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目录1

第一章 绪论1

第一节 催化裂化的发展史1

一、流化催化裂化的诞生1

二、流化催化裂化的发展7

三、催化剂24

第二节 催化裂化装置的组成31

一、反应-再生部分31

二、产品分馏及原料预热部分32

三、吸收稳定部分37

四、催化裂化装置规模39

第三节 催化裂化在炼油工艺中的地位和作用44

一、主要产品的地位44

二、催化裂化的上游工艺49

三、催化裂化型炼油厂58

四、催化裂化的下游工艺65

二、装置用能特点及用能过程剖析77

一、概述77

第四节 能量消耗及节能77

三、典型装置能耗分析82

四、装置用能评价84

五、合理用能的若干问题85

六、能量回收设备87

第五节 环境保护91

一、大气污染的防治91

二、水污染的防治96

三、产品应用中的环境保护101

第六节 技术经济105

一、工业装置的建设费用105

二、加工费用和经济效益108

三、掺炼渣油的技术经济111

四、原料油预处理的技术经济112

五、清洁燃料的技术经济115

六、装置内部的技术经济118

参考文献119

第一节 催化裂化的化学反应126

一、催化反应126

第二章 催化裂化的化学126

二、非催化反应128

第二节 催化裂化理论129

一、正碳离子的性质及其形成机理130

二、正碳离子的反应131

三、正碳离子理论的应用137

第三节 热力学138

二、平衡时进行不完全的反应139

三、不能有效发生的反应139

一、平衡时基本上进行完全的反应139

第四节 纯烃的催化裂化141

一、烷烃141

二、烯烃143

三、环烷144

四、芳烃146

五、不同烃类裂化反应的比较149

第五节 馏分油的催化裂化150

一、不同烃类组成馏分油的催化裂化150

二、馏分油裂化的一次反应及二次反应151

三、几种主要的二次反应154

第六节 渣油的催化裂化159

一、沥青质与胶质的裂化159

二、渣油中杂质对反应的影响163

第七节 催化剂表面酸性与催化活性的关系164

一、质子酸与非质子酸164

二、催化剂酸性与活性的关系166

三、质子酸与非质子酸对馏分油催化裂化的影响168

第八节 扩散限制与择形催化169

一、扩散限制169

二、择形催化170

参考文献179

第三章 催化剂与助剂182

第一节 催化剂的研究及开发182

一、沸石（分子筛）182

二、Y型沸石的改性193

三、超稳Y型沸石的基本性质203

四、催化剂的基质214

五、全白土型催化剂222

一、重油催化裂化催化剂225

第二节 催化剂的配方设计225

二、生产高辛烷值汽油的催化剂240

三、提高柴油收率的催化剂244

四、增产低碳烯烃的催化剂244

五、生产清洁催化裂化汽油的催化剂253

六、适应短接触反应的催化剂259

第三节 工业裂化催化剂260

一、几种代表性的工业裂化催化剂260

二、几种典型的生产流程及工艺270

三、工业平衡催化剂的性质276

第四节 裂化催化剂的分析评价280

一、化学及物理性质分析281

二、反应性能评价287

第五节 催化剂的失活和活性平衡302

一、催化剂的失活302

二、水热稳定性306

三、金属中毒失活310

四、工业装置的活性平衡322

第六节 催化剂的粉碎和粒度平衡333

一、强度、磨蚀与粉碎334

二、平衡粒径分布340

三、催化剂的粒度和外观管理343

第七节 裂化催化剂助剂344

一、一氧化碳助燃剂344

二、辛烷值助剂348

三、金属钝化剂354

四、钒捕集剂358

五、SOx转移助剂359

六、降低再生烟气NOx助剂365

七、降低FCC汽油烯烃助剂368

八、降低FCC汽油硫含量助剂372

九、其他助剂376

第八节 催化剂和助剂的使用设施379

一、催化剂的储存和装卸379

二、助剂的加剂设施381

三、系统催化剂的置换382

四、平衡催化剂和废催化剂的处置384

参考文献390

一、催化裂化过程对原料的要求400

第四章 原料和产品400

第一节 原料的来源400

二、原料的来源402

第二节 原料的特性408

一、馏程、密度和特性因数408

二、族组成410

三、结构参数415

四、氢含量424

五、残炭428

六、非烃化合物432

第三节 原料性质对催化裂化的影响434

一、特性因数434

二、分子量、平均沸点和馏程435

三、芳碳436

四、族组成436

五、硫含量439

六、氮含量440

七、氢含量444

八、原料性质变化的灵敏度456

一、气体459

第四节 产品459

二、汽油461

三、轻柴油（轻循环油）480

四、回炼油（重循环油）483

五、澄清油483

六、催化裂化多产低碳烯烃工艺的产品485

参考文献489

一、气-固流态化过程中颗粒的物理特性与分类491

第五章 流态化与气-固分离491

第一节 气-固流态化概述491

二、气-固流态化域及域图505

三、A类颗粒流态化域转变速度的关联式512

四、不同流态化域的流态化行为517

五、温度、压力对流化系统的影响522

六、气-固流态化的模拟方法简述524

小结525

第二节 散式流化床与鼓泡床和湍动床526

一、散式流化床527

二、鼓泡床与湍动床530

小结578

第三节 颗粒夹带和扬析579

一、颗粒夹带机理和影响夹带的因素580

二、输送分离高度584

三、气相饱和夹带量586

四、扬析和夹带率590

附录1602

小结602

附录2 模型的用法603

附录3 模型方程的应用604

第四节 快速床605

一、快速床的流态化特性605

二、快速床几何形状对颗粒与流体动力学的影响615

三、快速床流动模型616

小结634

第五节 输送床与气固并流下行循环床635

一、气固并流上行循环床、密相气力输送床与稀相气力输送床的流态化特性635

二、气固并流下行循环床的流态化特性642

三、气固并流上行循环床（提升管反应器）及气固并流下行循环床反应器流动模型647

附录湍流气粒两相流动模型666

第六节 流化床的传热693

一、颗粒与气相传热693

二、散式流化床内气体颗粒间传热694

三、鼓泡床传热695

四、鼓泡床与器壁传热696

五、快速床传热703

六、气动输送与壁面传热717

一、流体与固体颗粒间传质与传热的类比律718

小结718

第七节 流化床的传质718

二、散式流化床传质719

三、鼓泡床与湍动床传质720

四、快速床传质732

小结732

第八节 立管输送——固体颗粒向下流动733

一、流动区域的划分735

二、压力降740

三、工业立管742

四、汽提段760

五、催化剂输送类型764

六、催化剂流动的稳定性768

七、提高FCC装置催化剂循环速率技术771

小结772

第九节 工业提升管和颗粒气力输送773

一、稀相垂直气体输送系统流型773

二、稀相输送的特点774

三、垂直管稀相输送中噎噻等问题775

四、垂直输送系统压降782

五、稀相水平管、斜管及弯头输送压降786

六、稀相输送适宜速度的选择789

七、密相提升管790

小结791

第十节 反应器-再生器间的压力平衡792

一、概述792

二、由待生和再生催化剂线路分别计算系统压力平衡法793

三、循环回路压力平衡法798

一、惯性分离器801

第十一节 气-固分离801

二、旋风分离器803

三、烟气除尘旋风分离器813

四、反应器专用旋风分离器822

符号表824

参考文献832

第六章 操作变量与热平衡846

第一节 裂化和再生反应的热平衡846

一、基本热平衡847

二、影响热平衡的变量852

三、热平衡操作区854

第二节 关键操作变量对转化率和产品分布的影响855

一、独立变量855

二、非独立变量877

第三节 操作变量对汽油、轻柴油的产率和质量的影响886

一、操作变量影响汽油产率和辛烷值886

二、操作变量对汽油烯烃含量的影响891

三、操作变量影响柴油的产率和性质893

一、催化裂化的操作“窗”895

第四节 操作变量的相互关联895

二、利用简化热平衡方程关联操作变量896

第五节 催化裂化工业装置的操作数据900

参考文献912

第七章 裂化反应工程913

第一节 催化裂化反应数学模型的特点913

一、各类烃化合物的裂化反应动力学特征913

二、催化裂化反应数学模型的特点915

三、Blanding方程及其应用918

一、关联模型的基本形式925

第二节 近代关联模型的开发和应用925

二、ESSO关联模型的改进935

三、Amoco关联模型937

四、Profimatics关联模型940

五、我国关联模型的开发和应用942

第三节 集总动力学的研究和有关模型946

一、集总动力学基本理论概述946

二、三集总动力学模型的开发949

三、六集总动力学模型的研究959

四、十集总动力学模型的开发962

五、十一集总动力学模型的开发968

六、十三集总动力学模型的开发975

第四节 结构转化模型和综合数学模型的研究982

一、分子结构转化模型的发展982

二、提升管综合数学模型的研究1001

第五节 生焦动力学和裂化催化剂的暂时失活1018

一、裂化催化剂上焦炭的结构分布和分类1018

二、生焦动力学1027

三、结焦失活动力学1033

四、碱氮化合物对失活的影响1045

第六节 催化裂化装置的优化和控制1053

一、催化裂化装置的优化1054

二、催化裂化装置的控制1065

三、催化裂化装置的稳定性分析1088

第七节 反应器的有关工艺和工程问题1102

一、工艺方案和物料平衡1102

二、热效应和温度分布1143

三、提升管反应器1153

四、热裂化反应及其影响1185

五、汽提段的效率1198

六、下行管式反应器1212

七、提高催化裂化装置的可靠性和灵活性1214

参考文献1219

第八章 结焦催化剂的再生1234

第一节 结焦催化剂颗粒的再生模型1234

一、气体-颗粒反应的一般模型1234

二、催化剂颗粒的烧焦炭模型1237

三、效率因子、Thiele模数和Weisz模数1243

第二节 催化剂再生动力学1246

一、焦炭燃烧的化学反应1246

二、焦炭中碳的燃烧动力学和机理1247

三、催化剂上碳燃烧的研究情况简述1249

四、金属对烧碳速度的影响1256

五、焦炭中氢的燃烧1257

六、焦炭中氮的燃烧1259

七、焦炭中硫的燃烧1262

八、烧焦中一氧化碳的生成和一氧化碳的均相氧化1263

九、一氧化碳非均相催化氧化1268

十、烧焦动力学小结1270

第三节 流化床烧焦1270

一、再生器模型分类1270

二、经验模型1271

三、机理模型1273

四、常规再生器分区模型1282

五、快速床模型1289

六、一氧化碳燃烧模型1295

第四节 催化剂再生工艺1298

一、单段再生1299

二、两段再生1311

三、循环床再生1322

第五节 催化剂再生工程和技术评价1330

一、再生器的工程特点1330

二、几种再生技术的综合评价1343

符号表1349

参考文献1354

题目索引1360