为什么抗积炭性能是轻油蒸汽转化催化剂的主要性能？

第1题：

第2题：

轻油蒸汽转化催化剂有哪些基本性能？

正确答案: 其基本性能是高的机械强度和热稳定性，良好的低温还原性能，适宜的转化活性，较好的抗积炭性能。

第3题：

如何判断转化催化剂积炭？

正确答案: 催化剂表面轻微积炭时，因积炭掩盖活动中心，活性下降、吸热减少而出现花斑、热带，严重时全管通红，压降增大，出口尾管变黑，但有时催化剂中毒或被钝化活性下降也会出现类似现象。因此要结合容易造化结炭的工艺条件变化和化验分析作出判断，当分析脱硫，出口硫化氢含量超标时，催化剂就有中毒的可能。

第4题：

如何理解轻油蒸汽转化催化剂的“活性”？

正确答案: 由于轻油蒸汽转化过程是一个多种平行反应和串联反应同时发生的复杂反应体系，所以一种性能良好的轻油蒸汽转化催化剂应该是多功能的。适当的烃类裂解活性，良好的水蒸汽转化活性，水蒸汽变换活性，水蒸汽对碳的气化活性，此外还包括脱氢、加氢以及甲烷化反应的活性。这是一种多层次的活性，不是一种简单的基元反应的活性。因此，人们一般将该过程称作“轻油蒸汽转化”而不是“轻油蒸汽反应”。

第5题：

选择（）的转化催化剂，可以有效地延长顶烧炉催化剂的使用寿命。

• A、抗积炭性能好
• B、热稳定性好
• C、抗水解能力强
• D、低温活性好

正确答案:A,B

第6题：

转化催化剂在事故状态下，水蒸汽被冷凝，引起催化剂生成氢氧化镁，会导致催化剂（）。

• A、积炭
• B、破损
• C、粉化
• D、中毒

正确答案:C

第7题：

以下哪些因素不会使转化炉管差压增加（）

• A、催化剂破碎
• B、催化剂积炭
• C、负荷增大
• D、温度提高

正确答案:D

第8题：

选择（）的转化催化剂，可以有效地延长顶烧炉催化剂的使用寿命。

• A、抗积炭性能好
• B、热稳定性能好
• C、抗水解能力强
• D、低温活性好

正确答案:A,B

第9题：

氢油比对催化剂的性能影响不大，但增加氢油比能减慢催化剂积炭的速度。（）

正确答案:正确

第10题：

在轻油转化制氨中（）催化剂性能要求高。

• A、转化
• B、变换
• C、甲烷化
• D、合成

正确答案:A

第11题：

各种轻油对转化催化剂有什么要求？

正确答案: 目前用做蒸汽转化原料的轻油比较复杂，种类繁多。从性质上看，干点从60℃到210℃，比重从0.63到0.77，芳烃含量从0～15%，对催化剂的要求也不尽相同。总的特征是在转化过程中都存在析炭反应，都需要催化剂具有较好的抗积炭性能。
对于干点较低、比重较小、芳烃含量较少的原料，选择抗积炭性较好的催化剂，在长期使用过程中可以保证催化剂表面没有大量炭沉积，不会影响活性及其它应用性能。因此要求催化剂具有高活性、高强度、稳定性好、还原性好、抗积炭性能好。
对于干点高、比重大、芳烃含量较多的原料，选择抗积炭性能较好的催化剂往往也不能保证长期使用中催化剂表面没有炭沉积，尤其是工艺条件波动，原料组成波动的情况下，析炭速度大于消炭速度就会有炭沉积在催化剂表面。遇到这种情况，就要进行催化剂烧炭再生。烧炭再生之后，催化剂性能应恢复到原来的水平。这就不仅需要催化剂具有高活性、高强度、稳定性好和良好的抗积炭性，而且具有良好的再生性能。再生性能主要指能经受反复氧化还原和反复结炭烧炭的能力。
催化剂经过反复的氧化还原和结炭烧炭之后，其低温还原性、活性、结构稳定性和机械强度都有不同程度的损失。所以轻油蒸汽转化催化剂必须具有较好的低温还原性能，较高的活性稳定性，良好的结构稳定性和机械强度，才能保证具有较强的再生性能。

第12题：

轻油蒸汽转化反应过程如何？

正确答案: 与甲烷为主的气态烃原料相比，液态烃的各种轻油组成比较复杂，有烷烃、环烷烃、芳烃。转化过程中，一方面这些烃类与水蒸汽发生催化转化反应，另一方面，烃类还会发生催化裂解反应和均相热裂解反应。大量裂解产物经过进一步的聚合、芳构化和氢转移等反应都会导致结炭，结炭反应是轻油蒸汽转化过程中必然发生的副反应，这正是轻油蒸汽转化过程和以甲烷为主的气态烃（如天然气和油田气）蒸汽转化过程的最基本的差别。
由于轻油原料的组成比较复杂，反应又处于450～800℃的列管式变温催化床层内，因此，轻油加压水蒸汽转化制取氢气或合成气过程是一种包含多种平行反应和串联反应的复杂反应体系。由于床层温差较大，不同部位的反应情况变化较大，包括高级烃的热裂解、催化裂解、脱氢、加氢、结炭、消炭、氧化、变换、甲烷化等反应，反应机理可用下图形象地表示。

第13题：

第14题：

选择（）的转化催化剂，可以有效地延长催化剂的使用寿命。

• A、抗积碳性能好
• B、热稳定性能好
• C、抗水解能力强
• D、低温活性好

正确答案:A,B

第15题：

国外两种典型的轻油蒸汽转化催化剂的设计思想有什么不同？

正确答案: RKNR、ICI46-1催化剂代表着目前国际上轻油水蒸汽转化催化剂的基本类型，其活性组份均为镍，其设计思想的主要差别在于所采取的抗积炭方法的不同，正因为如此，其工业应用的范围和工艺条件差别较大。
RKNR制备中，NiO与MgO形成了分散性能很好的镍镁固熔体，由于MgO的分散和阻隔作用，镍晶粒小而且比较稳定。因此，催化剂的活性表面较大，使催化剂具有良好的低温活性，但正是由于这种原因，使催化剂的还原变得很困难，在450～800℃的变温床层内，尤其是上部的温度条件，无法使催化剂的NiO还原。因此，这种催化剂必须在出厂时做成还原状态，RKNR即表示还原态，其还原必须在800℃以上的高温下，维持一定的H2O/H2才能完全。所以在使用中，转化炉开停车时必须有还原性气氛保护，一旦发生氧化，催化剂在转化炉内就再不能还原。这种催化剂的较好低温活性实际上是以牺牲其低温还原性为代价的。另外RKNR的抗结炭性能主要依靠大量的碱土金属氧化物和较好的低温转化活性来实现，由于MgO的抗炭能力不是很高，而长期运行中微量硫在活性中心上的吸附又很容易使其低温活性下降，导致重烃向床层高温区穿透，容易造成积炭。
ICI46-1采用了不同于RKNR的抗炭手段，它以能够缓慢释放钾碱的硅铝酸钾的复盐作为最主要的抗炭助剂，催化剂的低温活性虽不及RKNR高，但钾的抗炭能力是很强的，这种可以流动的“气态”钾碱不仅可以维持催化剂体相表面的碱性，减少表面积炭，而且阻止了催化剂床层内几何空间发生的均相裂解积炭。另外，由于钾碱是炭和水蒸汽气化反应的良好催化剂，这类催化剂的低温还原性又比较好，在转化炉的操作温度条件下就可以还原，所以异常情况导致的催化剂积炭可以借助于开停车机会或单独采用蒸汽烧炭处理，此时被氧化的催化剂在重新开车时，控制一定的H2O/H2即可使催化剂还原而恢复活性。由于上述特点，这种催化剂使用比较灵活，操作弹性也大。但由于这类催化剂的低温活性较低，所以床层上部温度要适当控制高一些，以加快转化反应的速度。提高温度虽然同时也加快了裂解反应的速度，但由于这类催化剂的消炭反应能力很强，所以最终的积炭仍是很少的。
从上面的分析可以看出，不管哪种类型的轻油转化制氢催化剂，其设计思想，首先要着眼于良好的抗炭性。但由于轻油水蒸汽转化过程是一个十分复杂的过程，催化剂在使用中受工艺条件波动的影响，例如水碳比的变化，原料组成的变化，特别是使用干点较高的轻油为原料时，由于组成复杂，更易于产生结炭。实际上，工业使用中的轻油转化催化剂，在长期运行后，总有不同程度的积炭，须消炭再生。因此，轻油转化催化剂一方面要有良好的抗积炭性能，另一方面还必须能够经受反复的积炭和消炭带来的冲击。

第16题：

转化催化剂加入钾碱的作用是（）

• A、抗积炭助剂
• B、助催化剂
• C、载体
• D、活性主体

正确答案:A

第17题：

停工过程中，如果转化炉循环气还有大量烃类，就停止进入蒸汽，会发生的现象是（）

• A、转化催化剂发生中毒
• B、转化催化剂发生结炭
• C、转化催化剂发生破碎
• D、锅炉发生超压

正确答案:B

第18题：

提高转化催化剂抗析炭的两条途径是：（）、（）。

正确答案:改善催化剂低温活性；加入碱金属和碱土金属氧化物的载体

第19题：

转化催化剂轻微中毒后，改为（）的操作，恢复催化剂的活性。

• A、干净原料
• B、配氢配汽
• C、蒸汽
• D、轻油

正确答案:A,B

第20题：

轻油中的有机硫化物，在钴钼催化剂作用下与（）反应，转化为硫化氢和烃类

• A、氢气
• B、氧气
• C、氮气
• D、水蒸汽

正确答案:A

第21题：

氢气抑制催化剂积炭，保持催化剂的（）。

• A、机械性能
• B、质量
• C、活性和稳定性
• D、选择性

正确答案:C

第22题：

轻油蒸汽转化催化剂的基本性能和相互关系是什么？

正确答案: 其基本性能是高的机械强度和热稳定性，良好的低温还原性能，适宜的转化活性，较好的抗积炭性能。催化剂的上述性能要在同一种催化剂上体现出来才能表现出良好的综合催化性能。然而这又是十分困难的，例如增加催化剂的碱性，可以明显提高抗积炭性能，但却又同时降低了转化活性；强化活性组分的分散性，提高了低温活性和活性稳定性，却又不可避免地降低了还原性；提高还原性又会使镍晶粒增大，活性稳定性变差；增加其裂解活性可减少尾气中残余芳烃和乙烷等，却导致催化剂的积炭增多；单纯提高机械强度会导致大孔减少，从而降低了催化剂的表观活性。总之，催化剂研制的关键是要仔细平衡上述诸性能，使之具有较高的使用强度、热稳定性和良好的低温还原性能，又要兼顾合适的孔结构和活性组分的分散性。尽量提高抗积炭性和转化活性，又要保持适当的裂解活性，以此来适应多种平行反应和串联反应并存的复杂反应体系。实践表明，轻油转化催化剂既表现出金属催化剂的性能，又表现出酸碱催化剂的特征。因此，必须兼顾各种性能，使之互相协调，在同一催化剂上达到各种性能的兼容，防止顾此失彼。

第23题：

转化催化剂的特点是具有良好的抗沸水和抗蒸汽冷凝性能。

正确答案:正确