催化重整
催化重整工业催化剂综述
催化重整工业催化剂综述催化重整是一种重要的化学反应过程，可以将石油和天然气等碳氢化合物转化为高价值的烃类化合物。
由于其中涉及到复杂的化学反应，需要使用高效的催化剂才能实现工业化生产。
本文将就催化重整工业催化剂进行综述。
1. 催化重整反应概述催化重整是一种通过加热碳氢化合物，在催化剂的作用下发生氢气的加氢反应和碳氢键的断裂和重组来制造高质量并且高附加值的馏分的化学反应。
通过这种方法可以制造大量的芳烃和烷基芳烃，其中最常见的是苯和二甲苯。
这些化合物通常作为燃料添加剂、溶剂、塑料、香料和药物的原料等多种用途。
2. 催化重整反应机理催化重整反应的机理主要包含两个主要步骤，即加氢反应和碳氢键的断裂和重组。
在加氢反应中，催化剂作为氢气的媒介，在高温高压下使碳氢化合物发生氢气的加氢反应，生成甲烷、乙烷和乙烯等低分子量化合物。
在此基础上，通过碳氢键的断裂和重组，将低分子量化合物转化为高分子量的烃类化合物，完成催化重整反应。
3. 催化重整反应中的催化剂催化重整反应中使用的催化剂主要包括贵金属催化剂、镍基催化剂和铂基催化剂等，其中最常用的是铂碳催化剂。
3.1 铂碳催化剂铂碳催化剂是一种常见的高效催化剂，主要由铂和碳组成。
铂是一种贵重金属，具有高催化活性和选择性，而碳材料具有高比表面积和优异的传导性能，这使得铂碳催化剂在催化重整反应中具有很高的催化效率和稳定性。
3.2 镍基催化剂镍基催化剂是一种廉价且广泛使用的催化剂，通常由镍和载体组成。
镍是一种廉价金属，其在催化重整反应中具有相对较好的催化活性和选择性，因此广泛应用于工业生产中。
3.3 贵金属催化剂贵金属催化剂主要由铂、钯和钌等贵重金属组成，其在催化重整反应中具有高催化活性和选择性。
然而，由于其成本高昂，使用范围受到限制。
4. 催化重整催化剂的改进当前，针对催化重整催化剂的改进主要包括两个方向，即催化剂的开发和工艺条件的优化。
4.1 催化剂的改进为了提高催化重整反应的效率和降低成本，研究人员提出了很多新的催化剂设计方案，包括改进贵金属催化剂的配方、开发新型催化剂，以及利用纳米技术来改善催化剂的性能等。
催化重整工艺与工程技术课件
催化重整的工业化应用
催化重整工艺在石油化工行业中有着广泛的应用，是生产高辛烷值汽油和芳烃等产 品的重要手段。
它能够提高汽油的燃烧性能，减少汽车尾气排放，同时能够生产出大量的化工原料 ，满足化工市场的需求。
目前，催化重整工艺已经成为现代石油化工行业中的重要组成部分，具有不可替代 的地位。
02
催化重整反应原理
评价指标
主要包括转化率、选择性 、稳定性等指标。
影响因素
催化剂的活性受到多种因 素的影响，如温度、压力 、原料性质等。
04
催化重整装置的操作 和维护
催化重整装置的操作规程
操作前检查
在启动催化重整装置前，应进行 全面检查，确保设备处于良好状
态。
严格遵守安全规定
操作过程中严格遵守安全规定， 防止产生意外事故。
它是在催化剂的作用下，通过加热、加氢、再蒸馏等步骤，将长链烃结构调整为 短链烃结构，提高汽油的辛烷值。
催化重整的工艺流程
原料油经过预处理后进入重整反 应器，在催化剂的作用下进行重
整反应。
反应产物经过加热、冷却、分离 等步骤，得到高辛烷值汽油和芳
烃等产品。
催化剂经过再生和循环使用，实 现催化重整过程的连续运行。
未来催化重整工艺还将继续探索和开发新的反应路径和反应条件，以实现更加高效、环保和 可持续的生产方式。
THANKS
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制备方法。
随着环保要求的提高，如何降低 催化重整工艺中的污染物排放和 提高能源利用效率也成为当前面
临的重要挑战。
对未来催化重整工艺与工程技术发展的展望
随着人工智能、大数据等技术的发展，催化重整工艺将逐步实现智能化、自动化和精细化生 产，提高生产效率和产品质量。
催化重整技术发展趋势
• 各反应器大小相同但积碳速率不同以及反应器在还 原气氛和氧化气氛下频繁切换导致工艺过程复杂化 并需要高度的安全防范措施。
循环再生重整工艺流程
半再生与连续重整主要操作条件与收率对比
项目
半再生重整
连续重整
WHSV，h-1 WAIT，℃ WABT，℃ 氢油摩尔比，mol/mol 平均反应压力（表），MPa C5+产品研究法辛烷值 C5+产品液收，% 纯氢产率，%
还原
常压 1971年
连续 径向圆柱
常压 1.0-1.3
15-18 一段径向 径向床
循环 轴向 反应器顶
一段 重整氢
加压 1988年
连续 径向圆柱
加压 0.5-0.8
15-18 二段径向
轴向床 不循环 轴向 闭锁料斗上
一段控温 提纯氢
CycleMax 1995年 连续 径向锥形 加压 0.5-0.8
15-18 二段径向
闭锁料斗
IFP公司连续重整催化剂输送特点
反应器间 待生催化剂 再生催化剂 提升设备 调节手段 隔离方法 催化剂循环 循环量控制
第一代 H2输送
H2 H2 提升器 二次气 阀 有阀 再生周期
第二代 H2输送
N2 N2 提升器 二次气 压差 无阀 闭锁料斗
第三代 H2输送
N2 N2 提升器 二次气 压差 无阀 闭锁料斗
循环 二段轴向
8 缓冲料斗 二段轴向
Regen B 1990年 0.55/0.545
连续 二段径向
0.5-0.7/0.4-0.6
4-6
二段径向 轴向 循环 轴向 4-6
催化重整
催化重整：在有催化剂作用的条件下,对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过 程叫催化重整。
石油炼制过程之一，加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏 分（或石脑油）转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。
重整 汽油可直接用作汽油的调合组分，也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。
副产的氢气是石油炼厂加氢 装置（如加氢精制、加氢裂化）用氢的重要来源。
沿革20 世纪 40 年代在德国建成了以氧化钼（或氧化铬）／氧化铝作催化剂（见金属氧化物催化 剂）的催化重整工业装置，因催化剂活性不高，设备复杂，现已被淘汰。
1949 年美国公布以贵金 属铂作催化剂的重整新工艺，同年 11 月在密歇根州建成第一套工业装置，其后在原料预处理、催 化剂性能、工艺流程和反应器结构等方面不断有所改进。
1965 年，中国自行开发的铂重整装置在 大庆炼油厂投产。
1969 年，铂铼双金属催化剂用于催化重整，提高了重整反应的深度，增加了汽 油、芳烃和氢气等的产率，使催化重整技术达到了一个新的水平。
化学反应包 括 以 下 四 种 主 要 反 应 ：① 环 烷 烃 脱 氢 ；② 烷 烃 脱 氢 环 化 ；③ 异 构 化 ；④ 加 氢 裂 化 。
反 应 ① 、 ②生成芳烃，同时产生氢气，反应是吸热的；反应③将烃分子结构重排，为一放热反应（热效应 不 大 ）；反 应 ④ 使 大 分 子 烷 烃 断 裂 成 较 轻 的 烷 烃 和 低 分 子 气 体 ，会 减 少 液 体 收 率 ，并 消 耗 氢 ,反 应 是放热的。
除以上反应外,还有烯烃的饱和及生焦等反应，各类反应进行的程度取决于操作条件、 原料性质以及所用催化剂的类型。
催化剂近代催化重整催化剂的金属组分主要是铂，酸性组分为卤素（氟或氯），载体为氧化铝。
其 中铂构成脱氢活性中心，促进脱氢反应；而酸性组分提供酸性中心，促进裂化、异构化等反应。
催化重整
预加氢：脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使
杂质含量达到限制要求。同时使烯烃饱和以减少 催化剂的积炭，延长运转周期。
预加氢催化剂一般采用钼酸钴、钼酸镍催化剂，
也有用复合催化剂。
脱水塔进行脱水。重整原料油要求的含水量很低，
一般的汽提塔难以达到要求，故采用蒸馏脱水法。 脱水塔实质上是一个蒸馏塔。塔顶产物是水和少 量轻烃的混合物，经冷凝冷却后在分离器中油水 对原料杂质要求： S:分层，再分别引出。 0.15～0.5 μg/g As: ≤ μg/kg Pb: <10 μg/g
度不同，使芳烃和非芳烃得到分离。
2015-4-24 石油加工工程 13
重整反应产物经过抽提后得到的是苯、甲苯、二
甲苯和重芳烃的混合物，芳烃精馏的目的就是将
它们分离成单体芳烃。
目前我国芳烃精馏的工艺流程有两种类型：一种
是三塔流程，用来生产苯、甲苯、混合二甲苯和 重芳烃；另一种是五塔流程，用来生产苯、甲苯、 邻二甲苯、间对二甲苯、乙基苯和重芳烃。
2015-4-24 石油加工工程 12
以生产芳烃产品为目的时，重整反应产物 —— 脱
戊烷油中一般含芳烃 30 ％～ 60 ％，其余是非芳烃。 这一混合物中，芳烃和非芳烃的沸点相近或有共 沸现象一般用精馏的方法很难将它们分开，通常
采用液-液抽提的方法，先分出混合芳烃，然后进
行芳烃精馏。
芳烃液-液抽提的原理是根据芳烃在溶剂中的溶解
26
石油加工工程
7．烯烃的饱和反应（不是主要反应）
C7H14 + H2
8．积炭反应（不是主要反应）
C7H16
烃类的深度脱氢，生成烯烃和二烯烃，烯烃进一步聚合
催化重整
催化重整 催化重整（简称重整）是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。
如果以80~ 180℃馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以60~ 165℃馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃，重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。
重整的反应条件是：反应温度为490~ 525℃，反应压力为1~2 兆帕。
重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。
“重整”是指对烃类分子结构进行重新排列，“催化重整”就是利用催化剂对烃类分子结构进行重新排列。
催化重整是石油加工过程中重要的二次加工手段，它旨在生产高辛烷值汽油、或者苯、甲苯以及二甲苯等化工原料，并副产大量氢气。
(1) 催化重整的化学反应催化重整过程中的化学反应主要有以下几类：①六元环的脱氢反应；②五元环的异构脱氢反应；③烷烃的环化脱氢反应；④异构化反应；⑤加氢裂化反应；⑥烯烃的加氢饱和反应；⑦生焦反应。
反应①、②和③是生成芳香烃的反应，无论对于生产高辛烷值汽油还是芳香烃都是有利的。
这三类反应的速率具有很大差异，反应①进行得很快；反应②比反应①的速率慢得多，因此五元环通常只能一部分转化成芳香烃；而反应③最慢，一般在重整过程中，烷烃转化成芳香烃的转化率很低，需要用铂－铼双金属催化剂或多金属催化剂来提高烷烃的转化率。
(2) 催化重整催化剂①催化剂的分类。
按照活性金属的类别和含量的高低，重整催化剂可分为单金属、双金属和多金属催化剂三类。
单金属催化剂一般是单铂催化剂，以Al2O3为载体，以铂为活性组分（约含0.1～0.7wt%），并含有一定量的酸性组分——卤素（0.4～1.0wt%）。
双金属催化剂，如铂－铼、铂－锡催化剂，多金属催化剂，如铂－铼－钛催化剂。
双金属催化剂和多金属催化剂具有如下优点：良好的热稳定性，对结焦不敏感，对原料适应性强，使用寿命长。
②催化剂的失活。
重整催化剂失活的原因包括：积炭覆盖活性中心表面，活性中心被杂质污染中毒，在高温作用下催化剂金属活性组分晶粒聚集变大或分散不均匀，在高温作用下催化剂载体的孔结构发生变化而使表面积减小。
催化重整
催化重整1 装置概述1.1 工艺原理概述 1.1.1 预加氢部分为了保护重整催化剂，必须对原料油进行加氢精制预处理。
即石脑油与氢气在一定温度下通过预精制催化剂加氢，将其所含的硫、氮、氯及氧等，加氢转化为H2S、NH3、HCl和H2O，从石脑油中脱除；使烯烃加氢饱和；将金属有机物分解，金属吸附在催化剂的表面脱除。
重整原料经预加氢精制后，杂质含量满足重整装置对进料的质量要求，确保了重整催化剂性能的充分发挥，实现催化重整装置的长期稳定运转。
加氢精制的主要化学反应如下：1.1.1.1 加氢脱硫硫化物在重整条件下能转化为H2S并吸附在金属铂上，从而抑制催化剂加氢脱氢功能，不利于重整脱氢、环化反应。
加氢脱硫过程就是将原料中的硫醇、硫醚、二硫化物等硫化物变成硫化氢而脱除。
① 硫醇的加氢RSH + H2 →RH + H2S② 硫醚的加氢③ 二硫化物的加氢④ 环硫化物的加氢⑤ 噻吩类的加氢在加氢脱硫的反应中，各种类型硫化物加氢脱硫的反应历程、难易程度不尽相同。
硫醇加氢脱硫的反应历程比较简单也容易发生，即C-S键断裂的同时加氢得到相应的烷烃和硫化氢。
硫醚的加氢脱硫比硫醇要相对困难一些，脱硫需分步进行，即先加氢转化为硫醇，然后再进一步加氢脱硫。
二硫化物在加氢条件下也是首先发生S-S键断裂反应生成硫醇，进而再加氢脱硫。
硫的杂环化合物，特别是噻吩及其衍生物不易氢解，其反应历程也比较复杂，直馏石脑油馏分中的噻吩硫比非噻吩硫要难脱的多。
噻吩的加氢脱硫反应可能有以下两个途径，一个途径是先加氢使环上的双键饱和，然后再开环脱硫生成烷烃；另一个途径是先开环生成二烯烃，然后再加氢生成烷烃，一般认为这两种反应同时存在。
噻吩的加氢脱硫的途径如下：各类硫化物加氢脱硫反应性能的顺序是：RSH ＞RSSR′ ＞RSR′ ＞噻吩1.1.1.2 加氢脱氮重整原料油中的碱性氮化物和氨对重整催化剂来说是毒物，它能中和重整催化剂的酸性，使重整催化剂的双功能失调，抑制其异构化、加氢裂化和脱氢环化反应的性能，脱氢反应也会受到一定的影响。
第四章 催化重整
40
以正庚烷为例，它在铂催化剂上的反应历程可表示如下：
在497℃、1.46MPa条件下测得上列5个反应的起始反应速率，
如下表：
41
正庚烷脱氢环化的反应速率 (γ3)很小，比六员环烷烃的脱氢
反应速率 ( γ4)要小得多，两者相差达一个数量级。烷烃分子中的 碳链越长则其脱氢环化反应的速率越大，在相同条件下，正庚烷
虽然第一步反应的△Z1>0(标准等压位)，但是由于△Z2是很大的负值， 所以总的△Z<0，而且计算得的Kp很大。因为第二步反应的平衡转化率很 高，所以环己烷的浓度很低，使第一步反应得以继续进行。
23
综上所述，五员环烷烃的异构脱氢反应与六员环烷烃的脱氢反
应在热力学规律上是很相 似的，即它们都是强吸热反应，在重整
1
4.1.1催化重整的目的
1.提高汽油的辛烷值
在催化重整过程中,发生环烷脱氢、烷烃脱氢环化等生成芳烃
的反应以及烷烃异构化等反应，都会使汽油的辛烷值提高。
2.制造芳烃
2
4.1.2催化重整的发展简史
1940年美国建成了第一套以氧化钼/氧化铝为催化剂的催化重整装
置，以后又使用氧化铬/氧化铝作催化剂的工业装置，反应在高温低压 下进行，该催化剂活性不高、积炭很快，反应进行4～8h后即需再生，
3.芳烃的异构化
在重整条件下，二甲苯能进行异构化反应：
C
+
C H H2 C C H2
+
C
C
+ +
C C
+
C
C - H+
C CH4
C
C C
+
+
C - H2 C
C H2
催 化 重 整
（二）异构化反应
n-C7H16
CH3
i-C7H16
CH3
CH3
CH3 CH3
（三）加氢裂化反应
n-C7H16
CH3
H2
H2 CH3
n-C3H8
CH2 CH2
i-C4H10
CH CH3 CH3
CH CH3
CH3
H2
C3H8
（四）缩合生焦反应
在重整条件下，烃类还可以发生叠合和缩合等分子增大的反应，最 终缩合成焦炭，覆盖在催化剂表面，使其失活。因此，这类反应必 须加以控制.
• 六元环烷的脱氢反应进行得很快，在工业条件下能达到化学平 衡，是生产芳烃的最重要的反应；五元环烷的异构脱氢反应比 六元环烷的脱氢反应慢很多，但大部分也能转化为芳烃；烷烃 环化脱氢反应的速率较慢，在一般铂重整过程中，烷烃转化为 芳烃的转化率很小。铂铼等双金属和多金属催化剂重整的芳烃 转化率有很大的提高，主要原因是提高了烷烃转化为芳烃的反 应速率。
料油的终馏点一般取180℃。终馏点过高时，焦炭、气体产率
将上升，而液体收率将下降，且生产周期将缩短。 • 结论：以生产高辛烷值汽油为目的时，重整原料一般应切取大 于C6馏分。
2.族组成
含较多环烷烃的原料是良好的重整原料，环烷烃含量高的原料不仅在重 整时可以得到较高的芳烃产率和氢气产率，而且可以采用较大的空速，催
3H2
CH3
CH3
3H2
CH3
CH3
3H2
CH3
CH3
•
2.五元环烷烃异构脱氢反应
CH3
CH3
3H2
CH3
CH3
3H2
CH3
3.烷烃环化脱氢反应
n-C7H16 -H2
催化重整名词解释
催化重整名词解释
嘿，朋友！你知道啥是催化重整不？催化重整啊，就好比是一场神
奇的化学反应大冒险！
想象一下，各种石油分子就像是一群调皮的小精灵，在一个特别的“魔法屋”里跑来跑去。
而这个“魔法屋”呢，就是催化重整装置啦！在这个装置里，有一些厉害的“魔法催化剂”。
这些催化剂就像是智慧的小
精灵导师，引导着石油分子们发生奇妙的变化。
比如说，那些原本结构不太好的分子，经过催化剂的“教导”，变得
更加有序、更加有价值了！这不就像是一个调皮捣蛋的小孩，经过好
老师的引导，变得优秀起来了嘛！催化重整能把低辛烷值的原料转化
成高辛烷值的产品，这可太重要啦！就好像把一块普通的石头变成了
闪闪发光的宝石，哇塞，是不是很厉害？
咱再打个比方，催化重整就像是一场华丽的变身秀！石油分子们就
是参加这场秀的选手，而催化剂就是背后的造型团队。
通过这场变身秀，这些分子摇身一变，从平平无奇变得魅力四射！你说神奇不神奇？
在实际应用中，催化重整可是有着至关重要的地位呢！它为我们提
供了高质量的汽油、芳烃等产品，没有它，我们的生活可就没那么方
便啦！难道不是吗？
总之呢，催化重整就是这样一个神奇又重要的过程，它就像一个默
默无闻的英雄，在我们的生活背后发挥着巨大的作用！。
催化重整工艺流程
催化重整工艺流程催化重整工艺是一种重要的化工生产工艺，它在石油化工、化肥、合成氨和合成气等领域有着广泛的应用。
催化重整工艺是一种通过催化剂作用将低碳原料转化为高碳烃的工艺，其主要产品包括苯、二甲苯、乙苯等烃类化合物。
在工业生产中，催化重整工艺具有重要的经济意义和社会意义，因此对其工艺流程进行优化和改进具有重要的意义。
催化重整工艺的流程包括原料预处理、重整反应、产品分离和催化剂再生等环节。
首先，原料预处理是指对进料进行脱硫、脱氮、脱氧等处理，以保证催化剂的稳定运行和产品质量。
其次，重整反应是整个工艺的核心环节，通过催化剂的作用，将低碳烃原料转化为高碳烃产品。
然后，产品分离是指将反应产物中的目标产品和副产物进行分离，以获取高纯度的目标产品。
最后，催化剂再生是指对用过的催化剂进行再生处理，以保证催化剂的再次使用。
为了优化催化重整工艺流程，需要从以下几个方面进行改进。
首先，可以通过优化催化剂的配方和结构，提高催化剂的活性和选择性，从而提高重整反应的产率和产品质量。
其次，可以采用先进的分离技术，提高产品分离的效率和产品纯度，减少能耗和成本。
再者，可以引入先进的自动控制技术，实现工艺参数的在线监测和调节，提高工艺的稳定性和可控性。
最后，可以开展催化剂再生技术的研究，降低催化剂的损耗和成本，延长催化剂的使用寿命。
总的来说，催化重整工艺流程的优化和改进是一个系统工程，需要在催化剂、反应器、分离设备和自动控制技术等方面进行综合考虑和改进。
通过不断的技术创新和工艺改进，可以提高催化重整工艺的经济效益和环境友好性，推动我国化工产业的可持续发展。
在未来的发展中，我们需要加强与科研院所和企业的合作，开展催化重整工艺流程的研究和应用，推动我国化工产业的技术进步和产业升级。
同时，还需要加强人才培养和技术交流，培养一批具有国际竞争力的化工工程技术人才，为我国化工产业的可持续发展提供强有力的技术支持。
总之，催化重整工艺流程的优化和改进是一个长期的任务，需要政府、企业和科研机构的共同努力，推动我国化工产业向高质量发展，实现经济效益和社会效益的双赢。
7催化重整
从热力学角度看， 碳原子数>6的烷烃都可以转 化为芳烃， 且平衡转化率较高。 但反应速度慢， 又存在加氢裂化反应， 烷烃 环化脱氢生成芳烃的产率比平衡产率低得多。 为使更多烷烃转化为芳烃， 关健是提高烷烃的 脱氢环化反应速度和提高催化剂的选择性。 提高温度和降低压力对反应有利。
二、异构化反应 异构化反应是轻度放热的可逆反应，按正碳离子反 应机理进行。
第一节
概述
一、催化重整的原料
（1）原料油的馏程：馏程根据生产目的确定。
目的产物 苯-甲苯-二甲苯 高辛烷值汽油 轻芳烃-汽油 适宜馏程, ℃ 60~145或选60~130 80~180 60~180
理由： 1）<C6的烃类不能生成芳烃，本身辛烷值已较高;
无论生产芳烃或汽油， <C6 烃类都不作为原料。
7、为什么要对原料进行预处理？重整原料的 预处理包括哪几部分？各部分的目的是什么？ 8、在催化重整过程中，为什么要采用多个反 应器串联操作？每个反应器内所装入的催化剂 的品种和数量是否相同？反应物料通过每个反 应器后产生的温降是否相同？如果你认为是不 同的，请说明原因。 9、重整过程中循环氢有何作用？ 10、重整转化率为什么可以超过100％? 11、催化重整的芳构化反应有些什么特点? 12、重整催化剂为什么要预硫化?
106 C8芳烃潜含量 %( 质)＝C8环烷烃 %( 质) ＋C8芳烃 %( 质) 112
芳烃产率%(质) 重整转化率%(质)＝ 100% 芳烃潜含量%(质)
为什么芳烃转化率（重整转化率）可超过100%？
（3）杂质含量 原料中少量的砷、铅、铜、铁、硫、氮等杂质会使 催化剂中毒失活。
杂 质 含量限制
催化重整文档
催化重整催化重整是一种重要的化学反应，可以将重负载碳氢化合物转化为高能量有机化合物。
在催化重整反应中，通过使用一个催化剂，在高温条件下，将重负载碳氢化合物转化为轻负载碳氢化合物。
催化重整是石油加工和石油化工中一个重要的工艺，可以得到高能量的汽油、润滑油和化学中间体产品。
催化重整的机制在催化重整反应中，石油馏分或其他重负载碳氢化合物首先通过蒸汽裂解或裂化反应转化成轻负载碳氢化合物。
然后，在重整催化剂的作用下，轻负载碳氢化合物发生重整反应，生成高能量的有机化合物。
催化重整反应一般以铂、钯、铑等贵金属作为催化剂。
催化剂通过吸附和解离碳氢化合物，促进反应的发生。
在反应过程中，碳氢化合物分解为碳氢烃和氢气，然后经过复杂的重组反应，生成轻负载碳氢化合物。
催化重整反应的条件催化重整反应的条件包括温度、压力和催化剂的选择等。
一般而言，催化重整反应需要在较高的温度下进行，通常在450-500℃左右。
高温可以加速反应速率，但也会使得催化剂易于失活。
此外，适当的压力也对催化重整反应的进行起到重要作用。
选择合适的催化剂是催化重整反应成功的关键。
贵金属催化剂具有较高的活性和选择性，在催化重整反应中得到了广泛应用。
此外，还可以使用存在强酸或强碱性质的催化剂，如氯化铝或氯化铵等。
催化重整的应用催化重整是石油加工和石油化工中一个重要的工艺。
通过催化重整反应可以将重负载碳氢化合物转化为高能量的有机化合物，得到汽油、润滑油和化学中间体产品。
在石油加工中，催化重整被广泛应用于汽油加氢裂化、润滑油加氢精制等工艺中。
尤其在汽油加氢裂化工艺中，催化重整可以使得汽油产物的辛烷值和溶剂流动性得到显著提高。
同时，催化重整还可以将重负载碳氢化合物转化为一系列有机化合物，用于生产化学中间体产品。
此外，催化重整还广泛应用于燃料电池等领域。
在燃料电池中，催化重整可使得燃料氢气从重负载碳氢化合物中释放并转化为可供燃料电池反应所需的氢气。
催化重整的发展趋势随着能源需求的不断增加和能源结构的调整，催化重整在石油加工和石油化工中的应用也在不断发展。
第四章催化重整催化剂.
第四章催化重整1.什么是催化重整？催化重整是以C6~C11石脑油为原料，在一定的操作条件下（温度、压力、氢油比）和催化剂的作用下，烃类分子结构发生重新排列的过程。
2.催化重整的目的是什么？催化重整的目的是生产高辛烷值汽油和生产芳香烃。
3.重整催化剂上发生主要反应有哪些？主要有芳构化反应、异构化反应、加氢裂化反应和缩合生焦反应。
4.重整催化剂对原料油的要求是什么？馏程：以生产高辛烷值汽油为目的时，则选用80～180℃的馏分为原料；若要生产C6～C8芳烃，则选用60～145℃的馏分为原料；生产轻芳烃-汽油时，采用60～180℃的馏分。
杂质含量：硫﹤0.5μg/g、氮﹤0.5μg/g、氯﹤1μg/g、水﹤5μg/g、砷﹤0.0011μg/g、铝、铜等﹤0.02μg/g。
5.重整催化剂的双功能指的是什么？重整催化剂是一种既具有促进加氢/脱氢作用的金属功能，同时具有促进裂化、异构化反应的酸性功能，称为双功能催化剂。
6.重整催化剂的主要组成是什么？重整催化剂由基本活性组分(如铂、钯、铱、铑)、助催化剂(如铼、锡等)和酸性载体(如含卤素的γ-AI2O3)所组成。
7.铂-铼重整催化剂的优点和缺点是什么？主要有以下优点：①适于低压、高温、低氢油比的苛刻条件，从而有利于重整生成芳烃的化学反应。
②在苛刻条件下操作，稳定性和选择性都较好。
其活性下降的速度只有最好的铂催化剂的1/5，芳烃转化率超过100%，可达130%，而且液体收率和氢气纯度都较高，汽油的辛烷值RON可高达100。
③再生性能好，使用寿命长，一般为单铂催化剂的2～4倍，国外一般可使用5年以上。
铂铼催化剂最突出特点是稳定性和选择性好。
铂铼催化剂不足之处：①只改进了催化剂的稳定性而没有提高其活性。
②开工时，因催化剂的的加氢裂解性能太强，会放出大量的热，产生超高温现象。
因此，必须掌握好开工技术，防止烧坏催化剂。
8.在固定床半再生重整装置上常用催化剂是什么？在移动床连续再生重整装置上的用催化剂是什么？铂铼重整催化剂，铂锡重整催化剂。
催化重整课件
概述 上述这种情况的主要原因是我国车用汽油的构成不合 理造成的，要解决这一问题应该主要从配方入手。 国外： 催化重整汽油占1/3 烷基化、醚化、异构化汽油占1/3 催化汽油占1/3 我国： 催化裂化汽油占80%(烯烃含量、硫含量相对偏高) 催化裂化汽油所占比例太大
催化重整汽油和其它高质量汽油组分所占比例太小 辛烷值（直馏）汽油组分还占一定比例。
由于原料来源等原因，现有的装置普遍开工不足。因此， 装置的操作成本高，大部分装置的能耗都在4000MJ/t重 整进料以上
概述 催化重整工艺的发展空间 先进国家催化重整的加工能力已经占原油一次 加工能力的的20％以上。 目前我国生产的车用汽油在质量方面与世界燃料 规范及国内车用无铅汽油新标准相比的主要差距主 要表现在： 烯烃含量高 硫含量高 芳烃及苯含量相对较低 其中烯烃含量差距最大
概述 二、催化重整在石油加工中的地位 目前现状 总加工能力 2190 万吨 / 年，约占原油总加工能力的 10%左右 1965年我国在大庆建成投产了第一套10万吨/年的 工业化催化重整装置
经过40年的发展，到2005年共建成投产催化重整装 置65套
其中连续重整装置的 加工能力已经超过半再生重 整装置的加工能力
重整催化剂的特点 :
●
对原料中的杂质含量要求极为严格
●
●
是贵金属催化剂（Pt 为主金属）
是双功能催化剂（即金属催化功能和酸性功能）
重整催化剂
金属组分：Pt，Ra，Ir，Sn
提供金属功能，促进加氢、脱氢反应
重整催化剂
酸性组分：Cl，Cl-F
提供酸性功能，促进裂化、异构化反应
担体：氧化铝载体
重整催化剂
预分馏
预脱砷
预加氢
切取合适沸 程的重整原 料
催化重整技术讲义
再生就是间断进行得。 连续再生式
在装置运行期间,反应和再生同时进行。
图10-1-1 半再生催化重整工艺流程示意图 1－反应器;2－加热炉;3－稳定塔; 4－压缩机;5－分离器
大家学习辛苦了，还是要坚持 继续保持安静
半再生重整得反应器一般采用固定床,即装 置运行一段时间后,装置停下来进行催化剂得再 生,反应与再生就是间断进行。
220 -57.0 1.81104 216 -60.7 3.39104
CH3 CH3
CH3 CH3 +3H2
213 -70.3 1.77105
因此从热力学上判断,对于此类反应较高得反 应温度和较低得反应压力对反应就是有利得。
图10-2-1 温度及氢分压对环己烷转化为苯得 平衡产率得影响
当温度在450 ℃以上,压力 在2、0MPa 以下时,六员 环烷烃几乎 可以全部转 化为芳烃
1、环烷烃得异构化反应
在催化重整得条件下,分子中碳数≥6得五员 环烷烃可以异构化成六员环烷烃,而六员环烷烃 便可以进一步脱氢成芳香烃。
石油中环烷烃有相当大得部分就是五员环 烷烃,这些五员环烷烃不经过异构化就是无法转 化为芳烃得,因此环烷烃得异构化反应在催化重 整过程中就是十分重要得。
表10-2-3 环烷烃异构化反应热力学参数
三、催化重整工艺流程简述
由于催化重整就是吸热过程,所以在反应过程中 温度逐渐降低,为此催化重整一般就是3～4个反应器 串联,在每个反应器之间通过加热炉加热,以补偿反应 所吸收得热量,维持适宜得反应温度。
催化重整催化剂在反应过程中会因积炭而逐渐 失活,经再生后可以恢复其活性,根据催化剂得再生方 式得不同可以分为:
1940美国建成了第一套以氧化钼/氧化铝作催化 剂得催化重整装置,后来又建成了氧化铬/氧化 铝作催化剂得重整装置。 该过程又称临氢重整过程,可以生产RON为 80左右得汽油。其缺点就就是:催化剂活性不 高,积炭快,反应周期短,处理能力小,操作费用大, 汽油得辛烷值也不高。
催化重整原理
催化重整原理催化重整是一种重要的化学反应过程，它在工业生产和科学研究中都有着广泛的应用。
催化重整原理是指通过催化剂的作用，将原料分子重新排列组合，生成具有更高能量和更有用的产物。
催化重整反应可以分为烷烃重整和芳烃重整两种类型，它们在石油加工、燃料生产、化工等领域都有着重要的地位。
催化重整的原理主要包括两个方面：催化剂和反应机理。
首先，催化剂是催化重整反应中至关重要的组成部分，它能够降低反应活化能，加速反应速率，并且在反应结束后可以重新被利用。
常见的催化剂包括贵金属、氧化物、酸碱等，它们能够通过吸附、解离、表面扩散等方式与反应物发生作用，从而促进反应的进行。
其次，催化重整的反应机理通常包括吸附、解离、表面扩散、再组合等步骤，这些步骤相互作用，共同完成了原料分子的重新排列组合，生成产物的过程。
烷烃重整是指通过催化剂的作用，将低碳数的烷烃分子重新排列组合成为高碳数的烷烃或芳香烃的反应过程。
常见的烷烃重整反应包括异构烷烃转化为环烷烃或芳香烃的反应，如异辛烷转化为苯乙烯的过程。
这种类型的催化重整反应在汽油、航空燃料等燃料生产中具有重要意义，能够提高产品的辛烷值和抗爆性能，改善燃料的质量。
芳烃重整是指通过催化剂的作用，将低芳烃含量的混合物转化为高芳烃含量的产物的反应过程。
常见的芳烃重整反应包括甲基环己烷转化为二甲苯的过程，苯与丙烯发生酸性催化重整反应生成乙苯等。
这种类型的催化重整反应在苯乙烯、乙苯等芳烃产品的生产中具有重要意义，能够提高产品的收率和纯度，满足市场需求。
总的来说，催化重整原理是一种通过催化剂作用促进原料分子重新排列组合生成高能量、高附加值产物的重要反应过程。
它在能源领域、化工领域、材料科学等多个领域都有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步，相信催化重整原理将会得到更深入的理解，并在未来发展中发挥更加重要的作用。
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目前我国芳烃精馏的工艺流程有两种类型：一种
是三塔流程，用来生产苯、甲苯、混合二甲苯和 重芳烃；另一种是五塔流程，用来生产苯、甲苯、 邻二甲苯、间对二甲苯、乙基苯和重芳烃。
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目前工业重整装置广泛采用的反应系统流程可分两大类：
应速度，一般采用三至四个反应器串联，反应器间有加 热炉加热原料至所需的反应温度，通常在四个反应器中 加入的催化剂量之比为 1:1.5:2.5:5，反应器的入口温度 一般为480～520℃
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生产芳烃和生产高辛烷值汽油时，其原料预处理和重整反应
两部分的工艺流程基本相同，不同之处在：
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预加氢：脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使
杂质含量达到限制要求。同时使烯烃饱和以减少 催化剂的积炭，延长运转周期。
预加氢催化剂一般采用钼酸钴、钼酸镍催化剂，
也有用复合催化剂。
脱水塔进行脱水。重整原料油要求的含水量很低，
一般的汽提塔难以达到要求，故采用蒸馏脱水法。
脱水塔实质上是一个蒸馏塔。塔顶产物是水和少
原料预处理
重整反应 芳烃抽提和分离部分
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1、 原料预处理部分
原料预处理
预分馏
预脱砷
预加氢
切取合适沸 程的重整原
料
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含砷量降到 目10的0p：pb馏以分下合 格及杂质含量 合乎原料要求
除去原料油中 的能使催化剂 中毒的毒物
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原料的预处理包括原料的预分馏、预脱砷、预加
98ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
91
0
0
41
42
104
—
124 112
—
—
100 100
75
67
124
107
146
127 4
二、催化重整技术发展
其发展大体可以分为三个阶段：
①从1940年至1949年为第一阶段。这个时期是以氧化钼 /氧化铝和氧化铬/氧化铝为催化剂的重整过程，亦称 为临氢重整过程，生产ON值达80左右的汽油；
②1949年美国环球油公司(UOP)开发出了铂重整催化剂， Pt/Al2O3催化剂的活性高，稳定性、选择性好，液体 产物收率和ON值较高 ；
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单体烃
正己烷 异己烷 甲基环戊烷 环己烷 苯 正庚烷 2-甲基己烷 甲基环己烷 甲苯 正辛烷 2,2,4-三甲基戊烷 （异辛烷） 乙基环己烷 乙苯 20对20二/6甲/17苯
沸点，℃
68.7 60.3 71.8 80.8 80.1 98.8 90.1 100.9 110.6 125.7
99.2
103.0 136.5 138.5
实测辛烷值 RON MON
26
26
73.4
73.5
91
80
83
77
>100 >100
0
0
42
46
74.8 71.1
>100 >100
-19
-17
100
100
67 >100 >100.
61 98 >100
调和辛烷值 RON MON
19
22
—
—
107
99
110
97
戊烷油中一般含芳烃30％～60％，其余是非芳烃。 这一混合物中，芳烃和非芳烃的沸点相近或有共 沸现象一般用精馏的方法很难将它们分开，通常 采用液-液抽提的方法，先分出混合芳烃，然后进 行芳烃精馏。
芳烃液-液抽提的原理是根据芳烃在溶剂中的溶解
度不同，使芳烃和非芳烃得到分离。
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重整反应产物经过抽提后得到的是苯、甲苯、二
对量原轻料杂烃质的要混求合：物，经冷凝冷却后在分离器中油水
S:分0.层15，～再0.5分μg别/g引出A。s: ≤ μg/kg
Pb: <10 μg/g
N: ≤0.5 μg/g
Cu:≤10 μg/g H2O:≤2.0 μg/g
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2．重整反应部分 重整反应是强吸热反应，为了维持较高的反应温度和反
氢三部分，其目的是得到馏分范围、杂质含量都 合乎要求的重整原料。为了保护价格昂贵的重整 催化剂，对原料中的杂质含量有严格的限制。
预分馏：切取合适沸程的重整原料。在多数情况
下，进入重整装置的原料是原油常压塔顶＜180℃ （生产高辛烷值汽油时）或＜130℃（生产轻芳烃 时 ） 汽 油 馏 分 。 在 预 分 馏 塔 ， 切 去 ＜ 80℃ 或 ＜ 60℃的轻馏分。
馏分过高：催化剂容易结焦，造成失活快，运转周期缩短
馏分脑过油轻(：Na本p身ht的haO)N。较根高据；生沸点产低任于务80的℃不的同C6，环所烷烃用的
调和ON值已高于反应产物苯的调和ON值。
原料的馏程也不同：
① 在生产高辛烷值汽油时，一般用80～180℃的 馏分(宽馏分）；
② 当以生产BTX为主时，则宜用60～145℃的馏 分 作 原 料 ( 窄 馏 分 ） 。 生 产 实 际 中 常 用 60 ～ 130℃馏分作原料
③1967年雪弗隆研究公司研究成功Pt-RE/Al2O3双金属 重整催化剂并投入工业应用，称为铂铼重整
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三、催化重整工艺流程
原料预处理 以高辛烷值汽油为主
重整反应
重整原料 原料预处理
重整反应系统
重整循环氢
拔头油
副产氢气 燃料气
高辛烷值 汽油组分
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以生产芳烃为主
① 因存在裂解反应，重整生成油中含有少量烯烃，在芳烃 抽提时，烯烃会混入芳烃而影响芳烃纯度，因此要经过后加 氢使这些烯烃饱和
② 分离出富氢气体后的重整生成油进入脱戊烷塔，塔顶分 出≤C5 的轻组分，塔底为脱戊烷油，即芳烃抽提的进料
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以生产芳烃产品为目的时，重整反应产物——脱
第十章 催化重整
(Catalytic Reforming)
第一节 概 述
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一、催化重整B的T原X--料Be和nz产en品e Toluene Xylene
➢ “重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构
➢ 目的：催化重整是生产高辛烷值汽油及轻芳烃(苯、甲苯、
二甲苯，简称 BTX )的重要石油加工过程，同时也生产相当 数量的副产氢气
➢ 催化重整原料：直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大
对原原料料要来求源：，也有用焦化汽油、加氢汽油
1. 合适的馏程范围；2. 合适的族组成（芳潜要高）；3. 杂质含量合格
➢ 产品：高辛烷值汽油、轻芳烃( BTX )、副产氢气和液化气
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➢
对原催料化要重求：整的原料主要是直馏汽油馏分，即石