化学工艺学教案讲义.docx

第一章绪论内容项 化学工业的范围和分类 化学工业的现状和发展方向 化学工艺学与化学工业的关系一、化学工业的范围和分类 化学工业：借助于化学反应将原料制成化工产品的工业 化工原料的类型：自然矿藏、人工合成产品包括化工产品等等 化工产品的类型：到目前为止，已发现和人工合成的化工产品有 2000 多万种； 商品销售的有 8 万多种；而与工农业、 国防及人类生活密切相关的 4000 种左右。 目前我国县以上化工企业 7000 多家，从业人员 400 多万，能生产 4.5 万种化工 产品，化肥、合成氨 染料产量居世界第一；硫酸、纯碱、农药的产量居世界第二。每年为国家创造 2000 多亿元的税收，是我国的经济支柱产业。 化学工业的分类（按学科分类） . 无机化工：如无机酸、碱、盐及无机化肥 . 有机化工：如烯烃、有机酸、醇、酯，芳烃等 . 高分子化工：利用聚合和缩聚反应，合成橡胶、塑料、化纤。 . 精细化工：医药、农药、染料、表面活性剂、催化剂、化妆品等特定功能产 品。 . 生物化工：依靠微生物发酵、酶催化制取的产品如抗生素、有机溶剂、调味 剂、食品添加剂等。二、化学工业的现状、特点和发展方向1. 化学工业现状： 是我国支柱型的产业；但生产规模小、生产成本高、大型装置设备自给率 低，产品品种少、功能化和差别率低，环境污染严重，能量消耗高。2. 现代化学工业特点： 原料、生产方法和生产产品的多样性与复杂性 现代化学工业生产的大型化、综合化及精细化 化工生产中多学科合作，生产技术密集 重视生产中能量的合理利用，积极采用先进的科学技术和节能工艺 化学工业属于资金密集，投资回收率快利润高产业 化工生产中易燃、易爆、有毒及污染3. 现代化学工业发展的方向：. 化工生产中加快研究、开发、利用高新科学技术产品。. 化工生产原料应充分利用 在化工生产中提倡设计和开发“原子经济性反应”， 该概念是美国化学家于 1991 年提出的，“在化学反应中应使原料中的每一个原子都结合到目标分子即 产物中，不需要利用保护基团或离子基团， 因而不会有副产物或废物生成”。 即 最大限度地利用原料和最大限度地减少废物排放。. 化工生产中大力发展绿色化工，生产过程中应做到“零排放” 采用无毒、无害的原料、溶剂和催化剂利用反应选择性高的催化剂和工艺流程 将副产物和废物转化为有利用价值的产品 淘汰污染环境和破坏生态平衡的产品，开发对生态环境有好产品 实施废弃物再利用工程. 化工生产过程要实现高效、节能及智能化生产三、化学工艺学与化学工业的关系1.化学工艺学的分类： 无机化工工艺学； 有机化工工艺学；高分子化工工艺 学；酿造工艺学；水泥工艺学；精细化工工艺学；生物化工工艺学等各种工艺学2. 化学工艺学与化学工业关系： 化学工艺学与化学工业的发展紧密联系，两者相互依存、相互促进，共同发展， 化学工艺学是化学工业的基础学科， 化学工艺学的发展可为化学工业的发展提供 坚强的支撑；而化学工业的发展又可以促进化学工艺学的提高。第二章 化工资源及初步加工内容项2-1 化学矿2-2 煤炭2-3 石油2-4 天然气2-5 其他化工资源 化工资源包括以下几种1. 矿产资源2. 海洋资源3. 动物资源4. 植物资源5. 空气和水6. 农林牧渔产品及其他副产物2-1 化学矿 中国化学矿资源：中国化学矿资源丰富。已探明储量的有 20 多个矿种。 中国化学矿资源的特点和分布：1. 资源比较丰富，但分布不均。2. 高品位矿储量比较少。3. 选矿比较困难。矿资源利用对策1. 加强矿石采选技术的研究，走人工富集的道路2. 加强矿产的综合利用技术研究， 尽量从综合体或复盐中提炼出有用的副产品以提高开 采企业的经济效益3. 针对中国现有矿藏品位低，运输费用高，因而经济效益不好的现实状况，国家允许从 国外进口高品位的矿石。2-2 煤炭 中国煤炭资源比石油和天然气丰富，可供开采的量为 114500 亿吨，占世界可供开采量的 12.6% ，据世界第三位。 2005年的开采量达 21.9 亿吨，据世界第一位。煤炭在 20世纪 50 年代前，曾是制取有机化学品的主要资源。有机化学工业是以煤 电石乙炔为基础建立起来的。 20 世纪 50 年代后，逐渐被石油和天然气取代。有机化学工业主要由石油和天然气为原料制得。但随着石油资源的日益枯竭，煤化工 和天然气化工将会取代石油化工，或为获取有机化学品的主要来源，有机化学工业也会发 生质的飞跃。一. 煤的种类和特征1. 煤的种类（三类）a. 腐植煤 由高等植物形成的煤，在自然界中分布最广。又可细分为泥炭，褐煤，烟煤 和无烟煤。b. 残植煤 由高等植物中稳定组分富集而形成的煤。 在自然界中分布不广， 储量也不大。c. 腐泥煤 主要由湖沼， 泻湖中的藻类等浮游生物在还原环境下经过腐败而形成的。 储 量不多，研究也比较少，可细分为藻煤，胶泥煤和油页岩等。2. 煤的特征a. 腐植煤类和腐泥煤类的主要特征见表2-2-01种类特征腐植煤类腐泥煤类颜色褐色和黑色褐色占多数光泽光亮的居多暗用火柴燃烧不燃烧燃烧，有沥青味有机物的氢含量一般 w （氢） <6%一般 w（氢） >6% ，可达 11.5%低温焦油产率一般小于 20%一般大于 25%b. 各种腐植煤的特征，腐植煤又可细分为泥炭，褐煤，烟煤和无烟煤四大类：（1）泥炭，又称草炭，呈棕褐色或黑褐色。（2）褐煤，大多呈褐色或暗褐色（3）烟煤，呈灰黑色至黑色（4）无烟煤，俗称白煤或红煤，呈灰黑色，有金属光泽。（5）其他各种腐殖煤主要特征特征泥炭褐煤烟煤无烟煤颜色棕褐色为主褐色，黑褐色黑色灰黑色光泽无大多数暗有金属光泽有一定光泽外部条带有原始植物残不明显呈条带状无明显条带燃烧现象体有烟多烟无烟水分有烟较多少较少相对密度多1.11.41.21.51.41.8硬度很低低较高高二. 煤的化学组成或分子结构1.煤的化学组成 煤中有机物主要有及少量的和 P 构成。表 2-2-03 煤的元素组成种类组成泥炭褐煤烟煤无烟煤w（C）/ %6070708080909098w（H）/ %56564513w（O）/ %25351525515132.煤的分子结构煤的分子结构以芳核为主，配以烷基侧脸和含氧，含氮，含硫基团，近似组成为（C135H97O9）m三. 腐植煤的生成过程 腐植煤的生成过程与成煤植物、古气候、古地理及大地构造有关。各地质年代成煤植 物不同。其中有三个不同聚煤期a. 古生代的石炭纪和三叠纪，造煤植物主要是孢子植物。b. 中生代的侏罗纪和白垩纪，造煤植物主要是裸子植物。c. 新生代的第三纪，造煤植物主要是被子植物。B.成煤条件a. 具有均匀的较高温度和潮湿的气候b. 地形起伏易形成大的沼泽。c. 地壳运动速度与死亡植物堆积速度相适应 C.成煤阶段a. 泥炭化阶段堆积在沼泽中的植物残体，逐渐与空气隔绝，现经历弱氧化环境，喜氧菌分解植物残 体，然后进入还原环境，在厌氧菌作用下，将煤中的含氧基团分解，煤被还原。b. 煤化阶段（1）成岩作用阶段 泥炭被压实，脱水，增炭，孔隙度下降并逐渐固结，由无定形不均质的泥炭逐步转 化为岩石状的褐煤，这一阶段称为成岩作用阶段。（2）变质作用阶段 褐煤处在地下深处，受地热和上覆岩石的静压力的长期作用，进一步演化成烟煤和 无烟煤，这种成煤区域很大，称为“压域变质作用” 。四. 洗煤和煤的储存1.洗煤开采出的煤中含有大量杂质。一般原煤均需洗煤，将大量杂质 从煤中除去，选煤厂的加工工序 见图 2-2-03 主要 工序有：a.原煤准备作业 b.选煤和脱水作业c. 生产技术检查装运图 2-2-3 选煤厂常用的加工程序图d. 产品运销作业2.煤的储存 煤在空气中受氧气，水，温度，的作用下会变质，称作煤的风化。变质的煤不仅热值 会降低，炼焦和化工应用也会受到明显的影响，因此煤的储存也相当重要。采用的办法有：（1）隔绝空法（2）加强通风散热（3）计划使用和运输煤炭五. 煤炭的综合利用1.泥炭的综合利用（ 1）直接利用：做燃料，建筑材料，农用肥料，亦可做工业废水废气的处理剂。（ 2）化学和生化处理：水解得小分子有机酸，单元或多元醇，以及葡萄糖等，水解残渣可制活性炭，溶剂抽提得泥炭蜡，碱液抽提得腐蚀酸，磺化得离子交换树脂，氨化得 优质化肥，生化处理可得肥料，饲料，甲烷等（ 3）泥炭热加工： 可用作汽化，液化，低温干馏的原料。由泥炭分出的纤维用金属盐 浸渍，经碳化可得金属石炭纤维，泥炭也可做活性炭2.褐煤的综合利用（1）直接利用：用作燃料，肥料，建筑材料，植物生长刺激剂，吸附剂，铁矿石还原剂。（2）褐煤的化学加工：用稀硝酸处理可得土壤改良剂，杀虫剂，用重铬酸钾氧化可得铬腐 殖酸，用外钻井泥浆的调整剂和稳定剂，经水解可得脂肪酸，苯酚等 。（ 3）褐煤的热加工： 是汽化，液化和炼焦的原料经焙烧可得碳素材料。经炭化可得活性3. 烟煤和无烟煤的综合利用煤种无烟煤主要利用途径民用燃料，合成氮肥、碳素料、活性炭、磺化煤等的原料，烧制钙、镁磷肥，烧石灰、水泥，直煤种弱粘煤不牯煤接作为还原剂、瘦剂、过滤剂等 天然焦贫煤瘦煤焦煤肥煤长焰煤民用、动力发电、工业锅炉的燃料，气化原料配煤炼焦的瘦化成分 半石墨优质炼焦的原料配煤炼焦成分，干馏制城市煤 煤矸石气的原料动力，气化，民用燃料，低温干馏原料石煤主要利用途径 配煤炼焦，气化原料，电 厂和机车燃料 动力和民用燃料，气化原料 民用和锅炉燃料，烧石灰 和砖瓦等，制造煤气、合成 氨和小高炉炼铁用原料 民用燃料，制造碳化硅、 电石、电极等碳素材料的原 料燃料，制造煤气、建筑材 料、造型砂的原料，提炼结 晶氯化铝等化工产品燃料，制造建筑材料，提4. 提高煤炭综合利用效率的几条主要途径a.建立联合生产企业。b.将几个单元合并，成立煤综合体，以提高经济效益。图 2-2-04 是以煤炭加压汽化生产城市煤气， 联产柴油和 F·T 硬蜡工艺流程， 是上述将几 个煤炭反应单元合并成立煤综合体的一个具体例子O212400Nm 3/h煤 55t/h 水蒸气 87.41t/h含尘煤油550mm水蒸气130t/h去工艺05mm 煤 51.8t/h热电站电23000kw煤气化煤气冷却低温甲醇洗，脱硫脱碳 50000Nm 3/h n (H 2): n(CO)=1.9:1 p =2.5MPa合成柴油城市煤气煤气干燥 柴油 34.2t/d煤气水焦油分离焦油 812kg/h 石蜡油 314kg/h粗酚 181kg/h250kg/h废水生化处理产品分离1#硬蜡2#硬蜡冲灰18.2t/d44.3t/d石油脑 27t/d2-3 石油 存在于地下的多空的储油构造中，由低等动植物在地压和细菌作用下经复杂的化学变 化和生化变化而形成。表 2-3-01 某些国家的石油储量及产油量（亿吨）国家沙加伊伊科阿委俄利尼哈美中特拿朗拉威联内罗比日萨国国数量阿大克特酋瑞斯亚利克拉拉亚斯伯坦探明354.244.185.156.135.133.109.81.856.549.440.929.621.8储量37428786044014461282产油量4.491.251.920.951.101.291.284.730.851.110.532.561.85505805280008一.石油的性质，组成和分类1.性质和组成a. 性质：是一种易燃易爆，由强烈气味的粘稠液体，呈黄，黑褐色或青色b. 组成：烃类，含氧化合物，含硫化合物，含氮化合物，胶状物质（俗称胶质）2.分类a. 分类法，见表 2-3-02表 2-3-02 原油按分类标准类别°API密度（15）/g.cm-3密度（20）/g.cm-3轻质原油>34<0.855<0.851中质原油34200.8550.9340.8510.930重质原油20100.9340.9990.9300.996特稠原油<10>0.999>0.996b.按含硫量分类表 2-3-03 原油按含硫量分类标准原油类别W（硫） / %低硫原油<0.5含硫原油>0.5c. 石油的工业分类，按化学组成分类（1）石蜡基原油：烷烃含量大于 50% ，密度小，含蜡量高，凝点高，含硫，氮和胶质低。 大庆南阳属这一类。（2）环烷基原油：环烷烃和芳烃含量高，密度大，凝点低，含硫，胶质，沥青多，胜利油 田中孤岛原油和单家寺原油属这一类。（3）中间基原油：性质介于石蜡基原油和环烷基原油之间d. 关键馏分分类法1935 年由美国矿务局提出，至今仍应用。 方法是在特定的简易蒸馏设备中按规定条件蒸馏原油，将 250270 摄氏度切割出的馏 分作第一关键组分。 395425 摄氏度切割出的馏分作第二关键组分。 依这两类油的密度作为 分类标准，见表 2-3-04 ，关键馏分石蜡基环烷基第一关键馏分 20=0.82100.8562 20>0.8562°API=3040°API<33第二关键馏分 20=0.87230.9305 20>0.9305°API=2030°API<20表 2-3-05序号第一关键馏分的类别第二关键馏分的类别原油类别1石蜡石蜡石蜡2石蜡中间石蜡 -中间3中间石蜡中间 -石蜡4中间中间中间5中间环烷中间 -环烷6环烷中间环烷 -中间7环烷环烷环烷表 2-3-06 中国主要原油的一般性质原油名称项目大庆 原油大港 原油任丘 原油相对密度（ d420）0.86010.88260.8837粘度( 50) /mPa·s23.8517.3757.1凝点 / 312836w （蜡） / %25.7615.3922.8w （沥青质） / %0.1213.142.5w（胶质） / %7.9623.2w （残炭） / %2.993.26.7酸值 /mg(KOH)·g-10.014w（灰分） / %0.00270.0180.0097闪点 /（开口）34<4270w （硫） / %0.120.31w （氢） / %0.130.230.38原油种类低硫石低硫环低硫石蜡基烷中间 基蜡基胜利 原油 （孤岛）新疆 原油中原 原油0.94600.87080.846630.6610.32-2-15337.019.77.832.911.39.56.63.313.85（闭口）2.060.090.520.520.260.17含硫环低硫中含硫石烷石蜡 基间基蜡基二 . 原油的与处理和常减压蒸馏 原油的加工方法可分为以下几种a. 燃料型炼油厂：以加工油品为主b. 燃料 化工型炼油厂：油品和化工并重c. 化工 燃料型炼油厂：以化工产品为主，兼顾生产油品 d.化工型油厂：二级破乳剂罐原 油 进料 泵预热器洗涤水混合阀排水出1.原油的预处理 原油脱盐脱水示意图 图 2-3-02 当原油含硫量高时，脱盐脱水完毕后在原油中还需要加入适量碱性中和剂和缓蚀剂， 以减轻在后续加工过程中，硫化物对炼油设备的腐蚀。一级图2-3-02二级电脱盐原理流程图2.原油的常减压蒸馏a. 工艺流程（见图 2-3-03 ）1）原油经预热至 200 240，入初馏塔。轻汽油和水蒸气由塔顶蒸出。2）初馏塔底油料经加热炉加热至360 370，进入常压塔，塔顶出汽油，第一侧线出煤油，第二、三侧线出柴油。3）常压塔釜重油在加热炉中加热至390 400，进入减压蒸馏塔。初馏塔温度 常压塔温度 减压塔温度210250 摄氏度360370 摄氏度 塔顶压力 0.130.17390410 摄氏度 塔顶压力 15表 2-3-07 常压蒸馏塔切割的馏分控制点位置所在塔板层数指标 / 油品种类产率 /%常压塔顶4095100汽油5.00.005MPa （表）常压一线2931145150煤油9.1常压二线1719267270轻柴油67常压三线1315330335重柴油67常压塔底0345350重油6575c. 各塔产物及用途（ 1）初馏塔 用作重整原料油，溶剂油，或汽油调和组分。（ 2）常压塔 内燃机燃料：汽油（塔顶） ，煤油（一线） ，轻柴油（二线） ，重柴油（三 线）（ 3）减压塔 一线汽油用作内燃机燃料，二线三线减压馏分油用作催化裂化的原料或生 产润滑油，塔底减压渣油用作燃料，d. 汽油和柴油的质量指标和相应标准（ 1）汽油的质量指标和相应标准（ a）馏分组成（ b）安定性：生成胶质的难易性，与原油性质有关。（ c）辛烷值：汽油的抗爆震性指标。与组成有关。e. 提高汽油辛烷值的方法。表 2-3-08 欧美和日本等国家车用汽油标准项目硫含量 g · g-1苯含量%芳 烃 含量%烯烃含量%氧含量%蒸气压KPa美国 1990 年339<1.6<28.6<10.80.0<60平均150<2.0<25<102.14468.9美国 2000 年30<1.0<256101.63.046.251.8RFG15<0.7<22<4.01.82.248.3美国 2005 年150<1.0<42<18<5<60RFG50<1.0<351014<2.7<60美国加州 2003100<5<42<10<1.6年100<1<42<10<1.6<10欧盟 2000 年30<1<42<10<1.6<10欧盟 2005 年日本 1996 年日本 2000 年日本 2005 年中国 2005 年实施的汽油标准要求烯烃含量不大于18%，芳烃不大于 40%，含硫量不大于 150，苯含量不大于 1.0% ，不允许人为加入铁，锰，铅等重金属，蒸汽压不大于65。（2）柴油的质量指标和相应标准柴油质量指标中最重要的是十六烷值，它是油品在内燃机中自燃性能的指。表 2-3-09,2002 年版世界燃料规范的一些只要标准限值类类类类汽油硫含量 / （ g · g-1）100020030510氧含量 % （质量）2.72.72.72.7芳烃含量 % （体积）50.040.035.035.0烯烃含量 %20.010.010.0柴油十六烷值48535555硫含量 / （ g · g-1）300030030510总芳烃含量 % （体积）251515三.催化裂化和加氢裂化 直馏汽油和柴油产量低，常减压侧线馏分油，减压渣油，各工序生产的下脚油占 3040% ，用途不大，工业上通过热裂化，催化裂化和加氢裂化可将这些油料转化为汽油， 柴油，可大大增加这两种油品的产量。因此，催化裂化是现代炼油工业的必备装置。1. 热裂化 用纯粹加热的方法裂解重质原料油a. 工艺条件高压热裂化温度 450550 摄氏度 压力 2.07.0低压热裂化温度 550570 摄氏度 压力 0.10.5b. 产品 有热裂化气， 裂化汽油， 残油和石油焦炭等， 本法装置开工周期短， 油品质量差， 已逐步被催化裂化法取代c. 其它热裂化法常见的有减粘裂化2. 催化裂化a. 目的 主要增加汽油产量表 2-3-10 2002 年欧美，日本，中国汽油组分构成比较 % 表 2-3-10汽油组分欧洲美国日本1#（2#）中国（2003 年）催化裂化汽油323825（55）74.1重整汽油452435（25）14.6烷基化油61420（0）0.5异构化油115含氧化合物447（7）1.0其他21513（13）9.8b. 催化剂 无定形硅酸铝（ 2·2O3），Y 型分子筛， 5 型沸石及用稀土改性的 Y（或 X ）型分 子筛。c. 进行的反应 因有催化剂存在，经异构化，环烷化，支链烃，环烷烃，芳烃生成量增多， 辛烷值提高。d. 反应器 有固定床，移动床和流化床三种 流化床催化裂化装置e. 各种反应工艺（1）等高并列催化裂化工艺 （ a）工艺条件 反应器温度 585675 摄氏度压力 0.060.12（ b）工艺的优、缺点： P38。 因催化剂活性低，生产能力低，原料油转化率低（工艺流程见图 2-3-04）（ 2）高低并列式工艺采用分子筛催化剂（ a）工艺流程见图 2-3-05（b）工艺条件 反应温度 470510 摄氏度，保留时间 24 秒，提升速度 78 米秒 再生器 出相段温度 650680 摄氏度， 顶部压力 0.150.26 ，床层线速 0.11.0 米 秒再生后催化剂含碳量 W（ C ） <0.2%a）图 2-3-04 等高并列式催化裂化原理流程图图 2-3-05 高低并列式催化裂化工艺流程3）同轴式流化床工艺工艺条件及油品收率与高低并列式工艺基本相同4）工艺已应用在增产轻油，多产丙烯兼顾轻油，以及多产烯烃的催化裂化工艺中f. 产物（1）催化裂化气 ：占原料总质量的 1017% 。 表 2-3-11 催化裂化气组成举例组成/ %组成/ %组成/ %组成/ %H20.1C3H87.0n-C 4H 89.2顺 -2- C4H86.0CH43.2C3H620.3i-C4H86.2n-C5H126.3C2H64.1n-C4H104.6反 -2-C 4H 88.5i-C 5H 122.9C2H42.9i-C 4H 1018.4（ 2）催化裂化汽油：占原料总量的4050%表 2-3-12 中国催化裂化汽油典型组成w/ %项目C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13合计烷烃0.817.037.285.824.943.543.022.551.330.0636.3烯烃3.5010.69.267.654.942.500.510.618环烷烃61.332.171.671.870.671.1439.6芳烃0.351.634.415.043.593合计4.3126.6318.217.215.912.97.794.31.330.06986.9由表 2-3-12 可以看出中国催化裂化汽油中烯烃含量严重超标， 尚需在原料操作和催化 剂上多作改进（3）催化裂化柴油占原料总量的 3040%（4）重要馏分仍可用作催化裂化的原料油，故它又称回炼油。3. 加氢催化 本法是在临氢条件下进行的催化裂化，可抑制催化裂化时发生的脱氢缩合反应a. 工艺条件 反应动力 6.513.5，反应温度 340420 摄氏度b. 原料城市煤气厂的冷凝液，重整后的抽余油等c. 催化剂 非贵金属（）和贵金属（）与 2·2O3 或沸石组成的双功能催化剂d. 反应器 有固定床，沸腾床和悬浮床三种e. 生产工艺（ 1）有两种工艺流程一段加氢工艺流程和二段加氢工艺流程（2）加氢精制的目的除去原料中的 S，N ，O 等杂质和二烯烃（ 3）工艺改进：在二段加氢工艺流程中，采用抗磁抗氨催化剂，将23 个反应直接串联，省去 2 个反应之间的脱氨塔（氨由氮化物加氢得到） （ 4）工艺流程：见图 2-3-06f. 产品收率和性质 减压渣油加氢裂化产品收率和性质表 2-3-12 减压渣油加氢裂化产品收率和性质收率/%（对进科）2.02.1111.012.9532.028.244.8948.5920相对密度 （ d420 ）0.73890.85240.90710.94020.0060.0130.250w（硫） /%4039017003300总氯 /g· g-1w（ 烷）： w（环烷 ）倾点 /=-23w（ 康氏残碳 ）=：w（芳）十六烷值11.513=65：25： 1046 50g. 加氢裂化工艺的优缺点（ 1）优点：（ a）生产灵活性大（b）产品回收率高（可达 100% 以上）（c）没有焦炭沉积，所以催化剂不需要再生（ d）加氢为放热过程，无需加热（2）缺点：（a）所得汽油辛烷值低，须在经重整提高辛烷值后才能使用（b）需要高压和消耗氢气，操作费用比催化裂化高（3）结论：加氢裂化工艺不能取代催化裂化，仅是催化裂化工艺的补充，以弥补其 某些不足。四.催化重整和芳烃抽提 引言：催化重整是处理轻质油的方法，可分为热重整和催化重整两种，现在工业上应用的 主要是催化重整。1. 热重整 不使用催化剂，用轻度热裂化的方法来调整原料油中的烃类的结构。与催化重整相比， 所得汽油收率低，辛烷值低，芳烃含量不高，汽油安定性差2. 催化重整 因使用铂催化剂，故又名铂重整 a.化学反应 在铂催化下主要发生以下五类反应（1）六元环烷烃的脱氢+H2强吸热）H3CH 3+ H2CH 3+ H2CH3C7H16环化脱氢+ 3/2 H2（4）烷烃异构化3）烷烃环化再脱氢C6H 14HHH3C C C CH 3332）五元环烷烃异构化后再脱氢CH3CH 3CH 35）加氢裂化C8H18 + H2C5H12 + C3H8b. 原料族组成对反应产物的影响 由上面五类反应可见，若原料油中多为烷烃，则生成异构烃多，芳烃较少，适宜用做生 产高辛烷值汽油，若原料油中环烷烃多则适宜做生产芳烃的原料。c. 对原料油中杂质含量的要求 对砷、铝、钼、汞、硫和氮都有要求，具体见表 2-3-15 ， 表 2-3-15 是中国主要原油直馏重整原料的杂质含量要求杂质名称含量限制 / g· -1杂质名称含量限制 /g· -1砷<1硫氯<0.5铅<20氯<1铜<10水<52-3-16 中国主要原油直馏重整原料的杂质含量大庆大港胜利辽河华北新疆砷/g·g-119514901.514133铅/g·g-1241147. 5 / 460.27.9<10铜/g·g-132.53.06.43.2<10硫/g·g-124017.613867.13737氮/g·g-1<10.7<0.5<1<1<0.5d. 催化剂最早采用 2O3 含 0.5%, 为减少的用量，延长催化剂使用寿命，以及缓和反应工艺条件， 并获取理想的芳烃产率及组成，发展了等双组分催化剂， , 等三组分催化剂。3. 芳烃抽提a. 抽提剂 以环丁砜最好，其次甲酰基吗啉和四乙二醇醚，环丁砜还具有密度大，沸点高，比热容 小等优点b. 抽提工艺有间歇式和连续式两种4. 催化重整工艺流程a. 分类 按催化剂的再生形式分可分为（1）固定床半再生式（2）固定床循环再生式（3）移动床连续再生式b. 固定床半再生工艺包括催化重整、芳烃抽提、芳烃分离三个工序。（1）催化重整工序（a）工艺流程 图 2-3-07 固定床半再生式工艺流程b）工艺过程i）预脱砷和预分馏）预加氢）催化重整）后加氢v）稳定系统（2）芳烃抽提工序 工艺流程 图 2-3-08 环丁砜抽提流程（3）芳烃分离 混合芳烃先经白土处理除去微量不饱和烃，后进入精馏系统，先进行精馏分离，在采 用模拟移动床法，深冷结晶法和络合分离法进行分离，用的较多者为模拟移动床法。c. 移动床连续再生式重整工艺 有公司的工艺和法国的工艺。这两种方法均在较低压力（0.35）下和较低氢 /油分子比（小于 3）下操作，重整油料的抽提工序和芳烃分离工序与固定床半再生工艺相同。 （1）公司催化重整工艺d. 固定床半再生重整工艺与移动床连续再生工艺的比较若生产规模较大，以生产为主要目的，对副产的氢气又有较好利用途径时，采用连续 重整工艺较为合适。若以生产高辛烷值汽油调和组分为目的，生产规模又不甚大时，采用固定床半再生重 整工艺较为合适。这是因为连续重整工艺投资较大，若生产规模较小时，经济效益并不比 固定床半再生式重整工艺好。五.延迟焦化1. 目的 重残油经焦化方法将它们转化成有经济价值的轻质油品，生产的焦炭经过焙烧等工序， 可制得电极焦，生成的焦化气，富含轻质烯烃，是优质的化工原料气2. 焦化方法a. 釜式焦化 间歇式操作b. 延迟焦化 这是目前炼油厂普遍采用的重质残油焦化的方法。（ 1）延迟焦化原理将重残油在管式炉内快速加热至 480500 摄氏度，让它在尚未结焦先就进入焦化塔，然后在塔内缓慢焦化，这种工艺工业上称为延迟焦化。（2）生产工艺（a）工艺流程见图 2-3-11b）工艺过程c）产品 表 2-3-17 列出了延迟焦化产品的产率，表2-3-18 列出了焦化富气组成表 2-3-17 延迟焦化产品的产率产品产率 /% （对原料）一般范围抚顺石油二厂焦化富气687.5汽油102016.7轻柴油203031.8蜡油（重柴油）203026.0石油焦152016.2损失0.52.51.8表 2-3-18 焦化富气组成产品延迟焦化釜式焦化w / % /% /%氢0.78.214.7甲烷35.752.540.6乙烷 +乙烯23.418.814.9丙烷13.57.17.8丙烯5.02.83.7丁烷5.72.42.9丁烯3.91.61.1碳五6.32.16.8O2，N2，CO25.84.5c.流化焦化流化焦化原理和延迟焦化一样，反应器结构与石油流化床催化流化反应器相似，但不用催化剂，而是用大小为微末级的微小炭粒子。气态产物从反应器顶引出，生成的焦炭附 着在焦炭微粒上，它长大到一定程度就会因自重而落入反应器底，再被送往与催化裂化再 生器相似的燃烧器中，边燃烧边流化。本法液体产品产率高，焦炭产率低，生产连续化，不需清焦作业，但操作比较复杂， 难度大，设备投资也大，全世界仅有 7