催化裂化培训讲义-1反应、机理共116页文档
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2工艺原理蜡油(或渣汕)等大分子坯类,在髙温低压操作条件下,通过催化裂化催化剂表而强酸中心的催化作用,使坯类分子发生以裂化、异构、氢转移反应为主的多种复杂反应,使大分子炷类转化为各种小分子炷类的混合物,并通过后续分馅稳左系统分离岀干气、液化气(英中的C,、C:烯炷经进一步分离后可用于化工原料)、汽油、柴油及油浆等产品,反应过程形成的焦炭被用于工艺过程消耗并提供热量(不形成实物产品)。
催化裂化生产在非临氢条件下进行,属于脱碳反应,原料中的碳向油浆、焦炭等大分子产品富集,而氢则向干气、液化气、汽油等小分子产品富集,原料的氢含量(或烧族组成)对产品分布与装置操作有重要影响。
2. 1催化裂化反应过程基本原理2. 1. 1催化裂化反应机理催化裂化的反应机理一般用正碳离子的机理来解释。
正碳离子是炷分子中有一个碳原子的外围缺少一对电子,因而形成带正电的离子。
它只能吸附于催化剂表而上进行反应而不能脫离催化剂自由移动。
催化裂化中的各类主要反应一般都经过原料烧分子变成正碳离子的阶段,所以催化裂化反应实际上就是各种正碳离子的反应。
正碳离子的基本来源有几种不同的途径:一是酸(催化剂酸性中心)和充当弱碱的不饱和炷反应,炷接受质子而形成正碳离子;二是烷炷被酸性中心抽取一个负氢离子而形成正碳离子:三是正碳离子和饱和炷反应时,发生类似于负氢离子转移生成一个新的正碳离子;四是稳左分子碳键断裂生成两个带相反电荷的碎片,带正电荷的即为正碳离子。
例如:C16H3:+H* --------------- G B HJ催化裂化裂化反应过程中的氢离子来源于催化剂表而上的酸性活性中心。
正碳离子反应过程复杂,主要特点如下:(1)大的正碳离子不稳泄,容易在B位置上断裂,生成一个烯•泾和一个小正碳离子,如:C—C'—€p—C—C—C --------------------- C二C—C + C—C—C+ +正己基离子丙烯丙基离子只有主链中碳原子数在五个以上才容易断裂,裂化后生成的至少为C3的分子,所以催化产品中Cl、C2含量较少。
催化裂化反应机理一、催化裂化反应机理(一)、催化裂化反应机理催化裂化反应机理常用碳离子学说来说明。
碳离子又称正碳离子,是烃分子中有一个碳原子外围缺少一对电子而形成的带正电的离子,例如这种离子不能在溶液中离解出来自由存在,只能吸附在催化剂表面上参加化学反应,不能脱离催化剂自由存在。
中性分子最初形成碳离子,首先要有烯烃,烯烃来自于催化裂化的原料油或一次产物中,其中要有质子,质子由催化剂的活性部分提供,可以是由于失去电子后带正电的氢质子,用〔H+〕表示。
烯烃双键断开其中一个键,并与质子(H)结合,就形成碳离子,如:碳离子外层电子缺少一对电子,是不完全的外层电子结构,所以很不稳定,不能单独存在,总想索取个别碳原子中的电子对,转化成稳定的有完全外层结构的碳原子,与此同时又生成别的碳离子,所以碳离子又很不稳定,也要继续反应下去,实现这种转化需要活化能很低,从而加快了整个反应速度,直到碳离子放出一个质子还原成中性分子为止,才能使反应中断。
今以十六烯-6的催化裂化反应为例,说明碳离子的若干规则。
第一步:十六烯-6从催化剂表面获得质子,生成碳离子:第二步:十六烯-6遇见已经存在的碳离子,又再生成别的碳离子:别的碳离子又要索取其他稀烃的电子对,使反应链锁下去。
第三步:大分子的碳离子,还可以夺取自身分子相隔位置(β位)上的碳原子发生所谓β裂解。
第四步:各种碳离子中以伯碳离子 最不稳定,容易异构化为仲碳离子 ,甚至叔碳离子2如果这些异构碳离子中碳原子数还在五以上,则可继续进行β裂解:或者转化成叔碳离子或者转化为叔碳离子最后一步,各种反应最后都是碳离子放出一个质子,还给催化剂,使自己变成中性分子,使链锁反应中断:对于带叔碳烷基的芳香烃按上述碳离子反应规则,其裂化步骤可表如下:综上可见催化裂化反应易异构化,容易生成>C3、C4的烯烃,正是按碳离子的反应规则进行反应的结果。
碳离子反应还可说明烯烃迭合,氢转移的机理,目前凡是能够提供质子的酸性催化剂的催化作用,都用碳离子学说来说明,但是碳离子学说也不能说明相同的反应物用不同催化剂为什么会得到不同的产物,某个反应为什么只能用某一种酸或催化剂才能起催化作用等问题。
催化裂化技师培训资料xx年xx月xx日CATALOGUE目录•催化裂化基础知识•催化裂化装置操作与维护•催化裂化生产安全管理•催化裂化工艺流程优化•催化裂化节能减排技术•催化裂化技师培训计划与实施01催化裂化基础知识催化裂化是一种石油加工技术,通过催化剂的作用,将重质油转化为轻质油的过程。
催化裂化定义具有较高的转化率和良好的产品质量,同时能够实现重质油的轻质化,提高石油资源的利用率。
催化裂化特点催化裂化的定义与特点裂化反应在热和催化剂的作用下,重质油发生裂化反应,分解成更小的分子,如烷烃、烯烃等。
异构化反应在催化剂的作用下,小分子发生异构化反应,转化为更优质的石油产品。
催化裂化的反应原理催化裂化的工业应用生产高质量汽油催化裂化是生产高质量汽油的重要手段之一,具有较高的辛烷值和良好的燃烧性能。
提高石油资源利用率催化裂化技术能够将重质油转化为轻质油,提高石油资源的利用率,降低能源消耗。
生产柴油和燃料油催化裂化技术也能够生产柴油和燃料油等重油产品,满足工业和交通运输的需求。
02催化裂化装置操作与维护催化裂化装置的构成与功能催化裂化反应在反应器中进行,包括提升管、沉降器等主要部件。
反应器再生器分馏塔其他辅助设备烧焦催化剂以恢复其活性,包括燃烧室、再生器等主要部件。
将反应产物分离成不同沸点的产品,包括分馏塔、回流罐等主要部件。
如输送泵、压缩机、阀门等,控制和调节装置的运行。
催化裂化装置的操作规程检查设备状况、催化剂准备、工艺流程等,确保装置满足开车条件。
开车前准备按照规定的步骤和顺序启动装置,确保各部位运行正常。
开车操作控制适宜的反应温度、压力等参数,保持装置稳定运行。
正常操作按照规定的步骤和顺序停车装置,确保安全、环保。
停车操作定期对装置进行巡检,发现异常及时处理。
巡检维护检查设备部件、管道、阀门等是否正常,及时更换损坏部件。
定期检查根据催化剂活性情况,及时补充或更换催化剂。
催化剂补充根据产品需求和市场变化,优化工艺流程,提高装置效率。
催化裂化讲义单位:姓名:目录1.催化裂化基本知识 (1)1.1基本催化裂化工艺 (1)1.2装置主要指标 (1)1.3产品质量控制 (3)1.4各种基本计算 (5)2.中油催化装置基本情况 (6)2.1平面布置 (6)2.2主要设备型号 (9)2.3主要控制回路 (11)2.4三大平衡 (14)3.自动保护系统(ESD) (15)4.基本开停工过程 (19)4.1开工步骤 (19)4.2停工步骤 (19)5.基本事故处理 (19)5.1紧急停工的条件: (19)5.2紧急停电 (20)5.3全厂性停电: (21)5.4仪表电全停时装置应急处理方案 (22)5.5火灾事故 (22)5.6增压机自停事故处理预案 (22)1.催化裂化基本知识1.1基本催化裂化工艺FCC(流化催化裂化)的各种工艺,基本上没有多大的区别,较大的区别在产品分布,从而对各部分的设计产生影响。
以重质油为原料多产丙烯的催化裂解技术(DCC)、多产液化气和汽油的催化裂化技术(MGG和ARGG)、多产异构烯烃的催化裂化技术(MIO)、多产丙烯和乙烯的催化热裂解技术(CPP),全大庆减压渣油催化裂化工艺(VRFCC),焦化蜡油吸附转化DNCC催化裂化技术。
MIP 多产异构烷烃DCC 深度催化裂化MGD 最大量生产液化气和柴油工艺FDFCC 灵活双效催化裂化MSR(Multi Stage Reaction)多段提升管MSR-PL 最大量丙稀、液化气MSR-LG 最大量液化气、汽油MSR-DG 最大量柴油、汽油MSR-OLD 最大量降低汽油稀烃催化裂化装置主要任务是将常压重油(渣油、蜡油)等经过反应生成高辛烷值汽油、轻柴油、液化石油气、干气、油浆,并将生成的焦炭在再生器燃烧,产生蒸汽,另外还提供近100℃的低温热源。
1.2装置主要指标1.加工能力同类装置,相同条件下(装置类型、原料和催化剂性质、加工工艺、生产方案等)一般加工量越大,综合能耗越低。