授課章節(jié)任務(wù)/工程催化裂化授課方式理論課業(yè)實(shí)踐課口理實(shí)課口其他口授課次數(shù)第 次授課內(nèi)容4-5催化裂化催化劑的失活與再生方案課時(shí)2教學(xué)目標(biāo)與要求知識(shí)目標(biāo)：1了解催化裂化催化劑的失活原因；2、掌握催化裂化催化劑的再生方法；能力目標(biāo)：1、能夠用所學(xué)的知識(shí)解釋催化劑失活的原因；2、能夠分析催化裂化催化劑的再生方法；素質(zhì)目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；2、培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：催化裂化催化劑的失活；難點(diǎn)：催化裂化催化劑的再生；處理方法：反復(fù)講解并舉例說(shuō)明；教學(xué)資源ppt、微課、參考書、網(wǎng)絡(luò)圖片及視頻等教學(xué)過(guò)程主題/任務(wù)/活動(dòng)教學(xué)方法/教具時(shí)間分配導(dǎo)課講授/ppt催化裂化催化劑的失活原因講授/ppt催化裂化催化劑的再生討論法/ppt小結(jié)講授/ppt作業(yè)/技能訓(xùn)練課后習(xí)題教學(xué)評(píng)估通過(guò)課堂提問及學(xué)生的表現(xiàn)及習(xí)題的完成情況來(lái)判斷學(xué)生是否掌握所學(xué)知識(shí)；教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)【新課導(dǎo)入】列舉生產(chǎn)中的例子引入列舉生產(chǎn)中的例子引入新課【新課內(nèi)容】催化裂化催化劑的失活與再生知識(shí)點(diǎn)1催化裂化催化劑的失活在反而一再生過(guò)程中,型化催化劑的活性和選擇性不斷下降』此99象稱為催化劑的失活.裂化催化劑的失活原因主要有三二,討論并講解討論并講解1、水熱失活：在高溫，特別是有水蒸氣存在的條件下，裂化催化劑的外表結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，比外表積減小、孔容積減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致催化劑的活性和選擇性下降。無(wú)定型硅酸鋁催化劑的熱穩(wěn)定性較差，當(dāng)溫度高于6500c時(shí)失活就很快。分子篩催化劑的熱穩(wěn)定性比無(wú)定型硅酸鋁的要高很多，在高于800℃時(shí)，許多分子篩就已開始有明顯的晶體破壞現(xiàn)象發(fā)生。在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)分子篩催化劑，一般在v650℃時(shí)催化劑失活很慢，在v72021失活并不嚴(yán)重，但當(dāng)溫度＞730℃時(shí)失活問題就比擬突出了。2、結(jié)焦失活：催化裂化反響生成的焦炭沉積在催化劑的外表上，覆蓋催化劑上的活性中心，使催化劑的活性和選擇性下降。工業(yè)催化裂化所產(chǎn)生的焦炭可認(rèn)為包括四類焦炭:舉例分析講解〔1〕催化焦—舉例分析講解〔2〕附加焦一一原料中的焦炭前身物〔主要是稠環(huán)芳烴〕在催化劑外表上吸附、經(jīng)縮合反響產(chǎn)生的焦。附加焦與原料的殘?zhí)恐怠⑥D(zhuǎn)化率及操作方式〔如回?zé)挿绞健车纫蛩赜嘘P(guān)。〔3〕可汽提焦——也稱劑油比焦，因在汽提段汽提不完全而殘留在催化劑上的重質(zhì)烴類，其氫碳比擬高。可汽提焦的量與汽提段的汽提效率、催化劑的孔結(jié)構(gòu)狀況等因素有關(guān)。〔4〕污染焦—由于重金屬沉積在催化劑外表上，促進(jìn)了脫氫和縮合反響而產(chǎn)生的焦。污染焦的量與催化劑上的金屬沉積量、沉積金屬的類型及催化劑的抗污染能力等因素有關(guān)。3、毒物引起的失活：裂化催化劑的毒物主要是某些金屬〔鐵、鎳、銅、釩等重金屬及鈉〕和堿性氮化合物。重金屬在裂化催化劑上的沉積會(huì)降低催化劑的活性和選擇性，其中以鎳和釩的影響最為重要。在催化裂化反響條件下，鎳起著脫氫催化劑的作用，使催化劑的選擇性變差，其結(jié)果是焦炭產(chǎn)率增大，液體產(chǎn)品產(chǎn)率下降，產(chǎn)品的不飽和度增高，氣體中的氫含量增大；釩會(huì)破壞分子篩的晶體并使催化劑的活性下降。知識(shí)點(diǎn)2催化裂化催化劑的再生催化劑再生反響就是用空氣中的氧燒去沉積的焦炭。再生反響的產(chǎn)物是結(jié)合具體應(yīng)用講解CO2、CO和H2O。一般情況下，再生煙氣中的CO2/CO的比值在~。在高溫再生或使用CO助燃劑時(shí)，此比值可以提高，甚至可使煙氣中的CO幾乎全部轉(zhuǎn)化為CO2。再生煙氣中還含有SO〔SO2、SO/和NO〔NO、NO2〕結(jié)合具體應(yīng)用講解再生反響是強(qiáng)放熱反響，熱效應(yīng)相當(dāng)大，足以提供本裝置熱平衡所需要的熱量。裂化催化劑在反響器和再生器之間不斷地進(jìn)行循環(huán)，通常在離開反響器時(shí)待生催化劑上含炭約1%，須在再生器內(nèi)燒去積炭以恢復(fù)催化劑的活性。對(duì)無(wú)定型硅酸鋁催化劑，要求再生劑的含碳量降至％以下，對(duì)分子篩催化劑那么一般要求降至％以下，而對(duì)超穩(wěn)Y分子篩催化劑那么甚至要求降至％以下。對(duì)一個(gè)催化裂化裝置來(lái)說(shuō)，裂化催化劑的再生過(guò)程決定著整個(gè)裝置的熱平衡和生產(chǎn)能力，因此，在研究催化裂化時(shí)必須十分重視催化劑的再生問題。教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)三、裂化催化劑的失活原因？答：主要有三：1、水熱失活，2、結(jié)焦失活，3、毒物引起的失活。1、水熱失活：在高溫，特別是有水蒸氣存在的條件下，裂化催化劑的外表結(jié)構(gòu)通過(guò)練習(xí)檢發(fā)生變化，比外表積減小、孔容積減小，分子篩的晶體結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致催化劑的驗(yàn)對(duì)根底知活性和選擇性下降。識(shí)的掌握2、結(jié)焦失活：催化裂化反響生成的焦炭沉積在催化劑的外表上，覆蓋催化劑上的活性中心，使催化劑的活性和選擇性下降。工業(yè)催化裂化所產(chǎn)生的焦炭可認(rèn)為包括四類焦炭：〔1〕催化焦——烴類在催化劑活性中心上反響時(shí)生成的焦炭。其氫碳比擬低。催化焦隨反響轉(zhuǎn)化率的增大而增加。〔2〕附加焦——原料中的焦炭前身物〔主要是稠環(huán)芳烴〕在催化劑外表上吸附、經(jīng)縮合反響產(chǎn)生的焦。附加焦與原料的殘?zhí)恐怠⑥D(zhuǎn)化率及操作方式〔如回?zé)挿绞健车纫蛩赜嘘P(guān)。〔3〕可汽提焦——也稱劑油比焦，因在汽提段汽提不完全而殘留在催化劑上的重質(zhì)烴類，其氫碳比擬高。可汽提焦的量與汽提段的汽提效率、催化劑的孔結(jié)構(gòu)狀況等因素有關(guān)。〔4〕污染焦——由于重金屬沉積在催化劑外表上，促進(jìn)了脫氫和縮合反響而產(chǎn)生的焦。污染焦的量與催化劑上的金屬沉積量、沉積金屬的類型及催化劑的抗污染能力等因素有關(guān)。3、毒物引起的失活：裂化催化劑的毒物主要是某些金屬〔鐵、鎳、銅、釩等重金屬及鈉〕和堿性氮化合物。重金屬在裂化催化劑上的