管,在短时间内到达反响温度后,迅速离开加热炉,进入焦炭塔的反响空间,使裂化缩合反响“延迟〞到焦炭塔内进行,由此得名延迟焦化。