(8.2.5)--8-2-5催化裂化反应动力学规律.pdf

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1、石油加工工程动力学是研究反应速率的规律性催化裂化主要反应为不可逆的分解反应01催化裂化为平行-顺序反应02反应深度反应速率和反应时间反应器大小反应速率【处理量和反应深度】产品分布及产品质量反应速率1几个基本概念转化率01 定义 wt%100100100Conversion未转化原料）转化率（FCC转化率 wt%100%回炼）总进料（新鲜焦炭汽油气体单程转化率 wt%100%新鲜进料焦炭汽油气体总转化率%焦炭产率汽油产率气体产率转化率1几个基本概念空速（质量空速、体积空速）质量（体积）空速 定义每小时进入反应器的总进料量与器内的催化剂藏量之比。单位：小时-1（h-1）02mth/mt/h33）或

2、催化剂藏量（）或总进料量（质量（体积）空速1几个基本概念反应时间031.均相反应）（）（h/MVMV33RVR反应器体积，m3V 进料体积流率，m3/h2.非均相反应用空速的倒数来相对的表示反应时间，称为假反应时间，3.提升管反应器【反应时间（油气停留时间）】inoutinoutCUUln/UUU）（CR/UV2影响催化裂化反应速度的基本因素催化裂化反应七大步骤【气-固非均相】：外扩散 内扩散吸附在催化剂表面 反应 从催化剂表面脱附 内扩散 外扩散FCC反应为化学反应控制！从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素催化剂活性01催化剂活性提高反应速度提高反应时间缩短氢转移反应增多异构化能力强转化率

3、提高汽油RON提高产品饱和度高处理量提高从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素催化剂活性01积炭增多，活性下降！1.焦炭沉积量：C=b和 b 为常数，与原料性质及反应温度有关2.：反应时间固定床：为反应周期的长短；移动床：流化床：与催化剂循环量及反应器藏量有关。=反应器藏量/催化剂循环量3.剂油比（C/O）C/O=催化剂循环量/总进料量从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素催化剂活性01从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素反应温度的影响02反应温度是工业操作的主调参数，最敏感，对反应速度、产品分布及产品质量都有着最直接的关系。可由Arrheuies方程分析：RTEexpAkK反应速度常数；A

4、频率因子E活化能，kJ/molT反应温度，K从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素反应温度的影响021.当E一定时，T，k，转化率；2.温度变化时，各反应的k变化幅度不一样：FCC反应E=42-125 KJ.mol-1kt=1.1-1.2热裂化反应E=210-293 KJ.mol-1kt=1.6-1.8kt反应速度的温度系数，Kt热裂化 kt FCC因此，提高反应温度时，热裂化反应的比重加大；但此时，主要反应仍然是催化裂化反应。从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素反应温度的影响023.FCC反应是一个平行顺序反应，反应温度变化对各种烃类反应速度的影响不同，影响产品分布和产品质量。对产品分布影

5、响一般情况下，kt2kt1kt3；当反应温度：气体，汽油，焦炭对产品质量影响分解/芳构化反应kt氢转移反应kt，当反应温度：烯/芳烃含量，汽油 RON，汽油产量，其饱和度原料气体汽油焦炭kt1kt2kt3从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素原料性质的影响03原料广泛，从馏分油到常压重油，到减压渣油。族组成相似，沸程越高越容易裂化，但影响不重要；沸程相近，含芳烃多的原料较难裂化。回炼操作：回炼油及回炼油浆含较多芳烃原料残炭值、非烃化合物及重金属含量影响较大 残炭值高：再生器烧焦负荷加大，影响催化剂活性 非烃化合物:造成催化剂中毒，设备腐蚀，产品质量变差 重金属（Ni，V等）：造成催化剂中毒，活性/选择性变差从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素原料性质的影响03从化学反应控制的角度来讨论基本影响因素反应压力影响04 油气分压提高，反应物浓度增加，反应速度提高但生焦速度更快故一般控制反应压力为0.10.3 MPa一般也不作为控制手段。思考题 试从化学反应控制的角度讨论操作条件对烃类FCC反应速率的影响。