催化裂化专业考试题

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：10μm19、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ф＝0.012，烟风比公式：VF/VA=(2+ф-(100-[CO])/1.266[N2])/(1+ф)，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=1495×60/6500=13.8总湿烟气量＝VF=VA(2+ф-(100[CO])/1.266[N2])/(1+ф)=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：①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+0.022＝0.2131MPa②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+0.0514＝0.2129MPa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)/122]×100%=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1750Nm３/min，假定主风中氧气全部燃烧，焦炭中C/H=9/1，氧气密度为1.429kg/m３求焦炭燃烧量。解：主风中氧含量＝1750×60×0.21×1.429=31500(kg/h)C+O2---CO2H2+1/2O2---H2O1232216YX1/9YZY/12=X/32(1/9Y)/2=Z/16又：X+Z=3150032/12Y+16/18Y=31500解得Ｙ=31500×9/32=8859.375(kg/h)焦碳燃烧量=10/9×Y=8859.375×10/9=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α-烯烃双键向内转移，生成β-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560℃6)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