『壹』 催化提升管為什麼要用干氣做提升介質,對整個反應有什麼更好作用
用干氣抄提升使再生催化劑預加速,控制適宜的催化劑密度,保證良好的劑油接觸效果。還能鈍化催化劑上的重金屬,改善反應選擇性。 優點有四:1 減少含硫污水的排放量。 2 可降低提升管進料段的蒸汽分壓,減輕高溫催化劑的水熱失活。 3 干氣中的輕烴預先和再生催化劑接觸,輕烴分觸使催化劑上活潑重金屬表面覆蓋了少量的炭,可抑制鎳的脫氫活性。 4 因干氣中C3以上組分與高溫催化劑接觸會分解生焦,降低催化劑的活性,所以提**氣中C3以上組分不大於6% H2含量約20%效果較好。 查看原帖>>
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『貳』 汽油也是石油中提煉出來的嗎,怎麼煉出來的
是。
使用復原油蒸餾方法,制可以根據其組分沸點的差異,從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤滑油餾分等,這就是原油的一次加工過程。然後將這些半成品中的一部分或大部分作為原料,進行原油二次加工。
石油中的不同成分會在不同的溫度下沸騰和汽化,汽油是最先沸騰 ,於是汽油蒸汽最先被抽走 汽油蒸汽冷卻後 ,就變成了液態的純汽油。
原油是一種多種烴的混合物,是粘稠的、深褐色的液體。直接使用原油非常浪費,所以就需要把原油中各組分分離出來,通常是使用精餾的方法,即精確控制溫度,使特定沸點的組分揮發出來。
減壓蒸餾:使常壓榨油在8kPa左右的絕對壓力下蒸餾出重質餾分油作為潤滑油料、裂化原料或裂解原料,塔底殘余為減壓渣油。如果原油輕質油含量較多或市場需求燃料油多,原油蒸餾也可以只包括原油預處理和常壓蒸餾兩個工序,俗稱原油拔頭。原油蒸餾所得各餾分有的是一些石油產品的原料;有的是二次加工的原料。
『叄』 燃料油生產工藝是什麼
原油經常減壓蒸餾(一次加工)可得到約40%的輕質油品,其餘是重質餾分和渣油。如果不經過二次加工,重質餾分和渣油只能作潤滑油基礎油原料和重質燃料油。目前國內原油中直餾輕質燃料油不能滿足市場的需求,因此,如何將重質餾分甚至渣油經化學方法轉化成輕質燃料是燃料生產的一個重要課題。此外,一次加工(直餾)汽油辛烷值低(一般在40~60),直接在汽車發動機中使用,會出現爆震現象,易損壞汽車發動機的零件,減少使用壽命,所以直餾汽油也需要二次加工,以提高其質量。
二次加工工藝很多,如催化裂化、催化重整、催化加氫、焦化、減黏裂化、烷基化等。本節只介紹目前煉油廠廣泛採用的催化裂化和催化重整工藝。
一、催化裂化
(一)催化裂化原理
所謂催化裂化,是指在裂解反應時採用了催化劑的裂化工藝。催化裂化一般使用重質燃料油(如減壓餾分油、焦化蠟油等)為原料。反應產物一般氣體約10%~20%;汽油產率約30%~60%;柴油產率約20%~40%;焦炭產率約5%~7%。常壓塔底重油和減壓塔底渣油中含有較多的膠質、瀝青質,在催化裂化時易生成焦炭,同時含有Fe、Ni等重金屬,易使催化劑污染,降低其活性。若作裂化原料,必須解決重金屬污染及焦炭生成較多的問題。
催化裂化時,原料油是在500℃左右及0.2~0.4MPa進行。在催化裂化條件下,烴類進行的反應不只是裂化一種反應,不但有大分子裂化成為小分子,而且也有小分子縮合成大分子的反應(甚至縮合成焦炭)。與此同時,還進行異構化、芳烴化、氫轉移等反應。在這些反應中,裂化反應是最主要的反應。
(二)催化裂化的工業型式
催化裂化是原料油在催化劑的作用下進行的,一方面通過裂解等反應生成較小分子的產物——氣體、汽油、柴油等;另一方面縮合成焦炭。這些焦炭沉積在催化劑表面使催化劑活性降低,因此必須燒去催化劑表面上積累的焦炭(積炭)來恢復催化劑的活性,這個用空氣燒焦的過程稱為催化劑的再生。一個催化裂化裝置中,催化劑不斷地進行反應和再生是催化裂化工藝的一個特點。
裂化反應是吸熱反應,再生反應是放熱反應。為了維持一定溫度條件,必須解決周期性地進行反應和再生、供熱和取熱的問題,即在反應時向裝置供熱,再生時從裝置內取走熱量。解決反應和再生這一對矛盾的基本方式不同,工業催化裂化裝置分為固定床、流化床、移動床和提升管四種型式,見圖8-4。
圖8-6催化重整工藝原理流程圖
(a):1—預分餾塔;2—預加氫加熱爐;3,4—預加氫反應器;5—脫水塔(b):1,2,3,4—加熱爐;5,6,7,8—重整反應器;9—高壓分離器;10—穩定塔
1.原料預處理部分
原料預處理包括原料的預分餾、預脫砷、預加氫。其目的是得到餾分范圍和雜質含量都合乎要求的重整原料。
(1)預分餾:直餾汽油餾分(≤180℃餾分)進入預分餾塔,從塔頂切除原料中低於80℃的餾分(≤C6,因這部分烴類易裂化成非汽油餾分而降低汽油產率),作汽油調和組分或化工原料。塔底得到80~180℃餾分可作重整原料。
(2)預加氫:預加氫的目的是除去原料中的砷、鉛、銅、鐵、氧、硫、氮等催化劑「毒物」,使其含量降至允許范圍內,同時可以使烯烴飽和,減少催化劑上積炭。預加氫反應放出H2S、NH3、H2O等,以及砷、鉛等金屬化合物,砷、鉛等吸附在加氫催化劑(鉬酸鎳或鉬酸鈷)上除去。預加氫反應物經冷卻後進入高壓分離器,分離出富氫氣體後,液體油中溶有少量的H2S、NH3、H2O等需除去,因此將液體油送到脫水塔、脫硫器,經處理後,可作為重整反應部分的進料。
有些煉油廠在預加氫單元設置單獨的預脫砷反應器,採用吸附法或化學氧化法脫砷。
2.重整反應及分餾部分
經預處理的原料油與循環氫混合,經加熱爐加熱後進入重整反應器。重整反應是吸熱反應,反應時溫度要下降。為了維持反應器較高的反應溫度(480~520℃),工業上重整反應器採用了3~4個反應器串聯,每個反應器前都設有加熱爐,加熱至每個反應器所需的溫度。
在催化重整反應時,反應器應通入大量氫氣進行循環,目的是抑制生焦反應,保護催化劑;同時起到熱載體作用,減少反應床層溫降,提高反應器內的平均溫度;此外,可稀釋原料使原料分布更均勻。
由最後一個反應器出來的反應產物經換熱、冷卻後進入高壓分離器,分出氣體(含氫85%~95%),經循環氫壓縮機升壓後大部分作重整反應器的循環氫使用,少部分去預處理部分,分離出的重整生成油進入穩定塔。穩定塔是一個分餾塔,塔頂分出液態烴,塔底為蒸氣壓滿足要求的穩定汽油。
從原油經減壓、催化裂化等加工過程得到的輕質燃料中,仍含少量雜質(如含硫、氧、氮等化合物),這些雜質對油品的使用性能有很大影響,會使油品色澤加深、氣味加濃,使油品具有腐蝕性,燃燒後放出氣體,易於變質等,因此,必須將這些雜質除去。因而可通過燃料產品精製過程將半成品加工成商品,滿足產品的規格要求。有時,單靠精製仍滿足不了產品的某些性能要求,這時可向燃料中加入油品添加劑(如抗爆劑、抗氧化劑、降凝劑等)來改善燃料的質量。油品的調和無一定的規范,由各煉廠實際情況確定。比如,車用汽油的調和,主要組分採用直餾汽油、二次加工所產的汽油,另外加入抗爆劑、抗氧化劑、金屬鈍化劑等。
『肆』 催化裂化提升管反應器的提升管反應器
提升管上端出口處設有氣—固快速分離構件,其目的是使催化劑與油氣快速分離以抑制反應的繼續進行。快速分離構件有多種形式,比較簡單的有半圓帽形、T字形的構件,為了提高分離效率,近年來較多地採用初級旋風分離器。實際上油氣在沉降器及油氣轉移管線中仍有一段停留時間,從提升管出日到分餾塔約為10-20s。,而且溫度也較高一般為450-510℃。在此條件下還會有相當程度的二次反應發生,而且主要是熱裂化反應,造成於氣和焦炭產率增大。對重油催化裂化,此現象更為嚴重,有時甚至在沉降器、油氣管線及分餾塔底的器壁上結成焦塊。因此,縮短油氣在高溫下的停留時間是很有必要的。適當減小沉降器的稀相空間體積、縮短初級旋風分離器的升氣管出口與沉降器頂的旋風分離器入口之間的距離是減少二次反應的有效措施之一。據報道,採取此措施可以使油氣在沉降器內的停留時間縮短至3s,熱裂化反應明顯減少。
提升管下部進料段的油劑接觸狀況對重油催化裂化的反應有重要影響。對重油進料,要求迅速汽化、有盡可能高的汽化率,而且一與催化劑的接觸均勻。原料油霧化粒徑小可增人傳熱面積,而.只由於原料油分散程度高,油霧與催化劑的接觸機會較均等,從而提高了汽化速率。實驗及計算結果表明,霧滴初始粒徑越小則進料段內的汽化速率越高,兩者之間呈指數關系。實驗結果還表明,對重油催化裂化,提高進料段的汽化率能改善產品產率分布。因此,選用噴霧粒徑小,而且粒徑分布范圍較窄的高效霧化噴嘴對重油催化裂化是很重要的。模擬計算結果表明,當霧滴平均粒徑從60μm減小至50μm時,對重油催化裂化的反應結果仍有明.顯的效果。除了液霧的粒徑分布外,影響油霧與催化劑的接觸狀況的因素還有噴嘴的個數及位置、噴出液霧的形狀、從預提升管上升的催化劑的流動狀況等。在重油催化裂化時,對這些因素都應予以認真的研究。 中國石油大學成功開發的催化裂化汽油輔助反應器改質技術,以常規催化裂化催化劑和常規催化裂化工藝為基礎,依託原有催化裂化裝置,增設了一個單獨的提升管與湍動床層相組合的輔助反應器,利用這一單獨的改質反應器對催化裂化汽油進行進一步改質,促進了需要的氫轉移和異構化反應並抑制了不需要的裂化反應,實現了催化裂化汽油的良性定向催化轉化,從而達到了降低烯烴含量、維待辛烷值基本不變以生產清潔汽油的目的。其工藝流程如圖5所示。工業化應用結果表明,可使催化裂化汽油烯烴含量降到20%(體積分數)以下,且維持辛烷值不變,使催化裂化裝置直接生產出烯烴含量合格的高品質清潔汽油。改質過程損失小,只佔整個重油催化裂化裝置物料平衡的0.8%(質量分數),且操作與調變靈活,通過調整改質反應器操作,可提高丙烯產率3%左右。
除此之外,有研究報道,採用渣油單獨進料並選好其注人的位置會有利於改善反應狀況。對下行式鉀式反應器也有不少研究。從原理上分析,卜行式反應器可能有以下一些優點:油氣與催化劑一起從上而下流動,沒有固體顆粒的滑落間題,流型可接近平推流而很少返混;有可能與管式再生器結合而節約投資等。這種反應器型式可能對要求高溫、短接觸時間的反應更為適合。關於下行式反應器的研究已有一些專利,但尚未見有工業化的報道。
『伍』 催化裂化過程詳解
一般催化裂化裝置的加工過程分為反再部分、分餾部分、吸收穩定部分,下面分別介紹
.1反應-再生系統
原料油經過加熱汽化後進入提升管反應器進行裂化。提升管中催化劑處於稀相流化輸送狀態,反應產物和催化劑進入沉降器,並經汽提段用過熱水蒸氣汽提,再經旋風分離器分離後,反核慶應產物從反應系統進入分餾系統,催化劑沉降到再生器。在再生器中用空氣使催化劑流化,並且燒去催化劑表面的焦炭。煙氣經旋風分離器和催化劑分離後離開裝置,使催化劑在裝置中循環使用。
反應系統主要由反應器和再生器組成。原料油在裝有催化劑的反應器中裂化,催化劑表面有焦炭沉積。沉積的焦炭的催化劑在再生器中燒焦進行再生,再生後的催化劑返回反應器重新使用。反應器主要為提升管,再生器為流化床。
再生器的主要作用是:燒去催化劑上因反應而生成的積炭,使催化劑的活性得以恢復。再生用空氣由主風機供給,空氣通過再生器下面的輔助燃燒室及分布管進入。
在反應系統中加入水蒸汽其作用為:
(1)霧化——從提升管底部進入使油改慧握氣霧化,分散,與催化劑充分接觸;
(2)預提升——在提升管中輸送油氣;
(3)汽提——從沉降器底部汽提段進入,使催化劑顆粒間和顆粒內的油氣汽提,減少油氣損失和焦炭生成量,從而減少再生器負荷。汽提水蒸氣占總水蒸氣量的大部分。
(4)吹掃、松動——反應器、再生器某些部位加入少量水蒸氣防止催化劑堆積、堵塞。
2分餾系統
由反應器來的反應產物油氣從底部進入分餾塔,經塔底部的脫過熱段後在分餾段分割成幾個中間產品:塔頂為富氣,汽油,側線有輕柴油,重柴油和回煉油,塔底產品為油漿。輕、重柴油分別經汽提後,再經換熱,冷卻後出裝置。
分餾系統主要設備是分餾塔,裂化產物在分餾塔中分餾成各種餾分的油品。塔頂汽在碧老粗汽油分離罐中分成粗汽油和富氣。
3吸收—穩定系統
該系統主要由吸收塔,再吸收塔,解吸塔及穩定塔組成。從分餾塔頂油氣分離器出來的富氣中帶有汽油部分,而粗汽油中則溶解有C3,C4 組分。
吸收—穩定系統的作用就是利用吸收和精餾方法,將富氣和粗汽油分離成干氣(C2),液化氣(C3 、C4)和蒸汽壓合格的穩定汽油。