1、烃与催化剂表面酸中心反应生成活泼碳正离子； 2、活泼碳正离子引发烃的链式反应。
三、催化裂化催化剂
1、无定形催化剂
如SiO2-Al2O3催化剂（早期的催化剂，Al2O3中嵌入 Si，表面呈酸性）
2、分子筛催化剂 活性高，选择性好，现普遍采用的催化剂
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第一节 催化裂化 四、催化裂化反应工程
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第三节 催化加氢和脱氢 一、反应类型
1、催化加氢 （1）烷烃裂化； （2）苯制环己烷等。
2、催化脱氢和氧化脱氢 （1）丁烯脱氢制丁二烯； （（23） ）C长5链烯烷脱烃氢脱制氢异制戊长二链烯烯；烃； （4）乙苯脱氢制苯乙烯； （5）醇催化脱氢或氧化脱氢制醛、酮；
（6）石脑油催化脱氢制芳烃。
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进气
气体出口 旋风分离器
稀相
气泡相
密相
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第二节 催化重整
一、催化重整反应
1、加氢-脱氢反应；
2、异构化、环化反应；
3、芳构化反应。
二、催化重整催化剂 1、Pt/Al2O3催化剂（20世纪50年代）； 2、Pt-Re/Al2O3、Pt-Sn/Al2O3等催化剂（1968年以来）
轴向混合显著
。。
。。
。
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第一节 催化裂化 四、催化裂化反应工程
再生器
.. . . . . . . . . . . . . ... .......... . . . . . . . . . . .. . ......... ..
........... . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . .
第五章 石油化工催化过程
主要内容：催化裂化、 催化重整、 催化加氢和脱氢、 烃类选择氧化、 烷基化和歧化反应、 烃类异构化和芳构化、 催化水合和脱水反应、 烯烃的二聚和齐聚、 工业聚烯烃催化反应、 均相催化反应等 工业过程的反应特征和规律。
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第一节 催化裂化
一、裂化反应
2
第一节 催化裂化
4、芳烃侧链的断裂；
ArCnH2n+1
ArCmH2m－1(带有烯烃侧链的芳烃) + CpH2p+1（烷烃）n＝m+p
5、环烷烃裂解为烯烃；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CnH2n
CmH2m(烯烃) + CpH2p（烯烃） n=m+p
6、氢转移；
环烷烃 + 烯烃 芳烃 + 烷烃
7、异构化； 烯烃 异构烯烃 烷烃 异构烷烃
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第三节 催化加氢和脱氢
二、炔烃加氢
1、催化剂： Pd / α-Al2O3催化剂。
2、加氢机理： （1）Eley-Rideal (ER)模型；
催化剂与一个反应物分子吸附活化后，再与另一个反应物分 子反应生成产物，表面反应为控制步骤。
（2）Langmuir-Hinshelwood (LH)模型；
催化剂分别与二个反应物分子吸附活化后，再进行反应，生 成产物，表面反应为控制步骤。
每个反应器的LHSV,h-1 占总催化剂的百分数
1 502 433 69 65.5 27.0 脱氢，脱氢异 构化 5.5 15
2 502 471 31 79.5 14.0 脱氢，脱氢异构 化，加氢裂化 2.4 35
3 502 496
6 90.0 10.5 加氢裂化，脱 氢环化 1.7 50
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第四节 烃类选择氧化
一、乙烯环氧化（制环氧乙烷）
1、催化剂： Ag/α-Al2O3催化剂 (加少量Re, Cs, Li等)；
2、催化反应机理： 乙烯与催化剂表面吸附氧反应生成产物。
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第二节 催化重整
三、催化重整反应工程 1、三反应器工艺流程：
净气体 原料加热器
反 应 器
原料
热交换器
产物分离器
产物
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第二节 催化重整
三、催化重整反应工程 2、典型操作条件：
反应器
进口温度，℃ 出口温度，℃ 温度降，℃ 辛烷值 辛烷值增加 基本反应
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第一节 催化裂化
8、烷基转移；
C6H4(CH3)2 + C6H6
C6H5(CH3) + C6H5(CH3)
9、低分子量烯烃的歧化
2H2C=CHCH2CH3
H2C=CHCH3 + H2C=CHCH2CH2CH3
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第一节 催化裂化 二、催化裂化反应机理
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第三节 催化加氢和脱氢 四、乙苯脱氢（制苯乙烯）
1、催化脱氢（Fe系催化剂，高温蒸汽下进行）； 2、氧化脱氢（脱出的H2立即氧化成水，同时向反应供热）； 3、氢氧化脱氢（新的研究，提高转化率和选择性）。
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第三节 催化加氢和脱氢
五、丁烯氧化脱氢（制丁二烯）
1、催化剂： 1966年：P-Mo-Bi 三元催化剂体系； 1975年：发展为P-Mo-Bi-Ni-Fe-K 六元催化剂体 系。
2、催化作用机理（氧化－还原机理） （1）烯分子在催化剂上吸附，并脱去α-H，生成
烯丙基型吸附态（速控步骤）； （2）烯丙基型吸附态与催化剂表面的晶格氧反
应，生成二烯和水（快步骤）。
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第三节 催化加氢和脱氢 三、苯加氢（制环己烷）
1、催化剂： （（（123） ） ）NNPtii///AASillO22OO2催33催催化化化剂剂剂；。；
2、可能的机理： 苯的大π吸附，逐步加氢，无明显控制步骤。
3、反应过程分析 （1）多级串联的固定床反应器；
（2）填充骨架镍的液相反应器
流化床催化裂化（FCC）工艺
裂解产物
再生器
反应器
空气
原料
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第一节 催化裂化
四、催化裂化反应工程
提升管反应器
。。
雾流
。。
。。
。。 。。
N气体 ≈ 1.2 x 106
。。
Re
。。
。。
。。 。。
滑动比例
。。
。。 。。 。。 。。
V气体 V催化剂
≈
2.5~
3.5
。。
。。
。。
。。 。。
1、烷烃裂化为烯烃和较小的烷烃；
CnH2n+2
CmH2m(烯烃) + CpH2p+2（烷烃） n=m+p
2、烯烃裂化为较小的烯烃；
CnH2n
CmH2m(烯烃) + CpH2p（烯烃） n=m+p
3、烷基芳烃脱烷基为芳烃和烯烃；
ArCnH2n+1
ArH(芳烃) + CnH2n（烯烃）
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