主要操作条件的选择.doc

主要操作条件的选择 1再生器部分 1.1再生温度 再生温度是催化剂在再生器内进行再生的温度，再生器的任务是烧掉催化剂上的焦炭， 烧焦动力学方程： （CBR）=0.5WVPTCR0.7 CBR－碳燃烧速率，kg/h W－再生器分布板以上催化剂藏量，t； V－再生器效率因数或称装置因数，其值与流化状态有关； CR－再生催化剂上的碳含量百分数； P－压力因数， P＝PT . P0 PT－再生器顶部压力 P0－氧分压因数，再生器出口烟气中过剩氧含量（体）和再生器进口空气中氧含量21％的对数平均值与出口烟气氧含量为2时的对数平均值的比值。 从烧焦动力学看，烧焦温度越高烧焦速度越快，对烧焦越有利，在同样大的再生器内可增加烧焦量（烧焦强度）或减小再生器的结果尺寸。 但是温度的升高受到设备材质和催化剂热稳定性限制，同时它也对反应有一定影响，这个影响是由剂油比的变化体现的。综合多方面的因素来确定，对于高效完全再生，在设备材质和催化热稳定性允许的情况下，应提高再生温度。 提高再生温度可大大提高炭燃烧速度，在600℃左右时每提高10℃，烧焦速度可提高约20%，烧焦时间平均可减少15%；对烧掉同样数量的焦炭，加快烧焦速度可使再生器体积减小。 对分子筛催化剂来说，常规再生温度一般为650--680℃；为避免催化剂在高温下水热失活，在完全再生条件下，最高不超过700--760℃；对于两段再生，第二段再生器中几乎没有水蒸汽存在，再生温度可达800℃以上，可实现无助燃剂高温完全再生。 1.2再生器顶压 再生压力是指再生器的顶压，由于再生器与反应器是相连通的，因此两器的压力是相互关联的。从烧焦的动力学方程（CBR公式）可以看出，烧焦速率与氧分压有关，氧分压与总压有关，即再生压力越高烧焦速率越快。从再生烟气的能量利用看，烟气的压力越高它的压力能越大越有利于烟气的能量利用。但是从反面看，由于压力的提高，增加了主风机的动力消耗，增加能量的损失。其次从两器的相互关系看，再生压力的高低还与反应器的压力有关，因此再生压力的最高限制还取决于反应器的压力。 一般情况下，再生压力在0.27—0.37Mpa 之间。 1.3焦中的碳氢比(H/C) 原料反应深度及汽提效果影响到焦中的H/C。采用汽油方案，反应温度相对较高，反应深度相对较大，焦中的H/C也就相对较小，而当采用柴油方案时，反应温度较汽油方案可适当降低20℃左右，故反应深度相对较小，焦中的H/C较大。汽提效果差，则待剂中油气含量高，焦中H/C也就相对地变大了。设计中认为可达到最佳的汽提效果。焦中的H/C主要是由生产方案来决定的。 1.4过剩氧含量 过剩氧含量是指主风供氧烧焦之后多余部分在烟气中的含量。 从烧焦动力学方程可知,烧焦速度与氧分压成正比,氧分压是操作压力与再生气体中氧分子浓度的乘积,提高再生压力或再生气体中氧的浓度都有利于提高烧焦速度. 从有利于烧焦的角度看,提高烟气的过剩氧含量是有利的. 具体的方法是采用高温,高氧含量或一氧化碳助燃剂.在完全再生的情况下过剩氧含量控制在3%,过高将增大主风机消耗、烟气的热能损失.过低不能保证高效再生，易引起二次燃烧。 对分子筛催化剂的不完全燃烧再生方式，烟气出口氧浓度一般控制在1%左右，过高容易再稀相区促使发生二次燃烧。烟气出口氧含量太低则容易发生炭堆积事故。 1.5 CO/CO2 一氧化碳和二氧化碳的比值是指再生烟气中的一氧化碳和二氧化碳的比值，它的大小与装置采用的再生方式有关，对于高效完全再生来说，由于将一氧化碳全部转化为二氧化碳，故认为没有一氧化碳，所以其比值为零。对于一般常规再生，烟气的一氧化碳和二氧化碳的比值，用于控制再生器的燃烧放热量，以及烟气中一氧化碳的浓度，因为浓度过高易产生二次燃烧，一般控制在一定的范围,本设计采用烧焦罐式再生器,使用一氧化碳助燃剂,取CO/CO2为0。 1.6再生催化剂含碳量 再生催化剂含碳量与再生条件有关，再生的效果好催化剂的含碳量低，催化剂的活性恢复的好，从再剂活性恢复看再剂含碳量越低越好，但它还与催化剂本身的性能有关。 分子筛催化剂对再生碳含量是很敏感的。再剂碳含量过高，分子筛催化剂的活性和选择性都会下降，因而大大降低转化率，汽油收率下降，溴价上升，诱导期下降。采取高温再生可降低再剂碳含量，一般降低碳含量0.1%，活性提高2—3个单位。一般控制在0.1—0.05%。 2反应器部分 2.1反应温度 反应温度是指提升管反应器的出口温度，反应温度是催化裂化反应的最主要影响因素之一 。 催化裂化反应是一个以分解反应为主的化学反应过程，是一个吸热反应，提高反应温度反应速度增大。在催化裂化的条件下，是一个不可逆的过程，即不受化学平衡的限制，整个反应过程是一个受动力学控制的过程。温度对化学反应速度、产品分布和产品的质量都有影响，这是因为烃类的