酸碱催化剂及催化作用课件

1酸碱的定义和种类石油炼制和石油化工是催化剂最大的应用领域，在国民经济中占有重要地位。在石油炼制和石油化工中，酸催化剂占有重要的地位，烃类的催化裂化、芳烃和烯烃的烷基化、烯烃和二烯烃的齐聚、共聚和高聚、烯烃的水合制醇和醇的催化脱水等反应，都是在酸催化剂的作用下进行的。酸碱的定义和种类（1）定义酸碱的定义由传统的酸碱定义演变为广义酸碱定义Arrhennius给出的酸碱定义：在水溶液中能够解离出H+的物质为酸，能够解离出OH－的物质为碱。因此盐酸和硫酸为酸，氢氧化钠和氢氧化钙为碱。第一页第二页，共42页。布朗斯特(Brönsted)给出酸碱的定义为：能够给出质子的都是酸，能够接受质子的都是碱，Brönsted定义的酸碱称为B酸（B碱），又叫质子酸碱。Lewis给出的酸碱定义：

能够接受电子对的都是酸，能够给出电子对的都是碱，所以Lewis定义的酸碱称为L酸（L碱），又叫非质子酸碱。

因此固体酸分为布朗斯特（Brönsted）酸和路易斯（Lewis）酸，前者简称为B酸，后者简称为L酸。第二页第三页，共42页。（2）种类（大致可分为三类，如下表）类型固体酸实例固体碱实例第一类：负载型：Al2O3、SiO2、硅藻土类、活性炭等硫酸、磷酸、盐酸、磺酸、含氟超强酸等碱金属、碱土金属、氢氧化物、有机胺等第二类：金属氧化物，复合金属氧化物分子筛：杂多酸Al2O3、TiO2、CeO2、V2O5、MoO3SiO2-Al2O3、SiO2-ZrO2、Al2O3-MoO3、MoO3-CoO-Al2O3ZSM-5、ß-沸石等；杂多酸等MgO、Na2O、K2OSiO2-MgO、Al2O3-MgO、SiO2-ZnO、TiO2-MgO；碱金属离子交换分子筛等第三类：金属盐类MgSO4、SrSO4、ZnSO4、NiSO4等硫酸盐；Bi(NO3)3等硝酸盐Na2CO3、K2CO3、CaCO3等碳酸盐第三页第四页，共42页。2酸碱的性质酸碱的性质:包括三个方面，第一方面是它归属的种类，是属于B酸还是

L酸，属于B碱还是L碱；第二方面是酸碱的强度；第三方面是酸碱的浓度。（一）固体酸的类型

固体酸的类型有B酸和L酸两种，对固体酸类型最有效的区分方法是红外光谱法，它是通过研究NH3或吡啶在固体酸表面上吸附的红外光谱来区分B酸和L酸的。固体酸吸附吡啶的红外吸收谱带见表所示，通过这些谱带很容易的确定固体酸表面的B酸和L酸。（

固体酸表面上吡啶的红外吸收谱带，单位：cm-1）氢键合的吡啶配位键合的吡啶吡啶正离子1400~1447（VS）VS：极强1447~1450（VS）（L酸中心）1485~1500(VS)1485~1490（W）

W：弱1488~1503（V）

V：可变到1580（V）1540(S)可变到1620（S）（B酸与吡啶的结合）1580~1600(S)S：强1600~1633（S）可变到1640（S）第四页第五页，共42页。例如，HZSM-5分子筛上B酸和L酸与吡啶作用的红外光谱见图所示图中：（a）在773K下处理后样品的谱图，在3600cm-1处的吸收峰是由酸性羟基（B酸）所引起的；（b）把样品在773K处理后，再使其吸附吡啶的结果，1550cm-1处的吸收峰表明B酸与吡啶的结合；（c）把样品在1073K下处理后，再使其吸附吡啶，由于样品发生脱羟基作用，1550cm-1处的吸收峰强度减弱，相应地，指示L酸的1455cm-1处的吸收峰增强了，从而说明了由于高温引起的B酸向L酸的转化。第五页第六页，共42页。（二）固体酸的强度和酸量酸强度通常是指给出质子的能力（B酸强度）或去接受电子对的能力（L酸强度）。对于固体酸来说，因为其表面上物种的活度系数是未知的，所以一般都是用酸强度函数H0表示。H0也称为Hammett函数。对于B酸，表面能够吸附一未解离的碱（如碱指示剂），并且将它转变为相应的共轭酸，转变是借助于质子自固体酸表面传递于吸附碱的，即：酸强度函数H0可表示为：此处[B]a和[BH+]a分别为未解离的碱（碱指示剂）和共轭酸的浓度，pKa是共轭酸[BH+]a解离平衡常数的负对数，类似pH。对于一定的碱指示剂[B]a

其pKa是定值，固体酸强度的不同，就有不同的[B]a/[BH+]a值，相应的就有不同的H0值。第六页第七页，共42页。对于L酸，是借助于吸附碱的电子对移向固体酸表面，即：此处[A：B]是吸附碱B与电子对受体A形成的络合物AB的浓度。所以H0值反映出了不同的酸强度，固体酸的酸性强则H0小，酸性弱则H0大，在等当点时，H0=pKa，因此利用各种不同的pKa值的指示剂，可得出不同强度酸的H0范围。例如，能使亚肉桂基甲基酮（pKa=-3.0）变红而不能使蒽醌（pKa=-8.2）变色的固体，其酸强度H0值就在

-3.0到

-8.2之间。(P60)则H0可表示为：第七页第八页，共42页。常见指示剂的pKa见表所示，测定酸强度所用的碱指示剂指示剂碱型色酸型色pKa(H2SO4)*/%中性红黄红6.88×10-8甲基红黄红4.8-苯偶氮萘胺黄红4.05×10-5二甲基黄黄红3.33×10-42-氨基-5-偶氮甲苯黄红2.05×10-3苯偶氮二苯胺黄紫1.52×10-2结晶紫蓝黄0.80.1对硝基苯偶氮-对硝基二苯胺橙紫0.4-二肉桂丙酮黄红-3.048亚苄基乙酰苯无黄-5.671蒽醌无黄-8.290*相当于硫酸溶液中硫酸的质量分数一般测定固体酸催化剂酸强度的步骤为：先将催化剂干燥，然后置于非极性溶剂中，加入几滴指示剂，振荡一段时间，若起作用，则比较快地看到指示剂变色，用各种指示剂重复几次，就可得到变色和不变色指示剂的pKa区域，可见它能够很方便的测定出相对的酸强度。第八页第九页，共42页。固体酸的酸量:指单位表面积（或单位质量）上所含酸的物质量，单位为mmol/m2(或mmol/g)。固体酸表面酸强度一般是不均匀的，酸量对酸强度有一个分布。酸量的测定方法有非水溶剂滴定法、碱性气体的吸/脱附法、红外光谱法等。碱滴定法:就是把固体酸催化剂粉末悬浮于苯溶液中，其中加入指示剂，用正丁胺进行滴定，使用不同pKa值的各种指示剂，就可通过胺滴定来测定各种酸强度的酸量，这样测得的酸量为B酸和L酸的总和。对于有颜色的样品，可用分光光度计法或掺入已知酸强度的白色固体予以稀释，也可用胺量热滴定法来测定有色或黑色固体酸样品的酸量。碱性气体吸/脱附法:就是在TPD装置上将预先吸附了某种碱性气体，如氨、吡啶等的固体酸在等速升温，并通入稳定流速的载气条件下，检测一定温度下脱附出的碱性气体，得到TPD曲线。这种曲线的形状、大小及出现最高峰的温度值，都与固体酸的表面酸性有关，从而确定酸量。第九页第十页，共42页。方法测定固体酸碱性气体质量法酸量SiO2-Al2O3,SiO2-ZrO2,SiO2-MgO吡啶、喹啉酸量和酸强度Al2O3,SiO2-Al2O3,NH3、正丁胺酸强度和吸附熵Y型分子筛（H-Y）NH3质量量热法酸量和酸强度SiO2-Al2O3,高岭土吡啶、三甲胺、正丁胺量热法酸强度SiO2-Al2O3，X型分子筛，SiO2-MgONH3酸量和酸强度SiO2-Al2O3NH3差热分析法酸强度SiO2-Al2O3哌啶差热分析-热重分析法酸量和酸强度SiO2-Al2O3正丁胺、吡啶、丙酮、甲乙酮容量分析法酸量Al2O3吡啶、NH3容量质量分析法酸量和酸强度SiO2-Al2O3三甲胺、吡啶、NH3NH3吸附法酸量Al2O3,SiO2-Al2O3NH3下表总结了一些碱性气体测定固体酸的酸量或酸强度的方法第十页第十一页，共42页。（三）固体碱的强度和碱量固体碱的强度定义：一般定义为固体表面的碱中心使其吸附的酸转变为它的共轭碱的能力，即固体表面向所吸附的酸给出电子对的能力。指示剂法和苯酚蒸汽吸附法是测定固体碱强度的常用方法。在指示剂法中，吸附在固体表面上的合适指示颜色是该固体碱的强度的衡量，假如固体碱B和指示剂AH的平衡为：则B的碱强度H-与pKb之间的关系为：H-=pKb+lg[A-]/[AH]式中[AH]是指示剂的浓度，[A-]是碱的浓度，当[AH]=[A-]时，

H-=pKb第十一页第十二页，共42页。指示剂颜色pKb指示剂颜色pKb酸性碱性酸性碱性溴百里酚蓝黄绿7.24-氯-硝基苯胺黄橙17.22,4,6-三硝基苯胺黄红橙12.24-硝基苯胺黄橙18.42,4-二硝基苯胺黄紫15.04-氯苯胺无色桃红26.5一些指示剂列于表中，苯和异辛烷等非极性溶剂都可用这些指示剂。在比较高的温度下，苯酚是稳定的弱酸，因此也可用苯酚蒸气吸附法测定固体碱的强度。如在给定的蒸气压和恒温条件下，苯酚蒸气吸附在固体上达到饱和点后，在温度分别提高到100℃、200℃、300℃等不同温度时，对系统进行抽空，然后测定每个温度吸附物保留在固体表面上的量。假如一个固体所吸附的苯酚即使在高温下难解吸的话，那就是说这个固体具有高的碱强度。一些金属氧化物可按它们的碱强度分为：强碱性：CaO；碱性中等：BeO、MgO、ZnO；弱碱性：硅胶、Al2O3。第十二页第十三页，共42页。固体碱的碱量（也称为碱度）：通常是按固体的每单位质量或每单位表面积上碱中心的数目来表示的，即mmol/m2（或mmol/g）。碱量的测定主要是采用滴定法和酸吸附法。滴定法：用溶解在苯中的苯甲酸滴定悬浮在苯溶剂中的固体碱来测定碱量，指示剂以其共轭碱形式吸附在固体上，苯甲酸的滴定度是具有碱强度与所用指示剂的pKb值相一致的碱中心数量的量度。

酸吸附法：通过测定一引进酸，如苯甲酸或醋酸等在固体碱上的吸附量，而得到固体碱的碱量，也可用酸性气体（如CO2）在固体碱表面碱中心的吸附量来确定，比较好的方法是CO2-TPD，可得到不同温度下的碱强度和碱量。第十三页第十四页，共42页。3固体酸碱催化剂的结构固体酸碱催化剂的结构固体酸碱的催化作用主要是由固体酸碱催化剂表面的酸、碱中心的结构决定的，而固体酸碱催化剂的表面往往是不均匀的，不但可以具有不同强度的酸中心，有时还同时具有酸中心和碱中心。这里通过一些具体的例子讨论一下其催化作用的特点：（一）氧化铝的结构及其催化性质

氧化铝是常用的催化剂载体、脱水催化剂和吸附剂，因制备氧化铝的原料和条件不同，可得到不同类型的氧化铝，但有催化活性的只有γ-Al2O3和η-Al2O3。对γ-Al2O3表面结构的深入研究发现，其表面即有L酸中心、B酸中心，又有碱中心。IR光谱表明γ-Al2O3表面有5种羟基吸收峰，γ-Al2O3上羟基的结构模型如图所示由于它们的环境不同，局部电荷密度不同，因此，有的羟基可以作为酸中心，有的可以作为碱中心。以四个O2-作近邻的A型羟基，电性最负，是碱中心；没有O2-作近邻的C型羟基，则由于电性最正，是酸中心。氧化铝表面上由吸附水而产生的质子H+的B酸很弱，但表面L酸很强，所以Al2O3表面酸主要是L酸。第十四页第十五页，共42页。（二）硅酸铝硅酸铝是由SiO2单元和Al2O3单元构成的一种复合氧化物，作为固体催化剂，大量用于催化裂化、烷基化、异构化等反应中。工业上含Al2O3为10%-13%的称为低铝催化剂，含Al2O3为25%左右的称为高铝催化剂。一般认为，硅酸铝表面存在B酸和L酸两种类型的酸中心，这些表面酸中心与硅酸铝的结构有关。硅酸铝中的Si4+是在四个氧化位的晶格中，所以保持电中性。但被半径差不多的Al3+取代Si4+后，为了保持电中性，这个铝必须带一个负电荷，于是就需要一个质子来中和过剩的负电荷，被吸附的H+呈现B酸性，而暴露在表面配位不足的铝起L酸中心的作用，如图所示：第十五页第十六页，共42页。（三）硫酸盐类硫酸盐类是酸强度分布范围较窄的一类固体酸，对某些反应表现出了特殊的活性和选择性，如镍和铜的硫酸盐可催化三聚乙醛的解聚；铁、锌的硫酸盐可催化乙醛的聚合、丙烯水合、葡萄糖与丙酮的缩合、无水邻苯二甲酸的酯化等。这里仅以硫酸镍为例。NiSO4·xH2O（0<x<1）是弱酸，具有中等强度的酸中心，在31℃以下是NiSO4·6H2O，加热到150℃转变为NiSO4·H2O，继续加热到300℃失水很少，但再升高温度，余下的水会逐渐消失，一般酸性及催化活性最大是在350℃，从300-500℃硫酸镍的结构变化如图所示：在NiSO4·xH2O（0<x<1）中，Ni六配位上的一个空sp3d2轨道容易接受电子对而成为L酸中心，而其中的H2O分子在两边Ni离子的作用下，离解出H+成为B酸中心。第十六页第十七页，共42页。4固体酸碱催化剂的酸性与催化性能的关系固体酸催化剂的酸性与催化性能的关系（一）酸的类型与催化剂活性和选择性的关系有些酸催化反应需要B酸催化，有的需要L酸催化，有的可同时被两种酸催化，并且反应活性与酸的类型有很好的线性关系。如异丁烷裂化反应，其活性和硅铝催化剂表面L酸中心浓度间存在直线关系，如图（

SiO2-Al2O3催化剂在异丁烷裂解中的活性与L酸量的关系）所示。这个关系表明，L酸中心对从异丁烷分子上拉下一个负氢离子以引发裂解反应是十分必要的。第十七页第十八页，共42页。（二）酸强度与催化活性和选择性的关系通常情况下，反应物只有在那些强度足够的酸的作用下才能进行反应，并且不同类型的催化反应对酸强度的要求是不同的。同时，酸中心强度的分布也会影响反应的选择性，例如，对催化裂化反应而言，SiO2-MgO催化剂对汽油的收率较高，但汽油的辛烷值则较低，而SiO2-Al2O3催化剂所得的结果正好相反。与图（各种裂化催化剂的酸强度分布）的曲线相对照，可以很好的解释这些实验结果。从图中可以看出，SiO2-MgO的酸性中心数目较多，但酸中心的强度大多都在Ho

=-3以上，是弱酸中心，对异构化反应较不利，因此汽油的辛烷值较低；而SiO2-Al2O3催化剂酸中心强度分布较均一，Ho

≤-3的强酸性中心数目相对较多，因而有利于异构化反应，所以汽油的辛烷值较高，但酸中心数目相对较少，因此汽油的总收率比SiO2-MgO催化剂的要低。第十八页第十九页，共42页。（三）酸量与催化活性之间的关系在许多情况下，固体酸催化剂的酸量与催化活性之间有很好的对应关系，如不同Al2O3含量的一系列SiO2-Al2O3催化剂上，丙烯的聚合反应速率与催化剂的酸量成线性关系如图所示。可见聚合反应的活性与酸量呈一直线关系。丙烯聚合反应中SiO2-Al2O3催化剂的活性与酸量的关系催化剂：A、B、C、D、E、F、GAl2O3/%(质量)：0.12、0.32、1.04、2.05、3.56、10.3、25.1酸量/（mmol.g-1）第十九页第二十页，共42页。5固体酸碱催化剂的催化作用机理固体酸碱催化剂的催化作用机理固体酸、碱催化剂，如硅铝胶、分子筛、MgO-SiO2等在烃类转化，包括裂解、异构化、烷基化、聚合反应中都有极好的活性。现普遍认为，固体酸催化反应与均相酸催化反应一样，都是按正碳离子机理进行的，与此相对应，烃类在固体碱催化剂作用下，反应按负碳离子机理进行的。所谓正碳离子和负碳离子相理，简单地说就在反应中，通过反应分子的质子化生成碳正离子，或从反应分子除去一个质子生成负碳离子，从而使反应分子得以活化的过程，并且是反应的控制步骤。下面结合具体的反应进行讨论。（一）正碳离子的形成正碳离子是烃类分子中的碳链上同一个正电荷形成的物种，由于正电荷的存在，其结构不稳定，具有较高的反应活性，在实际的反应中正碳离子可通过各种途径生成。第二十页第二十一页，共42页。（2）芳烃与B酸作用

芳烃也可作为质子的受体，如下图所示：（3）烷烃生成正碳离子烷烃在强B酸作用下，先形成五配位的正碳离子，如甲烷与质子酸作用先得甲烷的质子化产物，再变为甲基正离子H3C+。（1）烯烃与B酸作用当烯烃与B酸作用时，形成一个C-Hσ键，即：第二十一页第二十二页，共42页。（二）正碳离子的反应烃类分子与酸中心反应后形成各种正碳离子，并进一步发生各种反应，概括起来，正碳离子的反应有四种类型。（1）异构反应：异构反应包括氢转移造成的双键异构，还包括氢转移与烷基转移同时发生造成的骨架异构。双键异构的例子如：（2）裂解反应：C—C键断裂正碳离子的裂解反应一般均发生在

-碳位置上（

-断键）如：第二十二页第二十三页，共42页。（3）聚合和烷基化反应：C—C键形成

正碳离子也是C—C成键反应的中间化合物，如烯烃的聚合：（4）环化反应烯烃正碳离子能按下列路线转化生成环状正碳离子：第二十三页第二十四页，共42页。（三）固体碱催化反应机理固体碱的催化反应与均相碱催化反应一样，都是由碱中心从反应物上拉去一个质子H+，或者向反应物加入一个负氢离子H-形成负碳离子开始的。下面结合一些具体的实例做一简单的分析。（1）异构化反应丁烯异构是烯烃异构中研究的最为详细的实例。通常认为丁烯在MgO和CaO上的异构是通过生成π－烯丙基负离子中间体进行的，而生成这样的中间体则是需要金属离子和氧离子的共同参与下才能实现，这时表面氧原子从反应分子中除去一个H+，而金属离子则起稳定负碳离子的作用，机理如下：第二十四页第二十五页，共42页。（2）加氢反应通常单烯烃在固体碱催化剂加氢时温度不能低于200℃，但1，3—丁二烯却在较低温度时有较高的活性，并且MgO和其他固体碱催化剂相比，活性和选择性都是最好的。其机理如下：在反应中，氢先进行异裂，生成的负氢离子H-进攻反应物，并生成烯丙基阴离子（1）和（2），另一个氢物种H+再在烯丙基负碳离子上加入，生成（3）和（4）。在固体碱催化剂上和在别的催化剂上加氢的不同之处是，共轭双键远比单烯烃容易加氢，同时二个氢加在共轭双烯烃的二个端碳上，即取1，4加成。第二十五页第二十六页，共42页。（3）烷基化反应当甲苯用甲醇进行烷基化时，如果用酸作催化剂，那么烷基化就放生在苯环上；如果用碱作催化剂，则烷基化发生在侧链上，这是因为他们的反应机理是不一样的。在固体碱催化剂中，MgO和经碱金属离子交换的分子筛对这个反应都有很好的活性。如碱金属离子交换的分子筛作催化剂，在425℃时，有甲苯和甲醇反应可得乙苯和苯乙烯；如果改用甲醛代替甲醇，转化率还能增加。反应是按负碳离子机理进行的。如下图所示：可见，反应是由碱中心B先从甲苯的甲基上拉下一个H+开始的，使用甲醇作烷基化剂时，先要脱氢生成甲醛，然后才能和甲苯烷基化。第二十六页第二十七页，共42页。6催化裂化、催化重整反应催化裂化是以减压馏分油、焦化柴油和蜡油等重质馏分油或渣油为原料，在常压和

450～550℃条件下，在固体酸催化剂的存在下发生一系列化学反应，转化生成气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程。根据所用原料、催化剂和操作条件的不同，催化裂化各产品的产率和组成略有不同，大体上气体产率为10%～20%，汽油产率为30％～50%，柴油产率不超过40%，焦炭产率

5%～7％左右一、催化裂化（一）催化裂化反应催化裂化反应是通过正碳离子中间体进行的，在催化裂化反应中烷烃裂化时首先形成正碳离子，然后C-C键断裂，生成一个较小的吸附在催化剂上的正碳离子和一个烯烃，断裂遵循β处断裂原则，生成的烯烃是α－烯烃。一些典型的反应如下：第二十七页第二十八页，共42页。1、烷烃裂化为较小分子的烯烃和烷烃

CnH2n+2

CmH2m(烯烃)+CpH2p+2（烷烃）n=m+p2、烯烃裂化为较小的烯烃

CnH2n

CmH2m(烯烃)+CpH2p（烯烃）n=m+p3、异构化反应正构烷烃→异构烷烃

正构烯烃→异构烯烃4、氢转移反应环烷烃

+烯烃→芳烃

+烷烃5、芳构化反应6、环烷烃裂解为烯烃CnH2n

CmH2m(烯烃)+CpH2p（烯烃）

n=m+p7、烷基芳烃脱烷基反应ArCnH2n+1

ArH(芳烃)+CnH2n（烯烃）8、缩合反应单环芳烃缩合成稠环芳烃等第二十八页第二十九页，共42页。（二）催化裂化反应机理烃与催化剂表面酸中心反应生成活泼碳正离子，活泼碳正离子引发烃的链式反应。如下列几种：催化裂化反应的一些规律如下：（1）新生成的伯正碳离子极不稳定，并迅速转化为仲正碳离子，然后再β处断裂，反应继续下去，直至成为不能再断裂的小正碳离子为止，并在反应过程中将H+传给催化剂变成烯烃。（2）烯烃裂化时也首先形成正碳离子，并遵循β处断裂原则，生成一个较小的烯烃和一个伯正碳离子，伯正碳离子再重排，裂化为较小的烯烃。（3）环烷烃裂化时形成的正碳离子的机理与烷烃一体，但由于存在大量仲碳离子和叔碳离子，所以环烷烃的反应能力很高，并能生成各种与烯烃裂化类似的产品，同时还存在一定的芳烃。（4）芳烃裂化时也先形成正碳离子，然后在侧链断裂，而芳环基本上不参加反应。（5）裂化速率按与环所连的碳原子伯、仲、叔顺序和随侧链的长度增加而增加。特别是在石油馏分的催化裂化中，上述的各种单体烃的反应都在进行，并发生许多交错反应，因而形成一个非常复杂的反应体系，其中C-C键的断裂是最基本的一次反应，然后在这此基础上发生各种二次反应。较重要的二次反应大致分为两类：一类为只在C－H键上进行，如双键异构、氢转移、环烃脱氢、烯烃饱和等；另一类是C-H键和C-C键都参与反应，如烯烃骨架异构，烯烃芳构化，烯烃低聚，烯烃缩合，烷基转移等。第二十九页第三十页，共42页。（三）催化裂化催化剂催化裂化催化剂一般来说有两种主要组成，沸石分子筛和基质，一些催化剂还可能包括第三种组分：一种或几种添加剂，用于提高汽油的辛烷值、提高催化剂的抗金属能力、减少污染物的排放等。沸石分子筛大多是Y型和高硅Y型沸石，或者是沸石的混合物。基质是合成的或天然组分，合成基质一般为无定形硅酸铝、氧化铝等。天然组分一般为粘土等。添加剂一般根据它们的作用在组成上有很大变化，如ZSM－5分子筛可用作辛烷值促进剂，Sb，Bi，Sn等可用作金属钝化剂。分子筛形成过程示意图ZSM-5分子筛示意图第三十页第三十一页，共42页。（四）催化裂化反应工艺（FCC工艺）催化裂化装置通常由三大部分组成，即反应一再生系统、分馏系统和吸收稳定系统。其中反应

－再生系统是全装置的核心，现以高低并列式提升管催化裂化为例，对几个系统分述如下：图是高低并列式提升管催化裂化装置反应

－再生及分馏系统的工艺流程：第三十一页第三十二页，共42页。(a)反应

－再生系统新鲜原料经过一系列换热后与回炼油混合，进人加热炉预热到

370℃左右，由原料油喷嘴以雾化状态喷人提升管反应器下部，与来自再生器的高温（约

650～700℃）催化剂接触并立即气化，油气与雾化蒸汽及预提升蒸汽一起携带着催化剂以

7～8m/s的高线速通过提升管，经快速分离器分离后，大部分催化剂被分出落人沉降器下部，油气排带少量催化剂经两级旋风分离器分出夹带的催化剂后进人分馏系统。积有焦炭的待生催化剂由沉降器进人其下面的汽提段，用过热蒸汽进行汽提以脱除吸附在催化剂表面上的少量油气。待生催化剂经待生斜管、待生单动滑阀进人再生器，与来自再生器底部的空气接触形成流化床层，进行再生反应，同时放出大量燃烧热，以维持再生器足够高的床层温度度（密相段温度约650～680℃）。再生器维持0.15～0.25MPa，床层线速约

0.7～1.0m/s。再生后的催化剂经淹流管、再生斜管及再生单动滑阀返回提升管反应器循环使用。烧焦产生的再生烟气，经再生器稀相段进人旋风分离器，经两级旋风分离器分出携带的大部分催化剂，烟气经集气室和双动滑阀排人烟囱。第三十二页第三十三页，共42页。(b)分馏系统分馏系统的作用是将反应

－再生系统的产物进行分离，得到部分产品和半成品。由反应

－再生系统来的高温油气进人催化分馏塔下部，经装有挡板的脱过热段脱热后进人分馏段，经分馏后得到富气、粗汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆。(c)吸收

－稳定系统从分馏塔顶油气分离器出来的富气中带有汽油组分，而粗汽油中则溶解有C3和C4甚至

C2组分。吸收－稳定系