第六讲 催化裂化.pptVIP

*石油加工概论*第三节催化裂化催化剂第93页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*有关催化剂的催化作用，有以下几点说明：催化剂参与催化化学反应，但反应前后本身不发生变化催化剂只能促进那些从热力学角度判断可能进行的反应催化剂只能加快反应速度，不能改变化学反应平衡催化剂提高反应速度，主要是改变了反应历程，降低了反应活化能。催化剂：能够改变化学反应速度而本身不发生化学反应的物质催化剂的催化作用：改变化学反应的速度第94页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*Shapesofcommercialsolidcatalysts第95页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*催化剂作用机理—降低反应的活化能第96页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*1．各类烃的竞争吸附和对反应的阻滞作用烃类反应的先决条件是：原料必须被吸附在催化剂表面上各种烃类在催化剂表面上的吸附能力强弱：稠环芳烃?稠环环烷烃?烯烃?带烷基侧链的单环芳烃?环烷烃?烷烃各种烃类在催化剂表面上的化学反应速度大小：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?稠环芳烃这两个排序是有差别的：有的吸附能力强，但反应速度慢；有的烃类反应速度快，但吸附能力却较弱。特别是稠环芳烃和小分子单烷基侧链(C8)的单环芳烃，它们的吸附能力很强而化学反应速度却很低，竞争吸附的结果是：稠环芳烃占据了催化剂表面，但是它们反应速度慢，且不易脱附，甚至缩合生焦，干脆不离开催化剂表面了。这样大大妨碍了其它烃被吸附到催化剂表面上进行反应，从而使整个石油馏分的反应速度都降低第61页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*认识这个特点对指导生产有实际意义：选择合适的催化原料：少含稠环芳烃和小分子单烷基侧链(C8)的单环芳烃对芳香基原料或催化裂化油浆则应选择合适的反应条件，或者先通过预处理来减少其中的稠环芳烃而使其成为优质的裂化原料，如对循环油可作如下处理：加氢→含环烷烃较多→优质裂化原料溶剂抽提分离出芳烃(化工原料)→裂化第62页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*2．复杂的平行—顺序反应

平行-顺序反应的重要特征反应深度对产品产率分布有重要影响。如何控制目的产品具有较高产率？石油馏分的催化裂化反应是一种复杂的平行-顺序反应第63页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*第64页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*随反应时间的延长，转化率增加，气体和焦碳产率增加，而汽油收率和柴油是先增加后下降。在提升管油剂混合处，产物收率和转化率增加很快，因此这个区域为快速反应区，以一次反应为主（占整个反应的50%～70%）；提升管的中下部一般称为主要反应区，而上部称为二次反应区和汽油改质区。初次反应产物再继续进行的反应叫做二次反应。二次反应多种多样，但并非对我们的生产都有利，应适当加以控制（提升管反应深度控制技术）第65页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*对大多数工业装置，原料油的单程转化深度较低（50%～60%），为了提高原料的转化深度和轻质油收率，大部分工业装置采用回炼操作，即分馏后将“未反应原料”与新鲜原料混合，重新送入提升管反应器进行反应“未反应原料”是指反应产物中沸点范围与原料相当的那一部分，称回炼油或循环油浆。但回炼油或循环油浆中的芳烃含量比新鲜原料高，较难裂化，会使装置的焦碳产率也所增加，同时装置的处理量下降第66页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*回炼油浆回炼油第67页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*三、烃类裂化反应的热力学特征1．化学反应方向和化学平衡催化裂化条件下，一般把烃类的分解反应看作是不可逆的，分解反应的转化率不取决于化学平衡而取决于化学反应速率和反应时间催化裂化的主要反应不受化学平衡的限制，所以对催化裂化一般不去研究它们的化学平衡问题，而是只着重研究它的动力学问题第68页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*2．反应热强吸热反应：分解、脱氢反应，热效应很大放热反应：氢转移、缩合、异构化是放热反应，但其热效应很小催化裂化反应总是表现为吸热反应第69页，共136页，星期日，2025年，2月5日*石油加工概论*随着反应深度的增加，各种反应所