制氢技术问答.docx
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制氢技术问答
制氢技术问答
1、制氢技术问答原料部分14．适用于蒸汽转化制氢的烃类原料有哪些？
15.蒸汽转化制氢原料选择原则有哪些？
16.为什么不能轻易选用炼厂二次加工油做转化原料？
17.是否有可用做制氢原料的二次加工油？
18.轻油的族组成对转化过程产生哪些影响？
19.自然 气用做制氢原料对转化催化剂有什么要求？
20.不含烯烃的各种炼厂气对转化催化剂有什么要求？
21.用炼厂干气做制氢原料时如何进行预处理？
22.各种轻油对转化催化剂有什么要求？
原料部分14．适用于蒸汽转化制氢的烃类原料有哪些？
答：
适用于蒸汽转化的烃类原料大体分为气态烃和液态烃。
〔1〕气态烃包括自然 气、液化石油气和各种炼厂气自然 气一般包括油田伴生气和气田气。
自然 气的主要成份是甲烷，以及少量乙烷、丙烷等低级烃类，含有肯定量的氮、二
2、氧化碳等惰性气体和有害杂质硫化氢。
其中气田自然 气是以甲烷为主，含微量杂质的气体。
液化石油气是由丙烷、丁烷为主要成份组成的烃类，来源有两种，一种是油田和自然 气田伴生出来的自然 液化气，另一种是炼油厂和石油化工厂产生的液化石油气。
炼厂气是指原油加工过程中副产的各种尾气，包括催化裂化气、焦化干气、催化重整气、热裂解气、高压加氢裂解尾气等。
各种炼厂气的组成改变较大，其中含有烯烃的炼厂气，不宜直接用作蒸汽转化制氢。
但经过彻底的烯烃脱除或加氢饱和处理，可以和不含烯烃的加氢干气一样，是很好的蒸汽转化制氢原料。
〔2〕液态烃包括直馏石脑油、抽余油、拨头油以及二次加工油直馏石脑油是原油常压蒸馏所得210℃以下的馏份。
比重一般为0.63～0.77，含硫量小于0.05%，石蜡烃含量较
3、高，芳烃含量小于13%，烯烃含量小于1%。
用作制氢原料的抽余油一般是重整抽余油，即重整抽提芳烃之后剩下的部分。
抽余油干点一般在130～150℃，芳烃含量很少。
拨头油一般也是重整拨头油，一般都是C5以下的烃类。
二次加工油指经裂化、焦化、减粘等一系列二次加工处理重油得到的轻油。
这一类轻油一般不能直接用做制氢原料。
但经加氢处理后不含烯烃，干点小于100℃，比重较小的油，可以掺入直馏轻油做制氢原料或单独作为制氢原料，但一般需要经过试验评价才能确定。
15.蒸汽转化制氢原料选择原则有哪些？
答：
〔1〕首先选用不含烯烃、芳烃和环烷烃含量低的原料。
因为同碳数烃类积炭倾向为：
烯烃＞芳烃＞环烷烃＞烷烃；同碳数烃类的C/H值也基本是这个规律。
为削减积炭倾向，提高原料的单位产氢量而遵
4、循这项原则。
一般要求原料中烯烃含量小于1%，芳烃含量小于13%，环烷烃含量小于36%。
〔2〕优先选用较轻的原料。
因为同族烃类积炭倾向随分子量增大而增大，C/H也随分子量增大而增大，为此，选用气态烃优于液态烃，轻组分液态烃优于重组分液态烃。
〔3〕优先选用低毒原料。
就脱硫而言，一般硫含量小于150ppm时，采纳钴钼加氢――ZnO脱硫就能到达硫含量小于0.5ppm；硫含量大于150ppm，就要先进行预脱硫后再进行钴钼加氢――ZnO脱硫，但这相应增加能耗、本钱和投资。
所以，应优先选用低硫原料。
氯、砷对催化剂毒害较大，一般不宜选用含氯、砷原料。
假如选用，则应设置脱氯、脱砷装置。
〔4〕就炼厂气制氢而言，往往可供选择的原料有几种，但数量都不多。
这种状况下应依据上述原则优先
5、选用平均分子量小，含硫低的饱和烃类。
缺乏时补以分子量稍大的原料。
例如宽馏分重整装置稳定塔顶的液态烃数量很少，但却是很好的制氢原料。
又如炼油厂加氢干气也是很好的制氢原料。
假如将上述两种原料做燃料烧掉，而选用直馏轻油或抽余油做制氢原料则是极不合理的。
氢碳比与理论产气量的关系〔m3/kg〕H/C22.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0理论产氢量4.84.894.985.065.155.235.315.385.465.535.6016.为什么不能轻易选用炼厂二次加工油做转化原料？
答：
二次加工油是重油或渣油经过裂化、焦化、减粘等过程产生的轻油。
经过加氢处理后，比重、馏程、烯烃含量等性能指标与直馏轻油相近，可用作燃料油或石油化工的原料油，然而，要用
6、做制氢原料则必需慎重。
很多厂家因使用二次油而造成转化催化剂毁坏。
缘由在于：
〔1〕二次油中侧链烷烃所占比重较大。
〔2〕环烷烃较多。
〔3〕芳烃尤其是重芳烃较多。
〔4〕含有较多的胶质和重金属等杂质。
〔5〕加氢装置的加氢深度不够，硫、氮和烯烃等脱除不彻底。
以上这些因素易造成催化剂中毒和积炭，使催化剂失去活性，所以不能轻易选用于次加工油作为转化制氢原料。
17.是否有可用做制氢原料的二次加工油？
答：
二次加工油不能轻易用于制氢原料，但是经过深度加氢脱硫的轻质油是可以考虑选用的。
例如经过16.0MPa左右高压加氢裂化的轻质油品，反应温度和氢油比均高于一般加氢精制工艺，虽然仍属于二次加工油，但是加氢反应较彻底，油品中的硫、氯、氮化合物以及胶质脱除比较洁净。
芳烃和环烷烃也较少，
7、其物化性能和直馏轻石脑油差不多。
一般状况下，选用干点小于70℃高压加氢二次油做制氢原料是没有问题的。
到目前为止，多家制氢都有胜利使用加氢裂化轻石脑油作为制氢原料的先例。
假如轻油的干点和比重较高，则必需通过油品评价试验，选择相应的工艺条件来确定能否用作制氢原料。
选用二次加工油肯定要实行谨慎的看法。
目前国内有几个厂选用二次加工油作制氢原料，一般都经过中石化齐鲁分公司讨论院的严格测试和评价后才采纳的。
由于各厂的二次加工工艺和基础原料油性能各不相同，其轻质油物化性质差异也很大，所以具体选用哪种油品作原料要经过有针对性的测试评价来确定。
一般状况下，即使采纳二次加工油也不宜单独使用，而是和直馏轻油按肯定比例混用，以保证制氢原料中的单体烃品种有一个合理的分布，防止同种烃类
8、的过度集中导致转化反应负荷在催化剂床层内的不匀称分布。
18.轻油的族组成对转化过程产生哪些影响？
答：
轻油的族组成越冗杂，转化催化剂上的反应就冗杂。
对甲烷转化来讲，转化催化剂主要是促进蒸汽转化反应的进行。
然而对于轻油转化来讲，由于族组成很冗杂，在蒸汽转化反应的同时包括高级烃的热裂解、催化裂解、脱氢加氢、结炭、消炭等一系列的反应，要求催化剂必需具有适应这种冗杂反应体系的综合性能。
最突出的表现是积炭的趋势较大，为此，轻油转化催化剂必需具备较强的抗积炭性能。
不同的烃类在使用条件下结炭的速度是不同的，下表是几种烃类的相对结炭速度。
原料丁烷正己烷环己烷正庚烷苯乙烯结炭速度2956413553217500诱导期/107219213441上表可见，碳链越长，结炭速度越大。
苯
9、的结炭速度高于直链烷烃，烯烃的结炭速度是烷烃的上百倍。
另外，由于环烷烃和芳烃难于转化，当轻油中的环烷轻和芳烃增加时，转化反应往往向高温区移动，导致床层下部催化剂结炭和出口尾气中残留芳烃增加。
19.自然 气用做制氢原料对转化催化剂有什么要求？
答：
自然 气主要由甲烷和少量乙烷、丙烷等组成，不含较高级的烃类，也不含烯烃。
在转化条件下，不发生裂解、聚合等一系列的积炭反应，在反应管内进行的主要是甲烷蒸汽转化反应和变换反应，在反应管内进行的主要是甲烷蒸汽转化反应和变换反应。
所以要求自然 气转化催化剂具有较高的转化活性、稳定性和强度，以获得较长的使用寿命。
为此，必需保持催化剂具有较大的稳定性的活性外表。
自然 气转化催化剂目前基本上采纳预烧结型载体负载镍的形式，一是保持物理结构的稳
10、定，二是保证镍组分的匀称分布，此外还采纳各种优化样子的催化剂〔除拉西环外，有车轮状、多孔型、齿轮型〕来提高催化剂几何外表积，增大活性外表的利用率来到达提高活性的目的。
20.不含烯烃的各种炼厂气对转化催化剂有什么要求？
答：
不含烯烃的原油加工副产气中主要含有C1～C4烷烃、氢气和惰性气体。
与自然 气相比，石油加工气中C2～C4的烷烃含量高。
在蒸汽转化条件下，有肯定的积炭趋势，为此要求催化剂不仅具有高转化活性、稳定性好、高强度的性能，还应具有肯定抗积炭能力，这样才能保证催化剂具有较长使用寿命。
21.用炼厂干气做制氢原料时如何进行预处理？
答：
炼厂干气是廉价的制氢原料，但由于其中的烯烃含量高、硫含量高，不能直接用做制氢原料，必需经过加氢饱和和加氢脱硫处理，使干气中烯烃含
11、量小于1%，硫含量小于0.5mg/m3后方可用做制氢原料。
随着烯烃加氢饱和技术和加氢脱硫技术的不断进展成熟，目前各种炼厂气均可作为制氢原料。
下面分别对不同炼厂气的预处理技术进行简洁表达。
〔1〕对于不含烯烃的加氢裂化干气，其中不含烯烃，其中的硫形态也十分简洁，因此，经过脱硫合格后即可作为制氢原料。
但加氢干气一般具有较高的氢含量，单独使用时单位体积进料的产氢率较低，若与富含烃类组分的气体混合使用，效果会更好。
〔2〕对于烯烃含量低于6%〔v/v〕的炼厂气，如焦化干气，可以通过使用低温高活性加氢催化剂，在绝热反应器内进行烯烃加氢饱和。
由于入口温度掌握较低，保证加氢反应器床层温度在允许的范围之内。
在烯烃加氢饱和的同时，其中的有机硫化合物也发生加氢反应转化成硫化氢，再经
12、氧化锌脱硫合格后，作为制氢原料。
使用焦化干气做原料的装置许多，有沧州分公司、济南炼油厂、锦州石化、锦西石化等十多套装置。
〔3〕对于烯烃含量高于6%的炼厂气，如催化干气，其中的烯烃含量有时高达20%左右，单独采纳绝热加氢技术会产生巨大的温升，烧毁催化剂。
这时，需要采纳两步加氢工艺进行催化干气的预处理。
目前成熟的技术有等温－绝热加氢工艺和变温－绝热加氢工艺。
所谓等温－绝热加氢工艺就是干气先经过列管式等温加氢反应器，烯烃饱和产生的热量由壳程内的水汽化带走，副产中压蒸汽。
从等温加氢反应器出来的干气再进入绝热反应器，完成烯烃的饱和和有机硫的氢解。
清江石化、辽河油田炼油厂制氢装置采纳该工艺。
变温－绝热加氢工艺则是干气先进入导热油取热的列管式加氢反应器，该反应器与等温反应
13、器相比，操作温度高一些，充分利用加氢催化剂的高温活性。
从变温加氢反应器出来的干气再进入绝热加氢反应器，完成剩余烯烃的饱和和有机硫的氢解。
目前，西安石化制氢装置采纳该工艺。
22.各种轻油对转化催化剂有什么要求？
答：
目前用做蒸汽转化原料的轻油比较冗杂，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外表没有大量炭沉积，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
14、、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外表没有炭沉积，尤其是工艺条件波动，原料组成波动的状况下，析炭速度大于消炭速度就会有炭沉积在催化剂外表。
遇到这种状况，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需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。
转化部分58.轻油转化工段的
15、主要任务是什么？
59.轻油蒸汽转化反应过程如何？
60.轻油蒸汽转化过程中结炭反应机理如何？
61.如何理解“热力学结炭”？
一般发生在什么条件下？
62.如何理解“动力学结炭”？
一般发生在什么条件下？
63.“结炭和积炭”的含义有何不同？
64．如何推断催化剂的积炭？
65．催化剂积炭的缘由有哪些？
如何防止？
66．转化催化剂常用的烧炭再生条件是什么？
67．为什么把抗积炭性能当做轻油蒸汽转化催化剂的主要性能？
68．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？
69．轻油蒸汽转化催化剂的基本性能和互相关系是什么？
70．如何理解轻油蒸汽转化催化剂的“活性”？
72．怎样监视转化催化剂的性能改变？
73.转化炉管压差增大的缘由有哪些？
74.何谓转化催化剂的毒物？
中毒的过程以
16、及如何再生？
75.转化炉管出现热斑、热带、热管的缘由及处理方法？
76.转化催化剂中毒和结炭的表现有何不同？
如何处理？
77.影响转化催化剂使用寿命的因素有哪些？
78.国内常用的几种轻油转化催化剂及其性能如何？
79．转化催化剂床层温度分布对转化反应有何影响？
80.水碳比改变对转化反应有何影响？
81.空速对转化反应有何影响？
82.反应压力对转化反应有何影响？
83.影响转化出口剩余甲烷含量的因素有哪些？
84.紧急停车时怎样确保转化催化剂不结炭？
85.转化炉管裂开时如何处理以保证生产？
86.简述转化催化剂升温工艺条件，不同类型催化剂有何不同？
87.转化催化剂还原介质有哪些？
88.转化催化剂还原反应的条件是什么？
89.转化催化剂还原为什么要维持H2O/H2值小于7。
90
17、.反复氧化还原对转化催化剂性能有什么影响？
91.转化催化剂还原不充分或在使用中被氧化会造成什么危害，如何防止和处理？
92.为什么要求转化催化剂具有良好的低温还原性？
93．转化停车时，采纳还原气氛爱护催化剂有何好处？
94.工业上转化催化剂的还原为什么不用干氢，一般都配入水蒸汽还原？
95.脱硫配氢和转化入口配氢对转化催化剂有什么影响？
96.原料油突然中断如何防止转化催化剂床层被高温钝化〔氧化〕？
97.蒸汽转化催化剂入口段高温氧化对正常开工造成什么危害？
98.烃类蒸汽转化炉从外供热形式上主要有哪几种？
99.顶烧和侧烧转化炉从工程设计角度主要有何区分？
100.顶烧和侧烧转化炉对转化反应过程的影响有何不同？
101．顶烧和侧烧转化炉对转化有何不同要求？
102.正确装填转
18、化催化剂的目的是什么？
103.装填催化剂前要做哪些预备工作？
104.怎样装填转化催化剂？
105.怎样测量和计算催化剂床层阻力？
106.炉管床层阻力降的偏差为何越小越好？
107.烃类蒸汽转化催化剂为何要分为上下两段不同尺寸的颗粒装填？
108．常用的几种轻油转化催化剂对原料中毒物的含量有何要求？
109．转化投油的条件是什么？
110．转化投油加负荷应留意哪些问题？
111．轻油和炼厂气混合使用作为制氢原料时应如何掌握进料？
111．轻油和炼厂气等交替使用作为制氢原料互相切换时应留意什么？
112．什么叫蒸汽的露点温度？
操作中工艺气体的温度为什么必需高于露点温度？
113．有的转化催化剂水合粉化是怎样造成的？
如何避开？
114．为什么转化床层对二、三米温度有肯定要求？
115．
19、转化管上段二、三米处的温度为什么会渐渐升高？
突然或急剧持续升高是如何造成的？
如何处理？
116．转化炉燃料品质和火嘴分布对转化过程有何影响？
117.转化炉管排温差和单管管壁温差应掌握多少？
为什么？
118.如何推断火嘴燃烧状况的好坏？
119.什么叫二次燃烧？
对转化炉有何影响？
应如何避开？
120.转化炉膛负压一般掌握多少？
负压大小对转化炉有何影响？
121.什么叫回火？
怎样避开或处理回火？
122.阻火器的作用是什么？
为何有此作用？
123.转化炉紧急停工时应留意什么？
124.什么是油中碳含量？
有何意义？
125.什么叫肯定碳原〔总碳〕？
怎样计算肯定碳原〔总碳〕？
126.什么叫碳流量？
怎样计算碳流量最方便？
127.什么叫碳空速？
怎样计算？
128.什么叫水碳比？
怎样计算？
1
20、29.轻油炼厂气混合用做制氢原料时如何计算水碳比和碳空速？
130.什么叫水油比？
它和水碳比有何关系？
131.怎样计算常规流程轻油制氢的吨油产纯氢量？
134.转化炉前压力急剧波动对转化催化剂有何危害？
135.什么叫平衡温距？
怎样计算？
58.轻油转化工段的主要任务是什么？
答：
轻油蒸汽转化的目的是使组成为CnHm的轻油和水蒸汽通过催化剂转化为有用的气体，H2和CO，同时伴生CO2和少量的剩余CH4。
对于工业制氢装置来讲，其中的H2是我们的目的产物，而每个CO分子再经变换工段从水中夺取一分子的氢，再产生一部分H2。
依据工厂最终产品的需要，适当调整转化工段的工艺条件，合理设置下游工艺，即可分别生产出工业氢气、冶金还原气、氨或醇的合成气。
59.轻油蒸汽转化反应过程如何？
21、答：
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冗杂，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定发生的副反应，这正是轻油蒸汽转化过程和以甲烷为主的气态烃〔如自然 气和油田气〕蒸汽转化过程的最基本的差异。
由于轻油原料的组成比较冗杂，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冗杂反应体系。
由于床层温差较大，不同部位的反应状况改变较大，包括高级烃的热裂解、催化裂解、脱氢、加氢、结炭、消炭、氧化、变
22、换、甲烷化等反应，反应机理可用下列图形象地表示。
CH4＋H2O＝CO＋3H2CO＋H2O＝CO2＋H2碱催化消炭C＋H2O→CO＋H2蒸汽裂解＞600℃发生均相热裂解烯烃脱氢、聚合、CH4裂解在酸性中心上＜600℃在镍外表催化裂解烃类原料炭蒸汽转化反应平衡产物CH4、CO、CO2、H2、H2O中间产物烯烃烷烃对应床层位置中间产物氧化物种CH4、H2在酸性中心上裂解入口25%50%75%出口60.轻油蒸汽转化过程中结炭反应机理如何？
答：
轻油蒸汽转化过程中，在肯定的水碳比之下，结炭反应是一种必定发生的热力学过程，关键是选择良好的催化剂和相应的工艺条件以尽量削减积炭，保证正常运行。
结炭反应是转化过程中的一种副反应，它和转化过程亲密相关。
进入催化反应床层的反应物只有轻
23、油〔CnHm〕和水（H2O）,很明显，我们的目的产物H2来自CnHm和H2O。
我们可以设想轻油的转化首先必需裂解，并伴随进一步脱氢、加氢产生了低碳数的烃和H2，也同时产生了新生态的碳，而碳与水蒸汽反应便生成了CO和H2。
因此，轻油水蒸汽转化过程事实上首先是一个裂解过程，而后才是二次产物的进一步反应，最终形成H2、CO、CO2和剩余CH4的平衡。
依据许多讨论结果和理论分析，我们可以把轻油水蒸汽转化的全过程做如下描述：
〔1〕床层温度低于600℃时：
CnHm吸附于活性金属Ni外表上，首先发生催化裂解。
Ni…CnHmC（a）＋H（a）＋CHx（a）＋C2Hy（a）＋…＋CfHg………①C（a）＋H2O（a）CO＋H2……………………………………③CO（a）＋H2O（
24、a）CO2＋H2……………………………………④H2O（a）＋MO（a）＋H（a）……………………………………⑤a表示吸附态，M代表载体和金属Ni。
可以认为水蒸汽先被载体吸附，逆流至Ni上被解离吸附，钾碱亦有可能对H2O发生解离吸附。
由于Ni对烃类吸附性能强，烃类占据Ni的活性中心，故使用碱性助剂可提高催化剂对蒸汽的吸附能力。
这对增加气化速度，抑制结炭十分重要。
①式说明CnHm催化裂解产生低分子烷烃、烯烃、甲烷、氢气和炭。
低分子烷烃会进一步发生如①式表征的裂解。
烯烃聚合→聚合物→聚合炭……………………⑥烯烃脱氢芳构化→聚合物→聚合炭………………⑦反应⑥、⑦产生的聚合炭实际是含有肯定氢元素的高分子缩合产物，即所谓“炭的先驱物”，有的称为焦油炭，或称为封贴炭膜，它
25、对催化剂外表的活性中心起封闭作用，降低了催化剂的活性。
②式表示碳碳键断裂产生的吸附态自由基CHx（x在0～3）既可能向左加氢而生成CH4，也可能向右逐步加氢而形成炭。
生成的炭和水蒸汽反应即形成气体产物，正如③、④式所示。
这也说明结炭反应和消炭气化反应处于竞争之中。
该过程中形成的炭通常认为是通过Ni晶粒扩大成“核”，然后以Ni晶粒为顶点渐渐生成为须状炭。
这种炭对活性影响不大，但碳纤维可能堵塞催化剂孔隙和破坏催化剂颗粒。
〔2〕床层温度高于600℃时：
CnHm主要发生均相热裂解，产生低分子烷烃、烯烃、甲烷、氢气和炭。
在这部分高温段床层所发生的反应仍旧可以用①～⑦式来表征，最终积炭的形态不同于低温段。
烯烃聚合→聚合物→脱氢→焦炭……………………⑧烯烃脱氢、芳构化→稠
26、环芳烃→热裂解焦炭…………⑨此段床层内由于温度升高，结炭反应加快，因此积炭较多，这些积炭在高温下很简单转化为有光泽的石墨化炭，石墨化炭掩盖活性外表导致催化剂活性下降，这已被工业装置的实践所证明。
在固定的反应温度和空速下，维持肯定的水碳比，催化剂上是否产生积炭，则主要取决于工艺过程中积炭和消炭的动力学平衡，即结炭和消炭反应的相对速度。
而轻油转化催化剂的关键就是要使转化过程中消炭反应速度大于结炭反应速度，从而避开催化剂上炭的沉积，促进目的产物的生成。
61.如何理解“热力学结炭”？
一般发生在什么条件下？
答：
所谓热力学结炭可理解为轻油蒸汽转化过程中，结炭反应的不行避开性。
在高于烃类分解的温度下，又有酸性或金属催化作用的存在，轻类的裂解是必定要发生的。
然而在一般的设计
27、工艺条件下，热力学结炭不会大量产生，只有当水碳比失调造成水碳比急剧下降或大幅度波动时，才会发生热力学结炭。
62.如何理解“动力学结炭”？
一般发生在什么条件下？
答：
在轻油蒸汽转化过程中，一般有多种反应引起结炭，另一方面还存在着碱性消炭反应，即炭的水煤气反应。
当水蒸汽分压提高，消炭反应就可以加速。
在固定的反应温度、空速和水碳比条件下，催化剂上是否产生积炭，则取决于积炭和消炭的动力学平衡，即结炭和消炭两种反应的相对速度，当结炭速度大于消炭速度时，就会在催化剂上产生动力学积炭。
63．“结炭和积炭”的含义有何不同？
答：
“结炭”一般可理解为一种热力学过程，指在轻油转化过程中导致生成炭的反应，而“积炭”可理解为一种动力学结果，是指当总的结炭反应速度大于消炭反应速度时产生了
28、炭的积累，谓之“积炭”。
64．如何推断催化剂的积炭？
答：
催化剂外表轻微积炭时，因积炭掩盖活性中心，活性下降，吸热削减而出现花斑、热带、出口尾气中芳烃增加等现象，但有时催化剂中毒或钝化活性下降时也会出现类似的现象，因此要结合对简单造成结炭的工艺条件改变和分析做出推断。
催化剂床层严重积炭时，表现为床层阻力快速增加，转化炉管外表温度很快升高，直至出现红管。
65．催化剂积炭的缘由有哪些？
如何防止？
答：
积炭的发生一般是由于催化剂装填不匀称，水碳比失调，负荷增加，原料油重质化，催化剂中毒或被钝化，活性或抗积炭性能下降，转化温度和压力的大幅波动等缘由引起。
消除上述可能引起积炭的因素就可以防止积炭。
应当严格根据设计的正常操作条件操作，防止因设备、仪表、操作等事故引起的水碳比
29、失调和温度、压力的大幅度波动。
严格选用符合催化剂要求的原料，严格掌握原料净化工段的工艺条件，保证催化剂始终处于还原态，防止水和原料的脉冲进料〔脉冲进料的实质是水碳比瞬时失调〕，保证催化剂装填匀称和转化炉炉膛温度的匀称等等即可防止大量产生积炭。
66．转化催化剂常用的烧炭再生条件是什么？
答：
催化剂轻微积炭时，可采纳缓和的烧炭方法，例如降低负荷，增大水碳比，配入肯定量的还原气等条件下运转数小时，以到达除碳的目的。
积炭严重时，必需切除烃类原料用水蒸汽烧炭。
蒸汽量为正常操作蒸汽量的30～40％，压力为1.0MPa左右。
严格掌握温度不高于运转时的温度。
出口尾气CO2下降并稳定到一个较低数值时〔每隔半小时分析一次〕，则烧炭结束。
空气烧炭热效应大，反应激烈，对催化剂危害大，
30、不宜采纳。
但必要时，可在水蒸汽中配入少量空气，但要严格掌握氧含量，防止超温。
烧炭结束后，重新还原方可投料。
经过烧炭仍不能恢复正常操作时，则停车更换催化剂
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