催化裂化专业考试题1.doc

催化裂化专业考试题2011.8.11一、 填空题（1-10 理论 11-20 技能）1、在催化裂化反应中，烯烃主要发生分解、（ ）氢转移、（ ）反应。答：异构化、芳构化2、当转子的（ ）和（ ）相重合时，就会产生共振，此时转子振动很大，这一转速称为临界转速。答：自由振动频率、强迫振动频率3、干气密封系统中，前置密封气介质是（ ），使防止机体内介质污染（ ）。答：氮气、密封端面4、停工装大盲板过程中，应防止空气窜入（ ），引起（ ）。答：分馏塔、硫化铁自燃5、催化剂密度有（ ）（ ）（ ）三种表示方法，其中（ ）最大。答：堆积密度、颗粒密度、骨架密度、骨架密度6、油浆固含量高，说明反应（ ），沉降器旋分工作不好，可适当提高回炼量。答：操作压力波动大7、在分馏塔中，侧线馏分是在（ ）状态下出塔的，塔顶产品是在（ ）状态出塔的。答：泡点、露点8、两器中一般主要是在（ ）位置发生催化剂水热失活。答：再生器密相9、催化装置工艺自保复位前，应将再生和待生斜管的特阀置于（ ）位置。答：手动全关10气体速度增加到一定程度，颗粒悬浮在流体中，床内颗粒固体开始往（ ）运动，此时床层处于流化状态。答：各个方向11、烟机在开机时，应通入（ ），达到（ ）时，再通入烟气，目的是防止烟机轮盘超温及进催化剂。答：轮盘冷却蒸汽、20012、汽轮机暖机时，转速不能太低，转速太低，轴承（ ），会造成轴承磨损。答：油膜不容易建立13、待生催化剂出料口一般设有（ ），它可以防止沉降器焦块脱落堵塞斜管。答：格栅14、催化剂颗粒越小，越容易（ ），表面积（ ），但气流夹带损失大。颗粒越大，对设备（ ）较严重。答：流化、越大、磨损15、反再系统有催化剂循环时，必须保持（ ）正常，若油浆长时间中断，应改为（ ）。答：油浆循环、再生器单容器流化16、两器热平衡是指反应需热和再生供热的平衡，（ ）是两器热平衡的反映，带外取热的再生温度由（ ）来控制。答：再生温度、外取热量17、分馏塔舌型塔盘最大的缺点是低负荷下产生（ ），因此（ ）不容易建立。答：漏液、循环回流18、三旋的作用是保证再生烟气中粒度（ ）的颗粒不大于5%。答：10m19、反应及分馏系统蒸汽量大，会造成汽油干点（ ）。答：上升20、沉降器料位一般不超过（ ），只有当旋分料腿翼阀故障时，可以将料位提高，埋住（ ）进行操作。答： 汽提段、翼阀二、判断题1、固体滑落系数与系统有关，它随气速、固体流速的增加而上升。（ ）2、分馏塔底使用人字挡板的目的是防止塔盘结焦。（ ）3、回炼比增加后，反应需热增加，分馏塔的热负荷也会增加，分馏塔各回流取热量相应增加（ ）4、为了保证烟机的安全运行，三旋出口至烟机入口无隔热耐磨衬里。（ ）5、再生线路的推动力要大于待生线路的推动力，才能保证两器的正常循环。（ ）6、同一族烃类，其沸点越低，自燃点越低。（ ）7、催化裂化反应中，一般当柴油产率最高时，汽油产率还未达到最高点，而汽油产率达到最高时，柴油又处于较低的水平。（ ）8、旋分器翼阀阀板的开启方向，一般是朝向容器中心，便于催化剂流出。（ ）9、催化原料族组成相近的情况下，沸点越高越容易裂化。（ ）10、催化裂化反应过程中，按烃类在催化剂上的吸附能力大小排序，稠环芳烃 稠环环烷烃 烯烃 环烷烃烷烃（ ）11、热虹吸式重沸器有汽化空间，可以进行气液分离。（ ）12、为保证催化剂的正常流动，在工业装置中，输送斜管与垂直管线的夹角应小于30。（ ）13、催化剂活性提高，氢转移活性增加，产品烯烃含量相对减少，使汽油辛烷值增加。（ ）14、从加钝化剂开始，观察干气中氢气与甲烷的比值，比值以恒定为宜。（ ）15、对催化分馏塔，回流量大小，回流返塔温度的高低由全塔热平衡决定。（ ）16、垂直颗粒输送系统中，固体颗粒速度等于气体线速与固体颗粒自由降落速度之差。（ ）三、 计算题1、已知某催化装置湿主风量为1495Nm3/min，烟气中CO含量0.1%（体积），O2含量为6%（体积），CO2含量为12%（体积），水蒸气与干空气的分子比0.012，烟风比公式：VF/VA=(2+-(100-CO)/1.266N2)/(1+)，烧焦量为6500kg/h，计算耗风指标和总湿烟气量。解：耗风指标VA/K=149560/6500=13.8总湿烟气量VF= VA(2+-(100CO)/1.266N2)/(1+)=1495(2+0.012-(100-0.1)/1.266(100-0.1-12-6)/(1+0.012)=1549(Nm3/min)答：耗风指数为13.8，总湿烟气量为1549Nm3/min。2. 已知某套高低并列式催化裂化装置标定的压力数据分布如下:再生器顶压力0.1729沉降器顶压力0.1437再生器稀相静压0.0022沉降器稀相静压0.0003再生密相静压0.016提升管总压降0.0175再生斜管静压0.022再生滑阀压降0.0514再生过渡段静压0.0009汽提段静压0.0351再生密相静压0.016待生斜管静压0.033待生滑阀压降0.0308表中单位均为MPa，试求再生线路的推动力和阻力。解：再生线路推动力再生器顶压力+再生器稀相静压+再生密相静压+再生斜管静压0.1729+0.0022+0.016+0.0220.2131MPa再生线路阻力沉降器顶压力+沉降器稀相静压+提升管总压降+再生滑阀压降0.1437+0.0003+0.0175+0.05140.2129MPa答：该装置再生线路推动力为0.2131MPa，阻力为0.2129MPa。3、 某裂化装置，其催化剂循环量为700t/h，进料量为122t/h，回炼油量为30t/h，回炼油浆量为20t/h，所产气体为14t/h，汽油为52t/h，焦炭5t/h，计算：(1)剂油比是多少？(2)单程转化率是多少？(3)总转化率是多少？解：剂油比=催化剂循环量/进料量=700/（122+30+20）=4.07 单程转化率=(气体+汽油+焦炭)/总进料100%=(14+52+5)/(122+30+20)100%=41.3% 总转化率=(气体+汽油+焦炭)/新鲜原料100%=(14+52+5)/122100%=58.2% 答：剂油比为4.07；单程转化率为41.2%，总转化率为58.2%。 4、 已知主风量1750Nm/min，假定主风中氧气全部燃烧，焦炭中C/H=9/1，氧气密度为 1.429 kg/ m 求焦炭燃烧量。解：主风中氧含量1750600.211.429=31500(kg/h)C + O2-CO2 H2 + 1/2O2-H2O12 32 2 16Y X 1/9Y Z Y/12=X/32(1/9Y)/2=Z/16又：X+Z=3150032/12Y+16/18Y=31500解得=315009/32=8859.375(kg/h)焦碳燃烧量=10/9Y=8859.37510/9=9843.75（kg/h）四、问答题：1、 影响汽油辛烷值的因素有哪些？答：1) 原料性质的影响。原料中的环烷烃和芳烃增加时汽油辛烷值上升，汽油回炼会使汽油辛烷值下降2) 催化剂活性的影响。催化剂活性上升，氢转移反应相应增加，汽油辛烷值下降。3) 反应时间的影响。缩短反应时间可减少二次反应，汽油烯烃含量增加，汽油辛烷值上升。4) 反应温度的影响。随着反应温度升高，氢转移反应速度和裂化速度比值下降，汽油中烯烃含量上升，辛烷值上升。5) 剂油比的影响。随着剂油比增加，转化率增加，辛烷值上升。2、 催化裂化气体产品的特点是什么？答：1） 气体产物中C1、C2组分少，C3、C4组分多，主要是裂化反应特点和脱烷基反应的结果。2） 烯烃较多，烷烃较少，这主要是C3、C4小阳碳离子放出之子，自己变成烯烃的结果。3） C4中异丁烷多，正丁烷少，正丁烯多，异丁烯少。这是因为异构化和氢转移反应，使叔碳异丁烯饱和为异丁烷，烯烃异构化使-烯烃双键向内转移，生成-烯烃所致。3、 催化原料中最常见的有哪些重金属对催化剂造成污染，其影响是什么？答：原料中重金属主要以铁、镍、钒、纳最为普遍，影响最大。原料中的金属化合物再在反应中分解，金属沉积在催化剂上，再生后变成氧化物，当金属氧化物含量高时影响催化剂的活性和选择性。1) 铁时氧化催化剂，含量多，但危害小，它有利于烧焦时使再生烟气中CO2/CO，铁基本上沉积在催化剂表面，封闭催化剂表面孔穴，引起催化剂裂化性能下降。2) 镍、钒都具有脱氢性能，脱氢后的不饱和烃分子倾向于缩合生焦，所以镍、钒使催化剂选择性变差，使得反应产物中干气中氢含量上升，焦炭产率增加。3) V还可以与氧化铝形成低熔点共熔物，使催化剂比表面积降低，同时还破坏催化剂晶体结构，从而使催化剂永久失活。4) Na危害比较大，能够中和催化剂的酸性中心，使催化剂活性下降，还能和催化剂上的硅铝等结合生成易溶物，造成活性永久损失，同时还和V有协同作用，二者在催化剂表面形成低熔点氧化共熔物，覆盖催化剂表面减少活性中心，而且松动了催化剂载体结构，降低了催化剂热稳定性。、4、 开工时提升管喷油要注意什么？答：1) 两器流化正常，加足够助燃剂。2) 放火矩系统正常，反再系统压力正常3) 自保系统完好备用4) 反应进料集合管压力正常、原料预热炉运行正常，出口温度正常。5) 反应温度不低于480，再生温度不低于5606) 开喷嘴时要缓慢，分步进行，注意原料喷嘴上方温度变化，及时提高催化剂循环量，防止催化剂带油，各参数稳定后再开大。7) 随着进料量提高，逐步关小事故蒸汽5、 反应温度对催化裂化反应有什么影响？答：1) 提高反应温度，反应速度加快，反应温度每提高10-20%，反应速度也增加10-20%2) 2.随着反应温度上升，热裂化反应的速度加快，产品中表现出热裂化产品的特征，气体中C1、C2增多，产品不饱和度增加。但即使这样的高温下，主要的反应仍是催化裂化反应。3) 3.反应温度上升时，汽油气体的反应速度加速最多，原料汽油反应次之，原料焦炭反应速度增加最少，因此反应温度提高，在转化率不变的情况下，汽油产率下降，气体产率增加，焦炭产率略有下降4) 反应温度提高时，分解反应和芳构化反应比氢转移反应增加的快，汽油中烯烃和芳烃含量增加，汽油辛烷值上升。6、 单独提高反应温度和剂油比都可以提高转化率，在保持相同转化率的情况下二者有何不同之处？答：1）产品分布不同，提高反应温度干气产率增加较多，汽油收率减少，焦炭产率略有减少；提高剂油比焦炭产率增加较多2）产品质量不同，提高反应温度汽油烯烃含量增加，辛烷值增加，气体中丙烯、丁烯增加；提高剂油比汽油烯烃下降，辛烷值的变化与转化率相关。五、论述题：1、 渣油催化裂化适宜采用什么样的操作条件？答：1) 采用比馏分油裂化更短的反应时间，这样可使产品选择性更好，催化剂上的积炭更少2) 降低反应压力有利于降低焦炭产率，而气体产率上升，由于渣油催化裂化中降低焦炭产率是主要的，因此应采取低反应压力3) 渣油催化裂化需要控制较高转化率，降低油浆产率，因此要有足够的催化剂活性中心来提高转化率，需要较高的剂油比4) 高反应温度能使渣油和催化剂接触瞬间，部分沥青质裂解，减少生焦，此外也有利于进料汽化和改善汽提效果，还可以提高汽油辛烷值和轻烯烃产率。因此渣油催化裂化一般采取比馏分油催化裂化更高的反应温度。2、 操作变化对催化剂损耗有什么影响？答：1) 操作压力。操作压力不稳定或突变，会加大烟气中催化剂夹带量，使催化剂损耗增加。2) 主风和各项蒸汽。若主风量和水蒸气量加大或发生大幅度变化，则会改变床层线速和旋分器入口线速，使催化剂带出量增加。特别是使用降温汽或降温水时，还会使催化剂热崩，增加损失。3) 燃烧油。燃烧油的烟风比为1.13，加上燃烧速度快及燃烧后的高温造成气体膨胀，使再生压力波动，双动滑阀开度变化大，造成催化剂大量跑损。4) 新鲜剂的补充。新鲜剂中有一定比例的细粉，进入再生器后会被气流夹带损失掉，因此新催化剂加注要控制好速度，避免加注量大幅变化。5) 原料性质。原料性质变化过于频繁，过于剧烈，会使整个操作不稳定，对降低催化剂损耗不利。原料带水对操作的影响尤其大。6) 操作平稳。在发生碳堆、二次燃烧、两器压力和料位波动以及其他各种事故状态下都会造成催化剂损耗增加。7) 选择合适的床层线速和催化剂藏量，降低旋分器入口浓度。3、 催化剂循环中断的原因是什么？现象是什么？如何处理？答：反再催化剂循环是否正常取决于两器的压力平衡和催化剂的流化质量1) 斜管松动汽中断或带水，造成协管催化剂流动不畅；出现循环中断时斜管尾温下降；应立即检查松动汽，进行切水，提高过热蒸汽温度，同时疏通堵塞松动点。2) 斜管滑阀失灵或自保系统故障，突然关闭或全开；汽提断料位失灵造成待斜管滑阀全关，都可以造成催化剂循环中断。现象：两器料位上升或下降，滑阀压降变化，反应温度和再生温度变化；立即改手动调整至正常位置，控制两个料位正常，检查自保和滑阀失灵的原因进行处理，同时要适当降低进料量维持正常操作。3) 加工量过小，提升管用气偏小或中断，再滑阀失灵全开催化剂循环量过大时提升管线速过低，发生提升管噎塞，催化剂循环中断；出现噎塞时提升管地步密度突增，再斜管尾温下降，反应温度下降迅速提高提升管预提升介质的流量，适当提高进料雾化气量和反应进料量。4) 两器压力平衡破坏，滑阀压降异常下降，造成推动力不足，要立即检查压力变化的原因，尽快恢复正常的查压，必要时可以降低再生器或沉降器压力来保证两器差压，保证催化剂循环。5) 对于两个再生器串联的装置，空气提升管和半再生立管噎塞也会造成催化剂循环中断。6) 如果循环中断严重时，可切断进料，通入事故蒸汽，待正常后重新进料。4、 请分析影响汽油烯烃的因素有哪些？答：1) 原料性质。催化裂化反应是正碳离子反应，汽油中烯烃主要来源于原料中烷烃的裂化，因此原料油中链烷烃含量高，分子量大时，汽油烯烃含量也高2) 2催化剂活性。催化剂活性提高，氢转移反应速度加快，汽油中烯烃含量下降。3) 3.反应温度。因为氢转移反应是放热反应，提高反应温度不利于氢转移反应，因此反应温度提高，汽油中烯烃含量上升。4) 剂油比。剂油比增大，反应活性中心增加，氢转移反应增加，汽油中烯烃含量下降。5) 反应时间。氢转移反应是二次反应，因此反应时间增加，二次反应增加，汽油中烯烃含量下降。六、论文答辩题目：焦炭产率过高对催化裂化装置的影响?如何减少生焦?问题1：焦炭产率过高对催化裂化装置的影响答：焦炭产率过高，再生器床层超温，催化剂活性和比表面下降，严重时会烧坏设备，系统热度过剩。问题2：减少生焦的措施答：（1）用蒸汽、干气预提升提升管底部再生剂。当高温、低含炭量的再生催化剂从再生器输入到提升管底部时，先与轻质烃和水蒸气混合物接触，这不仅钝化了催化剂上的重金属，而且有利于加快催化剂在提升管内的输送速度，使催化剂和原料充分混合、接触、有利于减少生焦。（2）提高原料雾化效果。为了使传热效率提高，原料油应尽可能雾化为小颗粒。国外有的公司认为雾化颗粒为60微米时，只有4-5个催化剂颗粒便可将其气化；但对于250微米的颗粒，则要求上千个催化剂颗粒，因此雾化效果很重要。（3）适当提高再生温度。适当提高再生温度，对焦炭虽无直接影响，但由于能加速进料的雾化和气化，也降低了再生催化剂含炭量，而且因循环量减少使剂油比减少，因而能减少总生焦率。（4）改