石油加工-催化重整-PPT精品文档

+ 3H2
-209KJ/mol
CH3 + 3H2
(RON 120)
-202KJ/mol
六员环烷烃脱氢—生成芳烃和提高辛烷值的主要反应
03.09.2019
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2、五员环烷的异构脱氢
CH3
CH3 CH3 (RON80.6)
CH3 (RON74.8)
+3H2 -190.5 KJ/mol
CH3 -177.1KJ/mol
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4、氢油比 使用循环氢的目的：
（1）抑制生焦反应、保护催化剂； （2）热载体作用，减少反应床层的温降，提高 反应器内的平均温度；
（3）稀释和分布原料。 提高氢油比，有利于抑制催化剂积炭，但压缩机 功率消耗增加，降低了转化率。
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第三节 重整催化剂
一、重整催化剂的双功能及组成
烷烃异构化反应，虽不能生成芳烃，但能提高辛烷值。
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5、加氢裂化反应
n-C8H18 + H2
2 i-C4H10
加氢裂化反应有利于提高辛烷值，但会使液体 产物收率下降，要适当控制。
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6、积炭反应 烃类脱氢 烯烃 聚合环化 积炭
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催化重整相对反应速率
重整催化剂发展经历了以下阶段： 钼、铬催化剂
贵金属铂催化剂 铂－铼双金属和多金属催化剂
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1、重整催化剂的组成和功能 重整反应中包括两类反应： 脱氢反应和裂化、异构化反应，要求重整催化剂 具有双功能。
脱氢
异构
n - C6H14
n - C6H12
金属中心
酸中心
CH3 脱氢 脱氢
CH3 异构
第十章 催化重整
第一节 概述
催化重整是一个以汽油（主要是直馏汽油）为原 料生产高辛烷值汽油及轻芳烃（苯、甲苯、二甲苯，简 称BTX）的重要炼油过程，同时副产相当数量的氢气。
催化重整过程的主要反应是原料中的环烷烃及部 分烷烃在催化剂上的芳构化和异构化反应，产生芳香烃 和异构烃，从而提高了汽油的辛烷值。
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第二节 催化重整的化学反应
一、催化重整的化学反应类型
1、六员环烷的脱氢反应
2、五员环烷的异构脱氢 3、烷烃的环化脱氢反应 4、异构化反应
反应特征与芳烃生成、 汽油辛烷值的关系
5、加氢裂化反应
6、积炭反应
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1、六员环烷的脱氢反应
CH3 (RON 74.8)
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重整催化剂
基本活性组分：铂 脱氢活性中心
助催化剂：铼、锡
酸性担体：含卤 素的γ-氧化铝
铂重整：2~3MPa 铂铼重整：1.8MPa 连续再生式重整：0.35~0.8MPa
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3、空速 空速越大，处理能力越大。采用空速大小主要 取决于催化剂的活性水平和原料性质。
环烷基原料，采用较高的空速；烷基原料，采 用较低的空速。
铂重整：3h-1 铂－铼重整：1.5~2h-1
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一、催化重整的原料和产品
1、原料 主要是直馏汽油馏分，也称石脑油（Naphtha）。 二次加工汽油如焦化汽油，需经加氢精制除去烯烃、 硫、氮等非烃组分后掺入直馏汽油作为重整原料。 生产高辛烷值汽油为目的：80～180℃馏分； 生产BTX为目的：60～130℃馏分。
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连，经历了以下几个阶段：
1940～1949 临氢重整： 催化剂：氧化钼/氧化铝、氧化铬/氧化铝 反应器：固定床、移动床、流化床
特点：催化剂活性不高，汽油的辛烷值不太高，
催化剂失活快，反应周期短、处理能力小、操作费用
大。
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1949 铂重整： 催化剂：铂/氧化铝 反应器：固定床，半再生式流程 特点：活性高、稳定性好、选择性好、液体产物 收率高、运转周期长。
单铂催化剂反应温度较低；铂－铼、铂－锡双 金属催化剂反应温度较高。
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2、反应压力 提高反应压力对脱氢反应不利，对加氢裂化反应有 利。 低压下，可得到较高的汽油产率和芳烃产率，氢气 的产率和纯度也比较高；但低压下催化剂积炭较快，缩 短操作周期。
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选择合适的反应压力，要考虑原料的性质和催 化剂性能。
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1967年铂铼重整： 催化剂：铂-铼/氧化铝 反应器：固定床
特点：容炭能力强，稳定性高，在பைடு நூலகம்高的温度 和较低的氢分压下活性良好，提高了汽油的辛烷值， 汽油、芳烃和氢气的产率高。
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近年来发展连续重整： 催化剂：铂－锡催化剂 反应器：移动床连续再生式 特点：催化剂连续再生；反应条件苛刻：低 反应压力、低氢油比和高反应温度；重整生成油 的辛烷值高（RON=100），液体和氢气产率高； 投资也高30％。
(RON 120)
五员环烷烃异构脱氢—反应稍慢
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3、烷烃的环化脱氢反应
n-C6H14 -H2
(RON24.8)
+3H2
-266KJ/mol
(RON100)
烷烃脱氢环化—提高辛烷值显著、速度慢
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4、异构化反应
n-C7H16 (RON0)
i- C7H16 (RON 92)
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限制因素： （1）高反应温度使加氢裂化反应加剧、液体产 物收率下降、催化剂积炭加快； （2）催化剂稳定性影响； （3）设备材质和性能。
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反应器入口温度：480～530℃。
采用多个串连反应器，倾向于前面反应器的温 度较低，后面温度较高；反应温度随催化剂活性降 低而逐步提高。
反应类型 环烷脱氢
C6
C7
100
120
异构化
10
13
烷烃加氢裂化
3
4
烷烃脱氢环化
1
4
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速度比较 最快 快 慢 最慢
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二、影响重整反应的重要操作因素
催化剂性能、反应温度、反应压力、氢油比、空 速等。
1、反应温度 催化重整的主要反应如环烷烃脱氢、烷烃环化脱 氢是吸热反应，因此采用较高的反应温度有利。
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2、产品 催化重整汽油是无铅高辛烷值汽油的重要组分， 发达国家占车用汽油的25～30%。 BTX是基本化工原料，全世界有一半以上的 BTX来自催化重整。 氢气是炼厂加氢过程的重要原料，重整副产氢 气是比较廉价的氢气来源。
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二、催化重整技术发展概况
催化重整工艺技术的发展与催化剂发展紧密相