加氢催化剂的器内及器外再生技术

4.4加氢催化剂的器内及器外再生技术4.4.1催化剂失活的原因

催化剂再生的目的是将导致催化剂失活的因素加已消除，尽可能恢复其原有的活性。引起催化剂失活的主要三种原因是：催化剂表面生焦积炭在加氢过程中，原料油中烃类的裂解和不稳定化合物的缩合，都会在催化剂的表面生焦积碳，导致其金属活性中心被覆盖和微孔被堵塞封闭，是催化剂失活的重要原因。催化剂因积碳失活的速度取决于原料油的性质、操作条件的苛刻度以及催化剂本身固有的特性。催化剂上金属和灰分的沉积

原料油中的金属特别是Fe、Ni、V、Ca等，以可溶性有机金属化合物的形式存在，它们在加氢过程中分解后会沉积在催化剂表面，堵塞催化剂的微孔；As、Pb、Na等与催化剂活性中心反应，导致催化剂载体结构破坏。另外，石墨、氧化铝、硫酸铝、硅凝胶等灰分物质，它们堵塞催化剂孔口、覆盖活性中心，并且当再生温度过高时会与载体发生固相反应，这些都属于永久性失活。金属聚集及晶体大小和形态的变化非贵金属的加氢精制，在长期运转过程中存在金属聚集、晶体长大、形态变化及结构破坏等问题。上述三种失活机理中，只有因生焦积碳引起的催化剂失活，才能通过用含氧气体进行烧焦的方法来恢复其活性。4.4.2催化剂再生过程的原理催化剂的生焦（或积碳），是一种氢含量少、碳氢比很高的固体缩合物复盖在催化剂的表面上，它可以通过用含氧气体对其进行氧化燃烧，生成二氧化碳和水，来加以脱除；由于绝大多数的加氢催化剂，都是在硫化态下使用，因此失活催化剂再生烧焦的同时，金属硫化物也发生燃烧，生成SOx,烧焦和烧硫都是放热反应。由于催化剂上的碳、氢、硫在再生燃烧时会放出大量的热量；因此，必须使用一种严格控制其氧含量的气体介质，小心地进行烧焦。通常，含氧气体介质指的是在氮气或水蒸汽中混兑适量的空气，控制其氧含量，防止催化剂再生过程中，因床层温度失控而超温。通常用于催化剂再生的气体介质为含氧氮气（氮气＋适量的空气）。因再生条件下，水蒸汽会促使催化剂上的活性金属组分聚集，沸石、氧化铝的晶形结构被破坏；同时，采用水蒸气＋空气作再生介质时，为避免反应器下游设备的腐蚀，将一次通过含再生烟气的水蒸汽，从反应器出口直接排入大气，含大量酸性气的水蒸汽，会使所在社区的构筑物、环境受到严重的腐蚀和污染；采用氮气＋空气作再生介质时，再生介质经循环压缩机循环使用，只有经碱液中和处理已脱出酸性气的再生烟气部分排入大气，对空气的污染相对减少；其用于中和酸性气的含盐碱液，尚需妥善处理加以解决。加氢催化剂的器内再生，存在一定的〖风险〗。因此，催化剂再生烧焦阶段，必须严格控制反应器入口循环再生介质中的氧含量(0.5v%1.0v%)，避免催化剂床层局部过热或超温而损伤催化剂和设备；一般来说，当温度>550℃时，氧化钼开始升华，催化剂的表面积、机械强度会有所降低；一旦发生超温，若发现不及时或处理不当，即会产生不可逆转的恶性连锁反应，直至烧毁催化剂和反应器。

加氢催化剂的再生方式目前工业催化剂再生方式有两种，一是器内再生，即催化剂在反应器中不卸出，直接采用含氧气体介质再生；另一种为器外再生，它是将待再生的失活催化剂从反应器中卸出，运送到专门的催化剂再生工厂进行再生。器内再生存在的不足之处是：生产装置因再生所需要的停工时间较长；再生条件难以严格控制，催化剂再生效果较差，活性恢复不理想；再生时产生的有害气体（SO2、SO3）及含硫、含盐污水，若控制或处理不当，会严重腐蚀设备，污染所在社区的环境。器外再生采用连续操作过程，再生周期短、效率高、能耗低且活性恢复率高。前些年因国内尚无催化剂器外再生工厂，大多数待再生剂都运往国外再生，再生费用较高，一次再生的平均费用大约相当新催化剂价格的1315％。1996年山东淄博邦达化工有限公司已开始催化剂器外再生的工业试验，近几年来一些炼厂的催化剂相继委托该公司进行器外再生，也取得了较好的再生效果。同器内再生相比，器外再生有很多可取之处。70年代中期以来，美国、法国、日本等国相继实现了催化剂器外再生。据统计1975年器外再生仅占10％，1985年器外再生已占65％左右，1990年80％以上的加氢处理和加氢裂化催化剂采用器外再生技术，预计2000年将完全实现器外再生。器外再生技术是器内再生技术的延申和发展，两者的基本原理是同一的，只是实施的方式不同而矣。4.4.3加氢催化剂活性的器内再生催化剂再生前的脱油处理催化剂再生前脱油处理是以热氢气提的方式进行的，其目的是在反应系统切断进料后，在略低于正常操作压力、温度400℃（稍高于正常反应温度）和循环压缩机全量循环的条件下，尽可能地将催化剂上所吸附的油脱除，以避免催化剂再生烧焦初期易出现的超温现象。

当反应器催化剂上的油已脱除之后，应继续循环氢气，将反应器降温冷却到150℃。切记！在反应器任一点温度低于135℃以前，必须将反应系统的压力降到3.5MPa以下，降压后继续氢气循环使反应器进一步降温冷却到100℃。然后将反应系统泄压放空，并安装相应盲板，将反应系统与进料和分馏系统隔断。排净反应系统和物流管线低点处残存的油和水。并用蒸汽喷射泵抽空和用氮气吹扫反应器系统，直至系统气体中的氢和烃的含量小于1.0%(v)，最后继续用氮气吹扫置换，使反应系统中的含氧气小于0.5v%。催化剂烧焦再生最高温度的控制

沉积在失活催化剂上的积炭，是一种含氢少、碳氢比很高的固体缩合物，通过含氧气体介质进行烧焦再生，生成二氧化碳和水；因绝大多数的加氢催化剂，都是在硫化态下使用，失活催化剂再生时，催化剂上的金属硫化物也会氧化燃烧，这些都是强放热反应。因此，催化剂燃烧再生时，要特别注意严格控制好反应器入口温度和床层温升，并有效地将烧焦释放出的热量随再生介质带走。再生一吨催化剂释放的热量(玉山昌显等)Hv＝80,778C+338,657(H-O/8)+22,500S(千卡/吨催化剂)每吨催化剂完全再生时所需要的空气量：Aw＝(8C+S+8H-O)/23吨空气/吨催化剂式中：C催化剂上的碳含量，％；H催化剂上的氢含量，％；S催化剂上的硫含量，％；O为催化剂再生燃烧的耗氧量。Unionoil公司预测催化剂器内再生床层最高温度的经验公式为：Tmax=Ti＋C111.2℃式中：Tmax－催化剂床层的最高温度，℃Ti－反应器入口温度，℃C－反应器入口循环气中的氧含量，v％催化剂器内再生过程的温度，是通过严格控制反应器入口温度和反应器入口循环气中的氧含量来实施的。烧焦阶段R-101入口温度和氧含量控制指标R-101入口温度R-101入口最高氧含量315330℃ 1.0v%330355℃ 0.7v% 355385℃ 0.5v% 385455℃ 0.3v% 器内再生的实施步骤

加氢催化剂器内再生有其共性，尽管在这里介绍是加氢裂化催化剂器内再生的典型范例，对加氢催化剂器内再生也是实用的，其“宝贵的经验和深刻的教训”值得借鉴。茂名石油化工公司炼油厂80×104t/a加氢裂化装置于1982年建成投产，在第一运转周期结束后，于1984年12月按计划停工，在国外现场专家的指导下，对该装置催化剂进行了“第一次”器内再生的“尝试”，既有宝贵的经验，也有深刻的教训。1989年10月，金陵石油化工公司炼油厂，通过认真分析总结茂名石油化工公司炼油厂加氢裂化装置催化剂器内再生的经验教训，对催化剂器内再生的工艺流程作了成功的改进，催化剂器内再生期间，在加氢裂化装置的换热器组和高压分离器之间，将空气冷却器组切除，增设了一台静态混合器、水箱式冷却器和再生烟气/碱液分离罐。改进后的加氢裂化催化剂器内再生工艺流程见下图所示。由上图可见，将新鲜碱液与循环碱液同时注入静态混合器入口，以中和再生烟气中的全部SO2、SO3及部分CO2。通过调节循环碱液量将静态混合器出口物流温度降到110℃以下，以防止发生碱脆。为了有效地减少设备腐蚀，则相应调节新鲜碱液注入量，使循环碱液的pH值严格控制在89之间。由静态混合器出来的流出物（再生烟气和碱液），经水箱冷却器冷却到49℃以下，进入碱液分离罐进行再生烟气/碱液分离，其底部分离出的碱液经碱液循环泵循环至静态混合器入口（重复使用），少部分碱液作为废液排放到污水处理系统。为杜绝碱液中的盐析出堵塞冷却器，要在静态混合器入口处注入适量的新鲜的“脱离子”水，循环碱液的盐浓度以控制在10m％以下为宜。为了直观、有效地监控催化剂器内再生过程和相关部位的腐蚀情况，须在反应系统的相应部位设置氧含量自动分析仪、SO2自动分析仪及腐蚀监测仪器。催化剂器内再生结束之前，须经分析确认：不再消耗氧气，不再生成CO2，全部催化剂床层基本无温升之后，才允许进入后处理阶段，将催化剂床层最高温度升到470℃。以该装置为例，对其催化剂器内再生操作程序介绍如下。催化剂热氢气提

为便于再生初期再生温度的控制，在装置停工过程的步骤中或在催化剂再生烧焦前，须对待再生剂教训热氢气提，尽可能地将催化剂所吸附的油脱除。热氢气提条件：系统压力15.0MPa（稍低于正常操作压力），循环压缩机全量循环氢，第一阶段气提R-101入口350℃，气提时间18h；第二阶段气提R-101入口400℃，气提时间41h；气提阶段适量注硫，循环氢中H2S含量应保持不低于1000g·g-1；气提结束之前，循环氢和新氢组成基本相近。

R-101反应器撇头

热氢气提步骤完成后，催化剂再生烧焦前，还应对R-101进行撇头处理。由于R-101顶部过滤床层上沉积有大量的FeS和机械杂质，若直接机械再生烧焦，FeS在有氧存在的条件下，将转化成Fe2O3，会在催化剂床层顶部形成“致密的硬壳”，不仅床层压降大，而且会产生“沟流”，导致催化剂床层截面的物流分配不均，影响催化剂再生过的顺利进行及总体再生效果。

引空气烧焦前的准备工作

引入氮气将反应系统升压到3.0MPa，启动循环压缩机进行全量循环。分别以一定速率向静态混合器入口注入新鲜软化水和新鲜碱液，将碱液浓度调整至2%，待再生烟气/碱液分离罐建立液面后，启动循环碱液泵向静态混合器入口注入循环碱液。以一定的速度将R-101入口温度提高到315℃，保持R-101的入口温度，使催化剂各床层温度均达到260℃以上。在此过程中相应调整循环碱液量，使静态混合器出口温度控制在110℃以下。并调节水箱冷却器的冷却水量，使再生烟气温度降至49℃，启动、调试好在线氧含量和CO2含量自动分析仪后，即可“引风”（向循环氮气中配空气）进行再生烧焦。第一烧焦阶段

R-101入口温度315320℃，入口氧含量0.41.0v%，床层最高温度414℃；R-102B出口CO2含量0.25.3v%，SO2含量601290μg/g；第一阶段再生历时114小时，其再生负荷最大,有烧硫高峰出现。烧硫高峰出现时，需增加新鲜碱液的注入量。

第二烧焦阶段

R-101入口温度为383385℃，入口氧含量0.50.65v%，床层最高温度414℃；R-102B出口SO2含量1151050μg/g，CO2含量0.34.6v%；第二阶段再生历时23小时，再生负荷较低，过程平稳易控制操作。第三烧焦阶段

R-101入口温度398451℃，入口氧含量0.30.6%(v)，床层最高温度417468℃；R-102B出口SO2含量60400μg/g，CO2含量0.15.8%(v)，历时73小时。烧焦后处理阶段

在R-101入口温度455℃，入口氧含量1.0v%的条件下，历时4小时，其目的在于检查再生烧焦进行程度。烧焦后处理阶段，催化剂床层最高温度447℃，最低温度407℃，沿催化剂床层走向温度呈递减分布，无温升。R-101入口和R-102B出口均检测不出SO2和CO2；R-101入口氧含量0.9%(v)和R-102B出口氧含量0.8%(v)基本相近；完全符合再生烧焦结束的三个条件要求，整个烧焦过程共历时209小时。再生后催化剂性能恢复情况

加氢裂化催化剂经器内再生，再生前、后撇头作业，重新开工后，R-101反应器床层压降和反应系统压降都较再生前有明显改善，基本上恢复到新鲜剂开工初期的水平。在精制油氮含量相近的情况下，R-101平均反应温度基本相同，表明其精制段催化剂的再生效果良好。R-102平均反应温度比新鲜催化剂初期高8℃，但比再生前降低约10℃，中间馏分（喷气燃料＋柴油）的选择性与新鲜催化剂相当，也达到了较好的再生效果（见下表）。

催化剂再生前后工艺参数对比

项目 新剂(SOR)新剂(EOR)再生(SOR)反应进料,t/h 92.25 81.2289.66R101平均温度,℃ 388.3399.4388.5精制油氮含量,g/g 8.2 14.2 8.6R102平均温度,℃381.2 399.0 389.2反应系统压降,MPa 2.35 2.75 2.13R101床层压降,MPa 0.042 0.361 0.064液收,m%(对原料油) 96.74 90.72 94.84中间馏分油，m%(对原料油)65.43 53.84 63.49 4.4.4加氢催化剂器外再生技术催化剂器外再生技术，始于70年代初期。早期的催化剂器外再生方法有：“静态盘式”和“固定床”两种器外再生方式。催化剂器外再生技术问世初期，就迅速得到了用户的积极响应，催化剂器外再生技术几经改进已日臻完善；七十年代中期开始，催化剂器外再生技术很快在工业上得到越来越广的应用。据相关资料报导，世界废催化剂总量达18,144顿／年，其中90％为加氢催化剂（大部分是加氢处理催化剂）。目前，欧美9095％均在器外再生。1996年以后新建的加氢处理已不再配置器内再生设施。器内再生催化剂的活性恢复率7585％，而器外再生为7595％。几种催化剂器外再生工艺方法

Eurecat技术Eurecat公司的催化剂器外再生技术，采用的是两段再生工艺。待再生催化剂经称重计量、过筛分离出夹杂在催化剂中的瓷球、粉末等杂质之后，首先进入再生炉-1在低温下进行烧硫；然后进入再生炉-2，在400480℃烧炭，再生后的催化剂经再次过筛、称重计量后装桶出厂。该催化剂再生装置的主要设备是多台旋转百页窗炉，这些旋转百页窗炉可串联或并联操作。再生介质是用天然气加热后的含氧氮气。再生操作过程中，通过调节再生气中的空气流量防止生成热点，这对于保持催化剂的金属分散度和避免其强度受损害致关重要。如果待再生催化剂的油含量超过5m％，再生烧硫、烧炭之前，需要气提脱油。Eurecat的气提装置采用的也是旋转百页窗炉，待再生剂在旋转百页窗炉内与高速通过的惰性气体充分接触，在180200℃条件下，将催化剂表面和孔结构内的游离烃吹扫气提脱除，气提阶段催化剂不烧硫，也不烧炭。在旋转百页窗炉中的薄层待生催化剂与预热的空气充分接触，并通过严格控制温度（包括催化剂流速、空气温度、空气流速和连续的质量分析），来控制再生烧焦，可满足催化剂均匀再生的要求。

CRI技术CRI公司采用的是CATPlus法带式催化剂再生工艺。这种传送带式再生技术，首先筛分除去待再生催化剂中的灰尘、粉末和惰性陶瓷支撑物；如果催化剂上的烃含量较高，必须通过惰性气体吹扫气提段脱除烃类，惰性气体吹扫气提段不同区段的薄层催化剂的温度，是在实验室通过热重分析等相关方法测试后预先确定的，它可以确保再生前完全脱除催化剂上的烃类。脱除烃类后，催化剂进入再生段开始烧硫和烧炭，催化剂通过传送段经过不同的加热区，在不同的温度下运行通过，烧掉待再生催化剂上不同性质的焦炭。CRI公司传送带式再生方法，能够通过调节催化剂层的厚度、严格控制空气流量和燃料烧咀条件及传送带的速度，可更准确地控制再生区段的温度。同其相关器外再生法相比，传送带式再生法能使催化剂活性得到更好的恢复。80年代初期，CRI公司与法国埃尔夫研究中心合作，对加工瓦斯油运转一个周期后的催化剂，分别进行器内、外再生，并将这两种方式再生的催化剂，在不同操作温度下进行了中试研究，其试验结果充分表明，CRI带式再生法明显优于器内再生法。近几年来，CRI公司通过优化空气流量、传送带设计、犁片设计以及温度控制，不断改进带式再生方法。另外，CRI在用于确定合理操作条件的分析方法上也取得了长足进展。CRI公司长期致力于利用传送带技术所固有的优势，来发展多种催化剂再生技术。例如，采用流化床、传送带串联工艺，以除去放热量最大的硫和炭，使传送带是再生因烧硫、烧炭大量集中放热降到最低限度，来提高传送带的处理量，是目前其显著进展之一。

Tricat技术Tricat技术是采用沸腾床（ebullatedbed)来再生催化剂，经过筛处理后的催化剂进入两个沸腾床反应器，以氮加空气作为流化介质，在454510℃的温度范围内，通过调节催化剂的加入料量、气体物流温度、冷却盘管的水量和沸腾床反应器的料面高度等工艺参数，优化催化剂再生操作。再生后的催化剂先要通过夹套水冷却器，然后再过筛和包装；再生烟气先冷却后除尘，最后通过烟气水洗塔脱除SOx。以上三家公司的催化剂再生工厂，均有再生催化剂的硫化装置。1988年这三家均提出可将再生催化剂在催化剂再生工厂进行硫化，可节省用户开工硫化时间，降低用户对所在社区的环境污染。

用户对催化剂再生工厂的要求(1)再生后催化剂的活性恢复；(2)催化剂的物化指标有保证；(3)再生催化剂的收率高。催化剂再生工厂在承运待再生催化剂之前，须弄清待再生催化剂的灼烧减量、固体含量、炭含量、硫含量、比表面积、游离烃含量、机械强度、条形催化剂的长度及其As、Fe、Si、Na、V的含量，以便根据这些资料，提供再生催化剂的规格质量保证书。测定新催化剂、待再生催化剂、再生后催化剂的比表面积，并要测长度直径比（L/D）及再生后催化剂的粉末含量，这些都是直接影响反应器物料分配与催化剂床层压力降的重要因素。催化剂再生效果

催化剂器内外再生效果的比较

再生后加氢催化剂相对活性催化剂 相对活性,％（对新剂） 器内再生器外再生 Mo-Ni加氢催化剂 7580 9598 Mo-Co加氢催化剂 8085 9598 加氢裂化催化剂 7580 9095

炼油厂对再生催化剂的处理方式在原装置上再使用；在同一炼厂其他加氢装置上再使用；在同一公司内其他炼厂的加氢装置上再使用；在同一再生工厂其他用户的加氢装置上使用；卖给催化剂再生工厂；送往废催化剂金属回收工厂回收金属或在适宜的地方深埋处理.欧洲加氢处理催化剂，一般再生2次或多次，而北美加氢处理催化剂，通常只再生一次。加氢裂化和重整催化剂可再生两次或多次；如再生后催化剂的活性恢复率不到75％，则将其作回收金属处理或废弃。再生催化剂，通常都“逐级降格”使用，减低其使用苛刻度，如降低原料中的金属等杂质含量或用作补充催化剂。比如，原本用于VGO加氢处理的，改用作馏分油加氢处理催化剂，最后可用作处理石脑油或将其用作一反或保护反应器的催化剂。有时炼厂将催化剂卸出来分装后，先运往催化剂再生工厂的库中暂时存放，再去寻求买主，找到用户后将催化剂再生，再生催化剂售出后，物主与催化剂再生工厂利益分成。另一种方式，是催化剂再生工厂将废催化剂购来后等买主，如找不到买主，最后就送到金属回收工厂作回收处理。这种处理方式，虽然售价较低，但炼厂不担风险。催化剂再生的经济性经再生后的催化剂其活性可恢复7595％，所需再生费用大约为新催化剂价格的20％；近期加氢精制催化剂的再生费用为11201344美元/吨（新催化剂的价格大约为6720美元/吨）。炼厂的装置如每停工一天要损失10万美元，那么可根据这笔费用来考虑换用新催化剂或采用再生催化剂。MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE－－T1W长TR长TE－－T2W增强MR最常用的技术是：多层、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技术磁共振扫描时间参数：TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数：层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反转恢复（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高级序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三维成像（SPGR）弥散成像（DWI）关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波（SE）必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波（FSE）必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波（GE）成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影（MRA）无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波（SPGR） 早期诊断脑梗塞

弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体（Magnet）:静磁场B0（Tesla,T）→组织净磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常导型（resistivemagnet）超导型（superconductingmagnet）磁体屏蔽（magnetshielding）2.梯度线圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统（radio-frequencesystem，RF）

MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机，等等；MRI技术的优势1、软组织分辨力强（判断组织特性）2、多方位成像3、流空效应（显示血管）4、无骨骼伪影5、无电离辐射，无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证

体内弹片、金属异物各种金属置入：固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人，早期妊娠，高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差（体部，较同等CT）费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品，最好更衣，以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度，甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体（皮肤）不要直接触碰磁体内壁及各种导线，防止病人灼伤。3.纹身（纹眉）、化妆品、染发等应事先去掉，因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞，以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形（AVM）等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化（MS）等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤（髓内、髓外硬膜内、硬膜外），椎骨肿瘤（转移性、原发性）2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离，各种原因椎管狭窄，术后改变，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病（如MS），脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好，对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤，心包其他病变其他（如先心、各种心肌病等）较超声心动图无优势，应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变，提供鉴别信息胰腺肿瘤，有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等，先天畸形肿瘤的定位（脏器上下缘附近）、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤，MRCP，MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段－－钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选：1.累及骨髓改变的骨病（早期骨缺血性坏死，早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤）2.结构复杂关节的损伤（膝、髋关节）3.形状复杂部位的检查（脊柱、骨盆等）软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战，止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题，处理不当，将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难，医生的梦魇

预防手术部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染？★哪些情况需要抗生素预防？★怎样选择抗生素？★什么时候开始用药？★抗生素要用多长时间？定义：指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类：切口浅部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染

指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染，并至少具备下述情况之一者：

1．切口浅层有脓性分泌物

2．切口浅层分泌物培养出细菌

3．具有下列症状体征之一：红热，肿胀，疼痛或压痛，因而医师将切口开放者（如培养阴性则不算感染）

4．由外科医师诊断为切口浅部SSI

注意：缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染

指术后30天内（如有人工植入物则为术后1年内）发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染，并至少具备下述情况之一者：

1.切口深部流出脓液

2.切口深部自行裂开或由医师主动打开，且具备下列症状体征之一：①体温＞38℃；②局部疼痛或压痛

3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断，发现切口深部有脓肿

4.外科医师诊断为切口深部感染

注意：感染同时累及切口浅部及深部者，应列为深部感染

二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

指术后30天内（如有人工植入物★则术后1年内）、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通过手术打开或其他手术处理，并至少具备以下情况之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物

2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌

3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿

4.外科医师诊断为器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官／腔隙感染

不同种类手术部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔内感染（腹膜炎，腹腔脓肿）生殖道：子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管：静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年～1996年593344例手术中，发生SSI15523次，占2.62%英国1997年～2001年152所医院报告在74734例手术中，发生SSI3151例，占4.22%中国？SSI占院内感染的14～16%，仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位：非腹部手术为2%～5%腹部手术可高达20%SSI与病人：入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型：清洁伤口 1%～2%清洁有植入物 ＜5%可染伤口＜10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率：三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别（%）切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别：三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿，瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关，其中90%是器官/腔隙严重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素（1）病人因素：高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素（2）术前因素：术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差（术前未很好沐浴）对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素（3）手术因素：手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多，SSI机会越大五、导致SSI的危险因素（4）SSI危险指数（美国国家医院感染监测系统制定）：病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间（T）

（或一般手术＞2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防

在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗

在污染细菌接触宿主手术部位后给药

防患于未然六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用123预防和治疗性抗菌素使用目的：清洁手术：防止可能的外源污染可染手术：减少粘膜定植细菌的数量污染手术：清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用124需植入假体，心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征：可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口（Contaminatedwound）清洁伤口（Cleanwound）但存在感染风险六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有：妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

理想的给药时间？目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示：切皮前45～75min给药，SSI发生率最低，且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学

手术过程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用130术后给药，细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变

手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用Antibioticsinclot

手术过程

血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药，可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用132ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不同给药时间，手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数（%）相对危险度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期（切皮后3h内）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用结论：抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药，预防SSI效果好134六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用切口切开后，局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药！！！抗菌素应在切皮前45～75min给药六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？有效安全杀菌剂半衰期长相对窄谱廉价六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用抗生素的选择原则：各类手术最易引起SSI的病原菌及预防用药选择六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用

手术最可能的病原菌预防用药选择胆道手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢哌酮或

(如脆弱类杆菌）头孢曲松阑尾手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢噻肟；

(如脆弱类杆菌）＋甲硝唑结、直肠手术革兰阴性杆菌，厌氧菌头孢呋辛或头孢曲松或

(如脆弱类杆菌）头孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手术革兰阴性杆菌头孢呋辛；环丙沙星妇产科手术革兰阴性杆菌，肠球菌头孢呋辛或头孢曲松或

B族链球菌，厌氧菌头孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可单药应用）注:各种手术切口感染都可能由葡萄球菌引起六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用单次给药还是多次给药？没有证据显示多次给药比单次给药好伤口关闭后给药没有益处多数指南建议24小时内停药没有必要维持抗菌素治疗直到撤除尿管和引流管手术时间延长或术中出血量较大时可重复给药细菌污染定植感染一次性用药用药24h用药4872h数小时从十数小时到数十小时六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用用药时机不同，用药期限也应不同短时间预防性应用抗生素的优点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用减少毒副作用不易产生耐药菌株不易引起微生态紊乱减轻病人负担可以选用单价较高但效果较好的抗生素减少护理工作量药品消耗增加抗菌素相关并发症增加耐药抗菌素种类增加易引起脆弱芽孢杆菌肠炎MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）定植六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用延长抗菌素使用的缺点：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用：预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径？正确的给药方法：六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用应静脉给药，2030min滴完肌注、口服存在吸收上的个体差异，不能保证血液和组织的药物浓度，不宜采用常用的-内酰胺类抗生素半衰期为12h，若手术超过３４h，应给第２个剂量，必要时还可用第３次可能有损伤肠管的手术，术前用抗菌药物准备肠道局部抗生素冲洗创腔或伤口无确切预防效果，不予提倡不应将日常全身性应用的抗生素应用于伤口局部（诱发高耐药）必要时可用新霉素、杆菌肽等抗生素缓释系统（PMMA—青大霉素骨水泥或胶原海绵)局部应用可能有一定益处六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用不提倡局部预防应用抗生素：时机不当时间太长选药不当，缺乏针对性六、预防SSI干预方法

——抗菌药物的应用预防用药易犯的错误：在开刀前45-75min之内投药按最新临床指南选药术后24小时内停药择期手术后一般无须继续使用抗生素大量对比研究证明，手术后继续用药数次或数天并不能降低手术后感染率若病人有明显感染高危因素或使用人工植入物，可再用1次或数次小结预防SSI干预方法

——正确的脱毛方法用脱毛剂、术前即刻备皮可有效减少SSI的发生手术部位脱毛方法与切口感染率的关系：备皮方法 剃毛备皮 5.6%

脱毛0.6%备皮时间 术前24小时前 ＞20%

术前24小时内 7.1%

术前即刻 3.1%方法/时间 术前即刻剪毛 1.8%

前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像

Mallard1980磁共振装置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振设备中国安科

2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间PART02MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场（磁体）梯度场和射频场：前者用于空间编码和选层，后者施加特定频率的射频脉冲，使之形成磁共振现象信号接收装置：各种线圈计算机系统：完成信号采集、传输、图像重建、后处理等

人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下，H核进动杂乱无章，磁性相互抵消zMyx进入静磁场后，H核磁矩发生规律性排列（正负方向），正负方向的磁矢量相互抵消后，少数正向排列（低能态）的H核合成总磁化矢量M，即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中，产生能量

三、弛豫（Relaxation）回复“自由”的过程

1.

纵向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢复，“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能态1H高能态1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫时间：

MZ恢复到M0的2/3所需的时间

T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间：MXY丧失2/3所需的时间；T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像

所谓的加权就是“突出”的意思

T1加权成像（T1WI）----突出组织T1弛豫（纵向弛豫）差别

T2加权成像（T2WI）----突出组织T2弛豫（横向弛豫）差别。

磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒（ms）范围T2值的长度在数十至数千毫秒（ms）范围

在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多

如何观看MR图像：首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现，通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术－－图像空间分辨力，对比分辨力一、如何确定MRI的来源（一）层面的选择1.MXY产生（1H共振）条件

RF=ω=γB02.梯度磁场Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同频率的RF

特定层面1H激励、共振

3.层厚的影响因素

RF的带宽↓

GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码

M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同（相位不同）〈三〉空间定位及傅立叶转换

GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同

GY----MXY旋进相位不同（不影响MXY大小）

↓某一层面不同的体素，有不同频率、相位

MRS（FID）第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、