石油加工生产技术专业大类生物与化工79课件.pptxVIP

主讲人：薛金召石油加工生产技术专业大类：生物与化工

目录Contents项目五催化裂化任务四催化裂化催化剂催化裂化催化剂的再生

工业运行过程中，催化剂的活性与选择性会随时间逐步下降。导致FCC催化剂失活的原因由水热失活、中毒失活和生焦失活。催化裂化催化剂的再生催化剂最主要的是活的形式是生焦失活，催化剂上沉积的焦炭是一种缩合产物，它的主要成分是C和H，其经验分子式可写成（CHn）m，n=0.4～0.9。除了补充新鲜催化剂外，催化剂再生也是维持平衡活性的重要手段。水热失活、中毒失活，主要引起催化剂的结构破坏，活性组分流失、晶体长大。生焦失活主要是生成的焦炭造成催化剂比表面积、空隙或孔口堵塞。

1.催化裂化催化剂的再生特点通过再生只能恢复催化剂由于结焦而丧失的活性，但不能恢复由于结构变化及金属污染而引起的失活。通常离开反应器时的催化剂(待生剂)上含炭约1%，对分子筛催化剂要求再生剂上的碳含量降到0.1%甚至0.05%以下。提供裂化反应热，决定整个装置的热平衡。决定整个装置的生产能力高温下，用空气烧去催化剂上沉积的焦炭的过程，称为催化剂再生。

1.催化裂化催化剂的再生流程（2）生焦失活待生催化剂含碳量约1%再生后催化剂要求含碳0.5%REY型：0.2%USY型：0.05%反应产物待生催化剂再生催化剂

（1）再生反应2.催化裂化催化剂的再生反应催化剂的再生反应,就是用空气中的氧烧去催化剂上沉积的焦炭，可以表示为:再生反应的产物除了CO、CO2和H2O以外,因为原料中含有S、N等元素,产物中便含有SOx和NOx，为实现达标排放，要进行脱硫脱硝处理。一般情况下，再生烟气中（CO/CO2）比值在1.1～1.3。在高温再生和使用CO助燃剂，比值可以提高甚至可以使烟气中的CO为零。

（2）再生反应热2.催化裂化催化剂的再生反应再生反应是强放热反应，热效应相当大，足以提供本装置热平衡所需要的热量，还可以提供大量的剩余热。再生反应热的大小与下列因素有关：a、焦中的氢碳比H/Cb、再生烟气中CO2/CO比值c、焦炭产率

（2）再生反应热2.催化裂化催化剂的再生反应由于焦炭的确切组成不能确定，在催化裂化工艺计算中通常根据元素碳和元素氢的燃烧发热值，结合H/C，CO2/CO计算反应热。注意：总热效应扣除11.5%的焦炭脱附热后得净热效应。这种计算方法实质上是把焦炭看成碳和氢的混合物，这在理论上是不正确的。但是通过计算得到的结果比较接近实际值。元素碳和元素氢的燃烧热如下：C+O2→CO233873KJ/KgC+0.5O2→CO10258KJ/KgH2+0.5O2→H2O119890KJ/Kg

2.烧炭强度在催化剂的再生过程中，催化剂本身对烧焦反应无影响。对于同一种催化剂，新鲜催化剂结焦快、再生速度也快。老化后的催化剂，结焦慢、再生也慢。焦炭中碳的燃烧是催化剂再生中最主要的反应。再生反应速度决定再生器的效率，它对催化剂的活性、选择性，装置的生产能力有重要影响。催化剂再生反应速度取决于碳的燃烧速度：焦炭中含有一定量的氢，因烧氢速度远比烧碳快(一般认为：烧氢速度是烧碳速度的5倍左右)，当碳转化80%时，氢已基本烧完。因此，烧氢速度不是再生速度的控制因素。

3.FCC催化剂再生的影响因素（1）再生温度再生温度对催化剂再生烧焦速度影响很大。再生温度T↑，烧焦速度↑，Kα正比e-E/RT，但是它又受到催化剂的水热稳定性和设备耐高温的限制。对于常规催化裂化装置：再生温度650C，每提高10C，烧碳强度约提高20%。对于重油催化剂裂化装置，采用单器完全再生技术时，再生温度约650C;采用两个再生器串联再生技术时，在一再内焦炭中氢已基本烧掉，二再可适当提温操作，再生温度一般不高于720C。

（2）氧分压—再生压力氧分压升高，烧焦速度增加。氧分压是操作压力与再生气体中氧分子浓度的乘积。因此，提高氧浓度和再生压力，有利于提高烧焦速率。①氧浓度是进入和出去的对数平均值。空气中含氧量是定值，出口烟气中的氧含量是个操作变数。一般再生0.5%