催化重整工艺与工程PDF电子书下载

第一章 绪论&胡德铭 2

第一节 概况 2

第二节 催化重整装置的构成和类型 7

一、生产汽油的催化重整装置 7

二、生产芳烃的催化重整装置 8

三、生产溶剂油的催化重整装置 16

第三节 催化重整过程的发展沿革 18

一、催化重整催化剂的发展沿革 18

二、催化重整工艺的发展沿革 36

第四节 催化重整过程在炼油和石油化工工业中的地位和作用 53

一、催化重整过程在炼油厂的地位和作用 53

二、催化重整汽油在清洁汽油生产中的作用 55

三、催化重整过程在石油化工一体化中的地位和作用 66

四、催化重整过程的副产氢气是加氢过程的重要氢源 73

第五节 催化重整工艺的发展和展望 76

一、未来催化重整工艺的发展空间 77

二、新建大型催化重整装置将以连续再生式催化重整装置为主 82

三、半再生装置的改造和换用新型催化剂以使其继续保持活力 84

四、降低重整生成油中的苯含量 90

五、催化重整催化剂的发展趋势 95

六、扩大和优化催化重整原料已成为发展催化重整装置的关键 97

参考文献 99

第二章 原料和产品&马爱增 103

第一节 重整原料类型和性质 103

一、直馏石脑油 103

二、加氢裂化重石脑油 106

三、焦化石脑油 107

四、催化裂化石脑油 109

五、乙烯裂解抽余油 111

第二节 重整原料馏分选取与产品的关系 112

一、原料的表征 112

二、芳烃和高辛烷值汽油调合组分生产的原料选取 117

三、原料组成与产物收率和产物分布 118

第三节 原料油中主要杂质类型及其分布 123

一、硫化合物 123

二、氮化合物 126

三、氯化合物 129

四、金属有机化合物 130

第四节 重整催化剂对原料中杂质含量的要求 130

一、金属氧化物催化剂 130

二、单铂催化剂 131

三、双（多）金属催化剂 131

第五节 重整产品 132

一、高辛烷值汽油组分 132

二、苯 150

三、甲苯 150

四、C8芳烃 152

五、溶剂油 155

六、氢气 156

参考文献 157

第三章 原料预处理&夏国富 牛传峰 161

第一节 工艺流程 161

一、预分馏部分工艺流程 161

二、预加氢反应部分流程 163

三、汽提塔部分流程 164

第二节 原料的预加氢 164

一、预加氢的化学反应 165

二、加氢催化剂 171

三、加氢操作参数 175

四、预加氢催化剂的硫化 179

五、加氢催化剂的再生 182

第三节 原料的脱砷 186

一、脱砷方法 187

二、脱砷机理 188

三、脱砷工艺条件 189

第四节 原料的脱氯 190

一、氯的来源 191

二、氯在加氢系统中的腐蚀 191

三、国内外脱氯剂的研究状况 191

四、氯的脱除 193

第五节 二次加工石脑油加氢工艺 194

一、焦化石脑油加氢工艺 194

二、催化裂化石脑油加氢作重整料工艺 198

第六节 重整预加氢生产中出现的问题及解决方法 200

一、压降问题及处理方法 200

二、产品质量不合格问题及原因 202

参考文献 203

第四章 催化重整化学&杨森年 205

第一节 重整反应热力学 205

一、六元环烷烃脱氢反应 206

二、五元环烷烃脱氢异构化反应 207

三、链烷烃异构化反应 207

四、链烷烃脱氢环化反应 209

五、烷烃的氢解和加氢裂化反应 210

第二节 催化重整反应动力学和反应机理 210

一、六元环烷烃类催化脱氢反应 211

二、五元环烷脱氢异构化反应 213

三、链烷烃异构化反应 216

四、链烷烃脱氢环化反应 219

五、氢解和加氢裂化反应 223

第三节 各类重整反应化学特性的比较 225

参考文献 226

第五章 催化重整反应动力学模型及其应用&翁惠新 230

第一节 综述 230

一、催化重整反应动力学简介 230

二、本章所采用的集总组分符号 236

第二节 催化重整集总反应动力学模型及其应用 237

一、史密斯（Smith）的4集总组分石脑油催化重整反应动力学模型 237

二、柯然（Krane）等人的20集总组分石脑油催化重整反应动力学模型 246

三、柯马克（Kmak）的22集总组分强化重整反应动力学模型 257

四、佩斯（Pace）公司的30集总组分催化重整反应动力学模型 258

五、华尔夫（Wolff）的4集总组分石脑油催化重整反应动力学模型 262

六、伏罗门（Froment）等人的28集总组分催化重整反应动力学模型 266

七、莫比尔（Mobil）公司的铂重整反应动力学模型 268

八、孙绍庄等人的16集总组分催化重整反应动力学模型 314

九、芳烃型连续重整27集总反应动力学模型 324

十、国内其他代表性催化重整集总动力学模型 329

第三节 催化重整分子尺度反应动力学模型简介 334

一、分子尺度反应动力学模型建立方法简介 334

二、单事件法催化重整分子尺度反应动力学模型的建立 341

参考文献 352

第六章 催化重整催化剂&杨森年 357

第一节 催化剂的组成、类型和性质 357

一、活性氧化铝载体 357

二、单金属催化剂的结构和性质 370

三、双（多）金属催化剂 374

第二节 催化重整催化剂的制备 387

一、氧化铝载体的制备 387

二、催化剂的制备 392

第三节 半再生重整催化剂的发展 400

一、半再生重整催化剂的发展概况 400

二、半再生重整催化剂发展的主要特征 403

三、我国半再生重整催化剂的现有水平 407

第四节 连续重整催化剂的发展 414

一、连续重整工艺对催化剂性能的特殊要求 414

二、国外连续重整催化剂的发展 415

三、我国连续重整催化剂的开发和工业应用 423

参考文献 428

第七章 催化重整工艺&罗家弼 442

第一节 催化重整工艺基本过程 442

一、工艺流程 442

二、工艺过程分析 443

第二节 半再生重整工艺 459

一、铂重整 460

二、胡德利重整 460

三、铼重整 461

四、辛烷值化和芳构化 462

五、麦格纳重整 462

六、我国的半再生催化重整技术 463

第三节 循环再生重整工艺 467

一、超重整 468

二、强化重整 468

三、末反再生式重整 469

第四节 连续重整工艺 470

一、基本工艺过程 471

二、重叠式连续重整 475

三、并列式连续重整 485

四、组合床工艺 492

五、SINOPEC的连续重整技术 493

第五节 催化重整装置的扩能改造 495

一、重整装置的特点分析 495

二、设备利用和改造的基本思路 496

三、技术方案 497

四、装置改造实例 497

参考文献 500

第八章 催化重整径向反应器的物料流动及数学模型&王金福 高莉萍 501

第一节 气体流动流体力学模型 501

一、径向反应器轴向布气均匀度 502

二、主流道变质量流模型 502

三、床层压降及布气系统过孔压降模型 503

四、一维流体力学模型 504

五、二维流体力学模型 507

第二节 催化剂颗粒运动模型 511

一、空腔及贴壁效应 511

二、颗粒运动模型 512

三、临界气体流量及床层应力分布 515

第三节 径向反应器流体力学影响因素 520

一、影响轴向布气均匀度的主要因素 520

二、影响临界气体流量的主要因素 520

第四节 径向反应器优化设计 522

第五节 径向反应器软件在工业上的应用 523

一、径向反应器设计软件（FLOTU-Mbed1.0） 523

二、计算流体力学商业软件 527

三、结论 528

参考文献 529

第九章 连续重整催化剂循环系统&王金福 532

第一节 气力输送技术和物料性质 532

一、气力输送的优点 533

二、输送气体的性质 533

三、颗粒物料的性质 536

四、气固混合物的性质 540

第二节 气力输送基本原理 542

一、固体颗粒流态化现象 542

二、气固悬浮流动分析 545

三、气力输送状态相图 549

第三节 发送装置 554

一、发送装置的工艺要求 554

二、罐式发送装置 554

三、管式发送装置 556

第四节 输送气速上下限与循环量控制 556

一、噎塞速度 556

二、输送气速与催化剂磨损 558

三、催化剂循环量控制 559

第五节 输送过程的压力损失 560

一、沿程压力分布规律 560

二、垂直立管的压力损失 561

三、斜管压力损失 563

四、弯头局部压力损失 563

第六节 锁气及锁压装置 564

一、锁气罐 564

二、锁压装置 566

三、无阀锁压原理 567

四、闭锁料斗的锁压能力 568

参考文献 570

第十章 催化重整操作参数&罗家弼 573

第一节 反应压力 573

第二节 反应温度 577

第三节 空速 580

第四节 氢烃比 583

第五节 操作参数与原料性质的关系 585

第六节 操作参数与产品质量的关系 588

第七节 催化剂连续再生的操作参数 597

参考文献 600

第十一章 反应系统的环境控制&濮仲英 601

第一节 重整催化剂的水氯平衡控制 601

一、积炭重整催化剂的炭分布和催化剂酸性功能的关系 601

二、催化剂氯含量对重整反应的影响 601

三、重整催化剂水氯平衡的基本原理 604

四、影响水氯平衡的因素 605

五、重整催化剂水氯平衡计算方法 609

六、重整催化剂水氯平衡的判别和调整 613

七、连续重整装置的水氯平衡控制方法 616

第二节 金属器壁的积炭问题 618

一、概述 618

二、反应器壁积炭的工艺特征及危害 618

三、反应器壁积炭的原因 622

四、金属器壁积炭的抑制 627

五、重整装置出现反应器炭块后的处理 628

六、重整装置其他部位的金属器壁积炭 629

参考文献 633

第十二章 催化重整装置的开、停工及事故处理&张新宽 635

第一节 重整装置的开工 635

一、开工准备 635

二、开工方式 639

三、催化剂装填 639

四、重整反应部分的开工 642

五、催化剂连续再生系统的开工 661

第二节 重整装置的停工 663

一、正常停工 663

二、紧急停工 664

第三节 事故处理 667

一、断电事故处理 667

二、爆炸、起火、管线破裂或严重泄漏事故处理 668

参考文献 668

第十三章 催化重整催化剂的失活与再生及烧炭动力学&臧高山 673

第一节 重整催化剂的积炭失活 673

一、重整催化剂积炭的表征 673

二、催化剂上积炭对各类重整反应的影响 676

三、反应条件对积炭失活的影响 679

四、催化剂性质对积炭的影响 682

五、重整催化剂的积炭生成机理 685

第二节 重整催化剂中毒和烧结失活 687

一、重整催化剂中毒失活 687

二、重整催化剂烧结失活 698

三、重整催化剂的烧结-再分散机理 702

四、烧结对重整反应的影响 703

第三节 重整催化剂的再生 704

一、重整催化剂的正常再生 704

二、硫污染的重整催化剂再生 707

三、重整催化剂器外再生技术 710

第四节 重整催化剂的烧焦动力学 712

一、铂锡重整催化剂烧炭动力学方程 713

二、铂铼重整催化剂烧炭动力学方程 715

第五节 催化剂典型事故分析 716

一、重整催化剂锌、铜中毒 716

二、重整催化剂硫中毒 717

三、重整催化剂烧结失活 719

四、重整催化剂氮污染失活 720

参考文献 721

第十四章 废重整催化剂回收贵金属&张敏敏 730

第一节 废重整催化剂的主要杂质和前处理 730

一、废重整催化剂的主要杂质 730

二、废重整催化剂的前处理 730

第二节 废重整催化剂的回收贵金属的方法 731

一、湿法回收 731

二、气相法回收 736

三、火法回收 737

四、产品精制 737

第三节 铂铼的技术指标及分析方法 738

一、技术指标 738

二、分析方法 739

第四节 各种回收方法对环境的影响及废物利用 739

参考文献 740

第十五章 过程自动控制及仪表&王克琼 743

第一节 过程自动控制 743

一、反应系统的控制 743

二、塔的控制 746

三、加热炉的控制 751

四、压缩机的控制 753

五、催化剂连续再生的控制和联锁 755

六、加热炉安全联锁系统 775

七、先进控制 777

第二节 仪表选择和安装 784

一、装置仪表概况 784

二、在线分析仪表 784

三、放射性料位仪表 788

四、特殊阀门 791

五、现场仪表安装的特殊要求 792

参考文献 795

第十六章 催化重整主要设备&苟家福 孙毅 刘长爱 陆文高 796

第一节 主要静设备 796

一、概述 796

二、反应器 797

三、再生器 807

四、换热器 809

五、粉尘收集器 815

六、主要设备选材 815

第二节 加热炉 830

一、炉型 831

二、重要工艺参数的确定 839

三、炉管选材 841

四、炉管支承件的选材和设计原则 842

五、辐射室管系的热膨胀 843

六、燃烧器 844

七、吹灰器 850

八、耐火材料 851

九、余热回收系统 852

十、模块化制造设计 856

十一、余热回收系统中的露点腐蚀 858

十二、加热炉炉管常见损伤形态 866

第三节 主要转动设备 869

一、压缩机在催化重整装置中的用途 869

二、往复式压缩机 869

三、离心式压缩机 881

四、压缩机的驱动机选择 888

五、压缩机的控制系统 889

六、压缩机的热力计算 892

七、催化剂再生系统的风机 897

参考文献 899

第十七章 芳烃抽提与抽提精馏&田龙胜 唐文成 901

第一节 液液抽提 901

一、工艺原理 901

二、几种抽提工艺 913

三、工艺操作因素分析 918

四、抽提过程的重要设备——抽提塔 922

五、芳烃抽提过程模拟 927

第二节 抽提精馏 936

一、工艺原理 936

二、几种抽提精馏工艺 940

第三节 芳烃精馏 952

一、轻芳烃的主要物性数据 952

二、芳烃产品的质量标准 954

三、芳烃精制 956

四、芳烃精馏工艺 957

五、芳烃精馏中的温差控制 959

参考文献 959

第十八章 催化重整工艺中的分析技术&杨德凤 李长秀 961

第一节 主要分析项目及采样方法 961

一、主要分析项目 961

二、采样过程中的注意事项 962

第二节 重整原料及产物的组成分析 964

一、重整原料和产物的碳数族组成（CPNA）分析 964

二、重整原料和产物的单体烃组成分析 966

三、多维色谱法测定重整原料油和生成油的组成 972

四、芳烃含量的分析 973

第三节 重整原料的杂质含量分析 974

一、硫含量的分析 974

二、氮含量的分析 979

三、氯含量的分析 980

四、砷含量的分析 982

五、铜、铅、汞含量的分析 989

六、水含量的分析 993

第四节 重整工艺中的气体分析 995

一、气体组成的分析 995

二、循环氢的组成及杂质分析 999

第五节 重整催化剂的分析 1004

一、催化剂碳含量分析 1004

二、催化剂氯含量分析 1005

三、催化剂中贵金属含量分析 1008

四、催化剂砷含量分析 1008

第六节 重整工艺中的在线分析仪器简介 1008

一、在线氢纯度分析仪 1008

二、在线水含量分析仪 1009

三、在线辛烷值分析仪 1009

参考文献 1011

第十九章 催化重整技术经济分析&罗家弼 1013

第一节 投资分析 1013

一、建设投资组成 1013

二、工程费用分析 1014

三、影响投资的主要因素 1015

第二节 能耗分析 1018

一、能耗分布情况 1018

二、能耗的具体分析 1020

三、节能的主要途径 1023

第三节 成本分析 1024

一、成本估算 1024

二、影响成本的因素 1025

第四节 技术经济效益 1026

一、重整装置的经济评价 1026

二、提高经济效益的途径 1028

第五节 半再生重整与连续重整的经济比较 1031

参考文献 1034

第二十章 安全健康和环境保护&徐承恩 1035

第一节 安全健康 1035

一、危险因素分析 1035

二、安全健康措施 1039

第二节 环境保护 1047

一、主要污染源和主要污染物 1047

二、环境保护措施 1051

附录 与催化重整有关的主要职业安全卫生、环境保护法规和标准索引 1054

一、职业安全卫生 1054

二、环境保护 1055

参考文献 1055