第一节催化重整概述
第10章 催化重整
一、催化重整的主要反应
4、异构化反应
n-C7H16 (RON 0) i- C7H16 (RON 93)
2,2-二甲基戊烷
(RON>100)
烷烃异构化反应，虽不能生成芳烃，但能提高辛烷值 烷烃环化脱氢－－显著提高辛烷值，但是反应速度慢， 转化率较低
21
22
一、催化重整的主要反应
5、加氢裂化反应
n-C8H18 + H2 降，需要适当控制 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
14
五、重整原料的选择及处理
环烷烃全部转化为芳烃时所有的芳烃量称为潜含量 芳烃潜含量% = 苯潜含量%+甲苯潜含量% +C8芳烃潜含量% 苯潜含量% = C6环烷烃%×78/84 + 苯%（原料中） 甲苯潜含量% = C7环烷烃%×92/98 + 甲苯% C8芳烃潜含量% = C8环烷烃%×106/112 + C8芳烃% 芳烃转化率或重整转化率＝实际芳烃产率/芳烃潜含量
C7H16
3
CH3 + 4H 2
4
二、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、催化裂化汽油，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：60~145 ℃馏分 2、产品
2、五员环烷烃的异构脱氢
① 强吸热反应 ② 化学平衡常数都很大，反应可充分进行 ③ 五员环烷异构脱氢反应可看作由两步反应组成
CH3
二、化学反应的热力学及动力学分析
3、烷烃的环化脱氢反应
① 环烷烃在重整原料中含量有限，使烷烃环化脱氢生成芳 烃有着重要意义 ② 热力学角度：碳原子 ≥6 的烷烃都可以转化为芳烃，而 且都可能得到较高的平衡转化率 都 能得到较高的平衡转化率 ③ 为烷烃更多转化为芳烃，关键是提高烷烃环化脱氢反应 速度和提高催化剂选择性 ④ 烷烃分子量越大，环化脱氢反应速度也越快
催化重整讲稿2013-武本成
2.4 氢解及加氢裂化反应及机理
在催化重整过程中，烷烃、环烷烃及带侧链的芳香烃均可 能发生氢解 (Hydrosenolysis) 及加氢裂化 (Hydrocracking) 反应，是重整过程中最常见的副反应。 氢解与加氢裂化的区别在于：氢解反应是被重整催化剂的 金属中心所催化的，而加氢裂化反应则是按正碳离子历程 在双功能催化剂的酸性中心上进行的。 氢解及加氢裂化均是中等程度的放热反应，其热效应约为 -50 kJ/mol。由于其平衡常数很大，所以可视为不可逆反 应。在催化重整过程中，此类反应会导致液体产物收率下 降，并消耗氢气，因而是属于不希望发生的副反应。在催 化重整装置的开工初期，催化剂的活性较高，往往容易发 生氢解及加氢裂化反应。
中国石油大学（北京）化工2011级认识实习
催化重整
武本成
2013年8月
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主要内容 研究背景
一、概述
二、催化重整反应及其影响因素
三、催化重整催化剂 四、催化重整反应器
五、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ烃抽提
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主要内容 研究背景
一、概述
二、催化重整反应及其影响因素
三、催化重整催化剂 四、催化重整反应器
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2.5 积炭反应
在催化重整反应过程中，烃类深度脱氢会生成烯烃、二烯 烃及稠环芳烃，它们会牢固地吸附于催化剂表面，进一步 脱氢缩合为焦炭，使催化剂失活。 丙基苯、五员环烷烃是一类很容易生成积炭的物质，一般 认为环戊烷及其脱氢产物环戊烯、环戊二烯是重要的积炭 前驱体。
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综上所述，六员环烷烃的脱氢是催化重整中最基本的反应， 其平衡常数最大，反应速率最高；五员环烷烃异构成六员 环烷烃的平衡常数虽然很小，反应速率也较小，但由于六 员环烷烃一旦形成便很容易脱氢为芳烃，所以仍可达到相 当高的转化率；烷烃脱氢环化反应的平衡常数虽然很大， 但其反应速率很小，因此其实际转化率并不太高。 就反应的热效应而言，六员环烷烃脱氢及烷烃脱氢环化均 为强吸热反应，异构化是轻度的放热反应，加氢裂化是中 等程度放热反应。总体来讲，催化重整是一强吸热过程。
第六章 催化重整装置(136-148)
第六章催化重整装置第一节概述催化重整装置是用直馏汽油（初馏点～145℃）或二次加工汽油的混合油作原料，在催化剂（铂或多金属）的作用下，经过脱氢环化、加氢裂化和异构化等反应，使烃类分子重新排列成新的分子结构，以生产C6～C9芳烃产品或高辛烷值汽油为主要目的。
并利用重整副产氢气供二次加工的热裂化、延迟焦化的汽油或柴油加氢精制。
石油化工厂的催化重整装置与炼油厂的基本相同，其催化重整置是以石油（32~220℃）为原料，生产C6~C9产品，供芳烃抽提装置作原料。
丁烷供芳烃抽提装置作反抽提剂。
液化石油气供制氢装置作原料。
本章是以催化重整装置生产中出现的腐蚀问题和实际采取的防腐措施提出设备防腐意见。
本章包括预分馏、预加氢、芳烃抽提、芳烃精馏等几部分。
有关循环氢脱硫和加氢精制请参阅本篇脱硫装置和加氢精制装置。
第二节原理与流程一、生产原理（一）原料预处理预处理包括：预脱砷、预分馏、预加氢三部人。
其目的为将原料切割成适合重整要求的馏程范围和脱去对催化剂有害的杂质。
1．预脱砷凡原料中的砷含量大于100ppb，则需用脱砷剂预脱砷，预脱砷通常设在原料油罐区。
2．预分馏根据重整装置产品要求，切割成一定馏程的馏分作为原料。
一般切除原料中小于C6的轻组分，同时脱除原料油中的部分水分，为重整准备符合馏分要求的原料。
3．预加氢将预分馏所得的原料，经钼酸镍催化剂，在压力1.5～1.8Mpa，温度280～360℃，氢油比70～150Nm3/m3，体积空速2～4h-1条件下加氢精制，烯烃被饱和，硫化物、氮化物、氧化物等转变成易于除掉的气体：硫化氢、氨和水；原料中的砷、铅、汞、铁等金属毒物被催化剂吸附除掉，满足重整催化剂对原料油中杂质含量的严格要求。
（二）催化重整重整任务是将预处理后的精制油采用多金属（铂铼、铂铱、铂锡）催化剂在一定的温度压力条件下，将原料油分子进行重新排列，产生环烷脱氢、芳构化、异构化等主要反应，以增产芳烃或提高汽油辛烷值为目的。
第10章 催化重整
第10章催化重整主讲教师王刚主讲教师：王刚•第1节概述第节催化重整的化学反应•2•第3节重整催化剂•第4节重整反应器•第1节概述第节催化重整的化学反应•2•第3节重整催化剂•第4节重整反应器一、催化重整9在以铂或铂铼为活性组分的催化剂作用下，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9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，生成芳香烃和异构烷烃，从而提高汽油的辛烷值1、原料9主要是直馏汽油馏分，也称石脑油（Naphtha）9二次加工汽油如焦化汽油、催化裂化汽油，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9生产高辛烷值汽油为目的：80~180℃馏分9生产BTX为目的：60~145℃馏分为目的601452、产品9催化重整汽油是无铅高辛烷值汽油的重要组分，发达国家重整汽油占车用汽油的25%~30%25%30%BTX是基本化工原料，全世界有半以上的BTX来9是基本化工原料，全世界有一半以上的自催化重整9氢气是炼厂催化加氢过程的重要原料，重整副产的氢气是比较廉价的氢气来源年：热重整1.19319530~580℃，3~7MPa9液收低，安定性差，质量不好2.1940年：临氢重整9氧化钼/氧化铝，氧化铬/氧化铝9480~530℃，1~2MPa，石脑油9RON：80安定性好，液收高9二战期间发展，但失活快，45年后停止3.1949年：铂重整%，9汽油收率>90%RON>909催化剂活性高，积炭少9开工周期长（1年到1.5年）9芳烃含量：30%~70%9450~520℃，1.5~5.0MPa年铂铼催化剂4.1967年：铂铼催化剂9催化剂稳定性好9可采用较苛刻的操作条件9汽油收率高5.近年来发展的连续重整9催化剂：铂锡催化剂9反应器：移动床连续再生式9反应条件苛刻：低反应压力、低氢油比和高反应温度9汽油辛烷值高，液体和氢气产率高9投资高6.1965中国于年在大庆炼油厂建设催化重整装置9以前发展不好，没有动力9不够重视（观念问题），曾经称其“白重整”不够重视（观念问题）曾经称其“白重整”9重整原料不足（客观问题）9近几年发展较快四、催化重整工艺流程概述1、以生产高辛烷值汽油为目的原料以生产芳烃为目的原料预处理重整反应高ON 汽油2、以生产芳烃为目的原料预处理重整反应芳烃分离原料BTX3、原料预处理——提供纯净的重整原料9预分馏：馏分范围合适：60~180℃去掉≤C5及水分9预加氢：除去毒物：As、Pb，Cu，Hg，FeS，N、O、烯烃重整原料中杂质含量的限制要求，µg/g杂质含量杂质含量硫0.15~0.5氮≤0.5氯化物≤0.5砷≤1 µg/kg1µg/kg水≤2氟化物≤0.5铅≤10磷化物≤0.5铜≤10溶解氧≤1.04、催化重整9三、四个反应器串联——固定床或移动床9催化剂填装比例：1.0:1.5:2.5:5.09反应器间有加热炉加热——重整反应强吸热9氢气气氛：有循环氢氢气气氛有循环氢9反应温度：入口480~520℃，运转时间↑，T↑第一反应器入口温度低，后面的高反应压力：固定床：1.5 2.0MPa9 1.5~2.0移动床：0.35~1.5MPa•三方面要求：馏分组成，族组成，纯度1、馏分组成①沸点<60℃（≤C5）不能生成芳香烃，因此初馏点要大于60℃，过多的轻组分会降低重整效率②终馏点最高一般为180℃，因为重整反应后终馏点升高10~20℃10209生产汽油：80~180℃9生产BTX：60~145℃（60~130℃）9两者综合：℃60~1802、族组成9环烷烃：产品产率和辛烷值都高，催化剂上的积炭少、失活较慢、寿命延长，催化重整的优良组分9烷烃：经环化脱氢生成芳香烃，条件苛刻9烯烃：催化剂积炭严重，需要加氢饱和9在实际生产中，常用芳烃潜含量的多少来表示重整原料在实际生产中常用的优劣9芳烃潜含量就是把原料中的全部环烷烃都转化为芳烃(一般指C6~C8芳烃)与原料中本身含有的C6~C8芳烃二者之和占原料油的质量百分数，算法如下环烷烃全部转化为芳烃时所有的芳烃量称为潜含量芳烃潜含量% = 苯潜含量%+甲苯潜含量%+C8芳烃潜含量%苯潜含量% = C环烷烃%×78/84 + 苯%（原料中）%=C78/84+6甲苯潜含量%= C环烷烃%×92/98 + 甲苯%7C8芳烃潜含量%= C8环烷烃%×106/112 + C8芳烃%芳烃转化率或重整转化率＝实际芳烃产率/芳烃潜含量3、原料预处理•（1）预分馏：拔顶、去尾、取中•（2）预脱砷（1~2µg/kg ）方法：吸附法氧化法（）加氢ppb 级方法：吸附法、氧化法（H 2O 2、KMnO 4）、加氢•（3）预加氢脱除S 、N 、O 和As 、Pb 、Cu 、Hg 、Na ppm 级•（4）脱水4、原料来源①常规原料：直馏石脑油馏分②加氢裂化和加氢精制石脑油：良好的重整原料加氢裂化和加氢精制石脑油良好的重整原料③热加工汽油和催化裂化汽油也可作为重整原料，但是需要先进行加氢精制，之后与直馏石脑油混合精制后作为重整原料本章主要内容•第1节概述第节催化重整的化学反应•2•第3节重整催化剂•第4节重整反应器1、六员环烷烃的脱氢反应+ 3H2209 kJ/molCH3CH3+ 3H2202 kJ/mol(RON 74.8)(RON>100)六员环烷烃脱氢－－生成芳烃和提高辛烷值的主要反应，生成芳烃反应很快，生成芳烃，RON大幅度提高2、五员环烷烃的异构脱氢CH3+3H 2190.5 kJ/molCH3CH 3CH 3177.1 kJ/molCH 3(RON 80.6)(RON 74.8)(RON>100)()()()五员环烷烃－－比六员环烷脱氢反应慢得多，异构脱氢比六员环烷脱氢反应慢得多，但是大部分能转化成芳烃3、烷烃的环化脱氢反应n-C 6H 14-H 2+3H 2266 kJ/mol (RON 24.8)(RON>100)烷烃环化脱氢－－显著提高辛烷值，但是反应速度慢，转化率较低4、异构化反应n-C7H16i-CH162,2-二甲基戊烷7(RON 0)(RON 93)烷烃异构化反应，虽不能生成芳烃，但能提高辛烷值5、加氢裂化反应加氢裂化反应有利于提高辛烷值但会使n-C 8H 18+ H 22 i-C 4H 10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，需要适当控制6、生焦反应烃类脱氢烯烃聚合环化积炭1、六员环烷烃的脱氢①强吸热反应，且碳原子数越少，反应热效应越大②平衡常数都很大，且随着碳原子数的增大而增大都很大且随着碳原子数的增大而增大③生产芳烃和提高辛烷值的主要反应④反应很快，在工业应用条件下，一般能达到化学平衡2、五员环烷烃的异构脱氢①强吸热反应②化学平衡常数都很大，反应可充分进行③五员环烷异构脱氢反应可看作由两步反应组成④异构化反应速率较慢，是控制步骤⑤反应比六员环烷脱氢反应慢，大部分可转化成芳烃3、烷烃的环化脱氢反应①环烷烃在重整原料中含量有限，使烷烃环化脱氢生成芳烃有着重要意义②热力学角度：碳原子≥6的烷烃都可以转化为芳烃，而且都可能得到较高的平衡转化率都能得到较高的平衡转化率③为烷烃更多转化为芳烃，关键是提高烷烃环化脱氢反应速度和提高催化剂选择性烷烃分子量越大环化脱氢反应速度也越快④烷烃分子量越大，环化脱氢反应速度也越快4、异构化反应①在催化重整条件下，各种烃类都能发生异构化反应，其中最有意义的是五员环烷烃异构化生成六员环烷烃和正构烷烃异构化生成异构烷烃②正构烷烃异构化可提高汽油的辛烷值，因异构烷烃比正可提高汽油的辛烷值因异构烷烃比正构烷烃更易环化脱氢，故异构化间接地有利于生成芳烃③放热反应，提高反应温度将使平衡转化率下降，但实际上常常是提高温度时异构物的产率增加，这是因为升温加快了反应速度而又未达到化学平衡5、加氢裂化反应①加氢裂化反应是包括裂化、加氢、异构化的综合反应②中等程度的放热反应③主要是按正碳离子机理进行的反应二、反应的热力学及动力学分析6、生焦反应①生焦倾向的大小与原料的分子大小及结构有关，馏分越重、含烯烃越多的原料通常也越容易生焦②有的研究者认为，在铂催化剂上的生焦反应，第一步是生成单环双烯和双环多烯生成单双烯和双多烯③有的认为烷基环戊烷脱氢生成的烷基环二烯是生焦的中间物料④关于生焦的位置，多数研究者认为在催化剂的金属表面关于生焦的位置多数研究者认为在催化剂的和酸性表面均有焦炭沉积三、主要操作因素1、反应温度①催化重整的主要反应如环烷烃脱氢和烷烃环化脱氢都是吸热反应，所以无论从反应速度还是化学平衡的角度，都希望采用较高的反应温度②绝热反应器内进行，反应热要靠进料本身携重整反应在内进行反应热要靠进料本身携带的热量供给，造成反应器床层温度不断下降，不利于化学平衡、反应速率和催化剂活性的发挥化学平衡反应速率和催化剂活性的发挥③为维持较高的反应温度，反应需要分段进行，在各反应器之间进行之间加热，以维持足够高的平均反应温度1、反应温度④提高反应温度受到以下几个因素的限制设备质能9设备材质和性能9催化剂的耐热稳定性高裂9非理想的副反应，提高反应温度使加氢裂化反应加剧，催化剂积炭加快，液体产物收率下降⑤反应器度工业重整反应器入口温度：480~530℃⑥单铂催化剂的反应温度较低，铂铼、铂锡双金属催化剂的反应温度较高1、反应温度⑦采用多个串联的绝热反应器9前面反应器的温度较低，主要进行环烷烃的脱氢反应前面反应器的温度较低主要进行环烷烃的脱氢反应9后面的温度较高，主要进行烷烃环化脱氢9反应温度随催化剂活性的降低而逐步提高⑧反应过程中催化剂的活性逐渐降低，为维持足够的反应速率，反应温度应随催化剂活性的逐渐下降而逐步提高1、反应温度⑨加权平均温度加权平均入口温度加权平均床层温度式中：C 、C 、C 分别为第1、2、3反应器内催化剂量123占全部催化剂量分率T 1入、T 2入、T 3入分别为各反应器入口温度分别为各应出温度T 1出、T 2出、T 3出分别为各反应器出口温度2、反应压力①压力矛盾9从化学平衡角度，提高反应压力对环烷脱氢、烷烃环化脱氢从化学平衡角度提高反应压力对环烷脱氢烷烃环化脱氢反应都不利，相反地却有利于加氢裂化反应9从增加芳烃产率角度来看，希望采用较低反应压力从增加芳烃产率角度来看希望采用较低反应压力9在较低压力下可得到较高汽油产率和芳烃产率，氢气产率和纯度也较高9但低压下，催化剂上积炭速度较快，从而使操作用期缩短②解决这个矛盾的方法9采用较低的压力，经常再生催化剂9采用较高的压力，牺牲一些转化率以延长操作周期2、反应压力③具体措施9对易生焦的原料（重馏分）通常要采用较高的反应压力9若催化剂的容焦能力大、稳定性好，则可以采用较低的反应压力9铂铼等双金属及多金属催化剂有较高的稳定性和容焦能力，可以采用较低的反应压力9半再生式铂铼重整压力：1.8MPa9铂重整压力：2~3MPa铂重整力9连续再生式重整装置的压力：0.8MPa3、空速（反应时间）①空速（反应时间）对各类反应的影响不同9六员环烷烃脱氢反应速度很高，容易达到化学平衡，反应速度很高容易达到化学平衡对这类反应来说，延长反应时间意义不大9但是对反应速度慢的加氢裂化和烷烃环化脱氢反应，延长反应时间会有较大的影响9在一定范围内提高空速，在保证环烷脱氢反应的同时减少加氢裂化反应，可以得到较高的芳轻产率和液体收率3、空速（反应时间）②对一定的反应器，空速主要取决于催化剂的活性水平③选择空速时还应考虑到原料的性质，对环烷基原料可以对环烷基原料可以采用较高的空速，而对石蜡基原料则用较低的空速④空速的选择还要考虑催化剂的性质空催化剂质9铂重整装置的空速：3h-1左右9铂铼重整装置的空速：1.5~2h-14、氢油比①在催化重整中，使用循环氢的目的9抑制生焦反应、保护催化剂9起到热载体的作用，减小反应床层的温降，提高反应器内的平均温度9稀释原料，使原料均匀地分布于床层②总压变提高氢油比意味着提高氢分压有利抑制总压不变，提高氢油比意味着提高氢分压，有利于抑制催化剂上积炭③但提高氢油比使循环氢量增大，压缩机消耗功率增加，但提高氢油比使循环氢量增大压缩机消耗功率增加氢油比过大时会由于减少了反应时间而降低转化率4、氢油比④对于稳定性较高的催化剂和生焦倾向性小的原料，可以采用较小的氢油比，反之则采用较大的氢油比采用较小的氢油比反之则采用较大的氢油比⑤铂重整装置采用的氢油摩尔比一般为5~8，使用铂铼催化剂时一般<5，新的连续再生式重整则进一步降至1~3本章主要内容•第1节概述第节催化重整的化学反应•2•第3节重整催化剂•第4节重整反应器1、非贵金属催化剂9铬、钼等9活性远不如贵金属（被淘汰）贵属催剂2、贵金属催化剂9活性组分：铂9助催化剂：铼、锡等9酸性载体：含卤素的Y或AIO322、贵金属催化剂①双功能催化剂9铂构成脱氢活性中心，促进脱氢、加氢反应铂构成脱氢活性中心促进脱氢加氢反应9酸性载体提供酸性中心，促进裂化等正碳离子反应②氧化铝载体本身只有很弱的酸性，甚至接近中性，但含少量氯或氟的氧化铝则具有一定的酸性3、贵金属催化剂作用机理C6烃重整反应历程1、金属组分①铂：提高脱氢活性、稳定性和抗毒物能力，但成本高，工业上催化剂含铂量0.2%0.3%02%~03%②铂铼：提高容炭能力和稳定性，铼:铂为1~2③铂锡：高温、低压下，良好的选择性和再生性能2、卤素①调节催化剂的酸性功能，卤素含量增加，异构化、加氢裂化等酸性反应的催化活性增强②氟氯型和全氯型两种③氟在催化剂上比较稳定，在操作时不易被水带走，但是氟在催化剂较稳定在操作时被水但氟的加氢裂化性能较强，导致催化剂的选择性变差④氯在催化剂上不稳定，容易被水带走，需要根据水－氯平衡状况注氯或对催化剂进行氯化2、卤素⑤一般新鲜的全氯型催化剂含氯0.6%~1.5%，实际操作中要求含氯量稳定在0.4% 1.0%04%~10%⑥卤素太低：酸性功能不足，芳烃转化率低或生成油辛烷值低⑦卤素太高加氢裂化反应增强导致液体产物收率下降：加氢裂化反应增强，导致液体产物收率下降3、氧化铝载体①载体本身并没有催化活性，但是具有较大的比表面和较好的机械强度②载体能使活性组分很好地分散在其表面上，从而更有效地发挥其作用、节省活性组分的用量，同时也提高了催地发挥其作用节省活性组分的用量同时也提高了催化剂的稳定性和机械强度3、氧化铝载体③载体应具备适当孔结构。
第五章 催化重整
第五章催化重整第一节概述催化重整是以石脑油为原料生产高辛烷值汽油、轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯，简称BTX)，同时副产氢气的重要炼油过程。
一、催化重整在炼油厂中的地位和作用随着对高辛烷值汽油组分和石油化工原料芳烃需求的增加，催化重整加工能力呈稳步发展态势。
2006年，全世界催化重整装置加工能力为488.85Mt/a，占原油蒸馏加工能力之比为11.48%。
随着车用燃料的低硫化，加氢工艺得到快速发展，同时也促进了能够提供廉价氢源的催化重整工艺的发展，催化重整已成为炼油工业中主要加工工艺之一。
随着环境保护的严格，对汽车和燃料提出了更高的要求。
要求汽油具有较低的硫含量、苯含量、芳烃含量和烯烃含量，并具有较高的辛烷值；要求柴油具有较低的硫含量和较高的十六烷值。
催化重整汽油是汽油主要的调合组分。
它的辛烷值高达RON为95～105，是炼油厂生产高标号汽油（如93号和97号）的重要调合组分，是调合汽油辛烷值的主要贡献者；催化重整汽油的烯烃含量少（一般在0.1%～1.0%之间）、硫含量低（小于2μg/g），作为车用汽油调合组分可大幅度地降低成品油中的烯烃含量和硫含量；催化重整过程副产氢气产率较高，一般为2.5%～4.0%。
是催化加氢装置氢气的主要来源。
二、催化重整的发展概况催化重整技术的核心是重整催化剂，催化重整工艺的发展与催化重整催化剂的发展密切相关，二者相辅相成，互相促进。
催化重整催化剂决定了催化重整反应速率和深度，催化剂的发展支持了催化重整工艺的发展，催化重整工艺的发展反过来又推动了催化重整催化剂的进一步发展。
（一）催化重整催化剂的发展催化重整催化剂的发展经历了铬、钼金属氧化物重整催化剂、铂重整催化剂、双（多）金属催化剂与高铼/铂比Pt-Re催化剂和Pt-Sn系列双（多）金属催化剂的四个阶段。
目前，催化重整催化剂的发展正处于一个相对稳定的时期，Pt-Re催化剂主要用于固定床重整工艺，Pt-Sn催化剂主要用于移动床连续重整工艺。
催化重整培训资料
原料
大庆原油轻油 鲁宁管输原油轻油
脱戊烷油收率/w%
86.8
85.4
芳烃产率/ w%
31.75
43.54
苯/w%
6.56
8.37
甲苯/w%
14.39
18.56
二甲苯/w%
10.8
14.17
芳烃转化率/w%
96.5
115.7
纯氢收率/w%
2.3
―
重整氢纯度/φ%
82.1
81.3
第二节 催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 化剂的再生方式的不同可以分为：
半再生重整 连续再生重整
第一节 概述
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
第一节 概述
半再生重整的特点： 一般采用固定床反应器型式，并列布置，
原料预处理和重整反应两部分。 以生产轻芳烃为主要目的，工艺流程包括原
料预处理、重整反应、芳烃分离三部分。
第一节 概述
原料预处理部分，其主要目的就是得到馏分范 围、杂质含量都符合要求的重整原料，包括三 部分： 预分馏，其作用就是切取适合沸程的重整原
料，同时脱去原料中的部分水分。 预脱砷，脱去原料中的砷。 预加氢，脱除原料中的杂质，使烯烃饱和以
第一节 概述
连续重整的特点： 连续重整是指在装置运转期间反应与再生同
时进行，其反应以及催化剂的再生分别在移 动床中进行。 连续重整工艺由于连续进行催化剂的再生， 使得系统中催化剂的活性始终维持在较高水 平，可使操作周期延长，生产效率提高。
第一节 概述
目前世界上的连续重整工艺： UOP公司的重叠式工艺，反应器采用重叠式
催化重整工艺原理手册
图1—4环己烷／甲基环戊烷平衡曲线
环己烷脱氢转化成苯的反应既简单又迅速。图1－5显示了温度和氢分压对平衡转化率的影响，因为环己烷转化成苯是不可逆的，热力学因素对选择性几乎没有影响，各种典型的铂重整操作条件都十分有利于苯的形成。
图1—5环己烷／苯平衡曲线
六、压力和温度对反应选择性的影响
对纯组成的平衡试验表明，温度和压力对正己烷、甲基环戊烷和正庚烷转化成芳烃的选择性影响的越来越清楚，这些物质的选择性比较低，所以优化操作条件对提高芳烃产率就显得非常重要。
第一章工艺原理
第一节重整烃类化学原理
一、重整原料及产品组成
重整装置的进料为石脑油，一般含有C6～C11烷烃、环烷烃、芳香烃。重整工艺的自的就是从环烷烃和烷烃中生产芳烃，既可作为汽油（由于其辛烷值较高）也可作为特殊芳烃的来源。在生产汽油的过程中，进料一般含有C5～C11烃，可以最大限度地从原油中生产汽油。在生产芳烃的过程中，进料一般是选择范围更小的烃（如：C6；C6～C7；C6～C8C7～C8），以生产所需的芳烃产品。对于这二种生产方案来说，其基本的石脑油化学反应是一样的，但是，在大多数情况下，芳烃生产主要偏重于C6和C7烃反应，这些反应既缓慢、又不易进行。
KP的数值可通过反应物和产物的热力学参数计算而知，然后平衡限制程度就可知道了。
石油加工-催化重整
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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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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；
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重整原料中杂质含量的限制要求，µg/g
杂质
硫 氯化物 水
含量
0.15~0.5 ≤0.5 ≤2
杂质
氮 砷 氟化物
含量
≤0.5 ≤1 µg/kg ≤0.5
铅
铜
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≤10
≤10
磷化物
溶解氧
≤0.5
≤1.0
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二、固定床半再生式催化重整工艺流程
1、原料预处理部分
1－预分馏塔；2－预加氢加热炉；3，4－预加氢反应器；5－脱水塔
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6
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％。
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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
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3、中毒
分永久性中毒和非永久性中毒。前者其催化剂活性
不能恢复，后者在更换无毒原料后，活性可以逐渐恢复。 （1）永久性毒物 As、Pb、 Mo、Fe、Cu、Hg、Ni等。 砷与铂形成合金，催化剂上As>200 µg/g ，催化剂 完全失活。要求As<1～2 µg/kg.
催化重整工艺生产过程概述
催化重整工艺生产过程概述催化重整是一种常见的炼油工艺，用于转化低价值的石油轻质馏分，如石脑油、轻柴油和液化石油气，以生产高辛烷值的汽油和煤油。
1.塔内预热：进入催化重整塔的馏分首先需要通过预热器进行热交换，以达到适宜的反应温度。
预热器通常使用烟气或再热蒸汽作为加热介质。
2.催化重整塔反应：预热过的馏分进入催化重整塔，在催化剂的存在下进行重整反应。
催化剂通常是由贵金属（如铂、铑等）和载体（如氧化铝、硅铝酸盐等）组成的颗粒形态，具有较大的表面积和较好的催化活性。
在高温和高压条件下，馏分中的碳氢化合物经过催化剂表面上的化学反应，发生重排、异构和裂化等反应，生成高分子量的芳烃和脂肪烃。
3.冷却和分离：经过重整反应的气体从催化重整塔的顶部排出，并经过冷却塔进行冷却，以便进一步分离芳烃、脂肪烃和不饱和烃。
芳烃和脂肪烃相对较重，在冷却塔中冷却后变成液体，而不饱和烃则保持为气态。
4.分离和精制：冷却后的气体进入分离器，根据不同组分的沸点差异，通过分馏装置进行进一步分离。
其中，较重的芳烃和脂肪烃被提纯成汽油和柴油，而较轻的不饱和烃则进一步处理以去除杂质。
5.催化剂再生：在催化重整反应过程中，催化剂会被一些不良反应物质污染和积碳。
因此，需要通过催化剂再生装置进行催化剂的再生，以恢复其催化活性。
这一步骤通常包括催化剂的焙烧、还原和脱硫等工序。
6.产品处理和成品制备：经过分离和精制得到的汽油和柴油需要进行一系列的处理，如脱除硫、脱色、脱氧、添加剂等，以满足市场需求。
最终，经过各项工艺处理的产品成为具备一定辛烷值和粘度的高质量汽油和柴油，可以投入市场销售。
总的来说，催化重整工艺生产过程包括预热、重整反应、冷却和分离、分离和精制、催化剂再生以及产品处理和成品制备等环节。
这个工艺能够将低价值的石油轻质馏分转化为高质量的汽油和柴油，从而提高石油产品的附加值和利润。
第五章 催化重整全
第五章催化重整第一节概述一. 催化重整目的催化重整（Catalytic Reforming）是以石脑油为原料，有氢气和催化剂存在，在一定温度、压力等反应条件下，使烃类分子发生重排，将石脑油转化为富含芳烃的重整生成油的工业过程。
根据催化重整产品特点，催化重整过程有三个方面的目的：①生产高辛烷值汽油组分；②为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX等单体芳烃）；③生产化工过程所需的溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气（75%～95%）和民用燃料液化气等副产品。
二. 催化重整地位和作用催化重整由于其特殊的产品结构及性能，使其在炼油行业和石油化工行业占有特殊的地位，并在各自的行业发挥特殊的作用。
1.催化重整在炼油工业中地位和作用1）重整汽油是车用汽油的主要调合组分车用汽油一般的调合组分有：直馏汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油、加氢裂化汽油、热加工汽油、烷基化汽油、异构化汽油、叠合汽油、MTBE及丁烷等组分。
表5.1.1、表5.1.2、表5.1.3分别列出北美和欧洲、我国及美国汽油调和组分的构成。
表5.1.1 北美和欧洲汽油调和组分的构成单位：% 汽油调合组分世界范围总和北美欧洲占世界汽油总量直馏汽油催化裂化汽油催化重整汽油加氢裂化汽油烷基化汽油C5/C6异构化汽油叠合/二聚汽油MTBEETBETAME丁烷乙醇合计100.09.034.033.02.08.06.00.81.00.10.15.00.9100.040.04.037.039.03.013.06.01.01.3--0.15.01.4100.038.08.028.041.02.04.09.01.00.80.10.35.00.5100.0 表5.1.2 我国汽油调和组分的构成单位：%项目1985年1990年1995年1997年2001年2002年2003年直馏汽油催化裂化汽油催化重整汽油加氢裂化汽油烷基化汽油焦化、热裂化汽油芳烃MTBE 24.0566.001.200.380.616.810.191.0718.4970.774.434.320.990.580.321.4116.1073.966.550.970.250.800.601.8211.0878.895.421.040.200.320.792.264.0081.4012.60--------2.0010.3076.5011.40--0.4----1.409.8074.1014.60--0.4----1.10表5.1.3 美国汽油调和组分的构成单位：%项目1979年1987年1988年1995年2004年直馏汽油催化裂化汽油催化重整汽油加氢裂化汽油烷基化汽油焦化汽油异构化汽油丁烷异辛烷/异辛烯 MTBE 12.0035.0012.003.0010.002.00--6.00----4.5035.50--2.5011.001.003.507.00----3.0033.0035.202.0011.200.605.007.00--2.50--34.5033.501.5012.50--10.005.50--2.508.0023.0031.0013.0013.00--7.00--5.00--由表5.1.1、5.1.2、5.1.3可知，世界范围内包括中国，构成汽油及组分基本相近，只是相对含量有所差别，北美及欧洲汽油主要由催化裂化和催化重整构成。
5.4 催化重整
——5.4 催化重整 5.4
主要内容
第一节 概述 第二节 催化重整反应 第三节 催化剂 第四节 工艺流程 第五节 重整反应器
第一节 概述
重整： 轻质原料油（直馏汽油、粗柴油等） 重整：将轻质原料油（直馏汽油、粗柴油等）经 过热或催化剂的作用， 过热或催化剂的作用，使油料中的烃类重新调整 结构，生成大量芳烃的工艺过程。 大量芳烃的工艺过程 结构，生成大量芳烃的工艺过程。
第二节 催化重整反应
六元环烷烃脱氢生成芳烃； 六元环烷烃脱氢生成芳烃； 五元环烷烃脱氢异构生成芳烃； 五元环烷烃脱氢异构生成芳烃； 芳构化反应 催化 重整 化学 反应 烷烃脱氢环化生成芳烃； 烷烃脱氢环化生成芳烃； 烷烃的异构化； 烷烃的异构化； 各种烃类的加氢裂化； 各种烃类的加氢裂化； 积炭反应。 积炭反应。
以高辛烷值汽油为主的催化重整工艺流程 原料预处理 以高辛烷值汽油为主 重整反应
拔头油 副产氢气 重整原料 原料预处理 重整反应系统 燃料气 高辛烷值 汽油组分
重整循环氢
以生产芳烃为主的催化重整工艺流程 原料预处理 以生产芳烃为主 重整反应 芳烃抽提和分离部分
三、工艺参数
1、反应温度 、 T↑，加快化学反应速度，利于强吸热的脱 ，加快化学反应速度， 氢反应的化学平衡，温度受以下因素的影响： 氢反应的化学平衡，温度受以下因素的影响： (1)使加氢裂化反应加剧，液体产物收率下 使加氢裂化反应加剧， 使加氢裂化反应加剧 催化剂积碳加快。 降，催化剂积碳加快。 (2)催化剂的热稳定性和容碳能力。 催化剂的热稳定性和容碳能力。 催化剂的热稳定性和容碳能力 (3)设备材质和性能。 设备材质和性能。 设备材质和性能 重整反应器入口温度≈500℃ 重整反应器入口温度 ℃ 反应器采用多个绝热反应器串联。 反应器采用多个绝热反应器串联。
催化重整、芳烃抽提工艺(PPT42页)
• 二、 C8混合芳烃异构化
种与数量上与实际需求 不一致。
随着苯和对二甲苯需求
• 三、 混合二甲苯的分离
量日益猛增，尚供不应 求。
在石油芳烃中约占40～
50%的甲苯、间二甲苯
和C9芳烃还未充分利
用而供过于求，造成石
油芳烃品种及其数量上
供需不平衡。
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第二节 裂解汽油加氢
• 本节学习目的及要求： • 了解裂解汽油的组成、裂解汽油加氢精制
过程
• 一、裂解汽油的组成 • 二、裂解汽油加氢精制过程 • 三、芳烃的萃取分离
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一、裂解汽油的组成
裂解汽油中的芳烃与重整生成油中的芳烃 在组成上有较大差别。
裂解汽油含有C6～C9芳烃，因而它是石油 芳烃的重要来源之一。
因为它会增加催化剂上的积
炭重，整缩催短化生剂产对周一期些。杂加质氢裂 化特汽别油敏和感抽，余砷油、的铅烯、烃铜含、量 很硫低、，氮加等氢都裂会化使重催汽化油剂是良 好中的毒重，整氯原化料物，和而水抽的余含油虽 然收量中也益不毒可不恰。作会当其为很也中重大会砷整。使、原催铅料化、，剂铜但是
等重金属会使催化剂永
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原料油预处理工艺流程
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重整反应部分工艺流程
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芳香烃分离部分
• 重整产物中的芳香烃和其它烃类的沸点很接近， 难以用精馏分方法分离，一般采用溶剂抽提的办 法从重整产物中分离出芳香烃。
• 溶剂是芳香烃抽提的关键因素，常用的溶剂有二 乙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、二甲基亚 砜和环丁砜等。
• 重整产物的芳香烃抽提包括溶剂抽提、提取物汽 提和溶剂回收三部分。
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2．工艺流程
催化重整工艺原理培训
砷 < 1ppb 铜< 10ppb 硫< 1ppm
铅< 5ppb 氮< 1ppm 水< 5ppm
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第四节 催化重整的化学反应
一、催化重整的化学反应 在催化重整中主要发生以下五种反应：
1、六员环烷的脱氢反应
CH3
+ 3H2
CH3 + 3H2
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2、五员环烷的异构脱氢反应
经过蒸馏处理的原料仍然不能达到进 料要求时，需要用固定床ZnO脱硫剂深 脱。主要反应如下：
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Hale Waihona Puke 4/13/2020RSH + ZnO → ROH + ZnS
RSH + ZnO → RH + H2O + ZnS H2S + ZnO → H2O + ZnS
这些反应属于化学吸附，是不可 逆的，因此脱硫过程可以进行得十 分完全。铂铼重整进料中杂质要求：
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工业中，催化重整一般采用多段 绝热式反应器，这就提出了一个反 应入口温度分布的问题。由于环烷 脱氢反应很容易进行，该反应主要 在前面的反应器内完成，而反应速 度较低的加氢裂化和环化脱氢反应 则延续到后面的反应器。严格讲， 应当按照各反应器的反应情况分别 采用不同的反应条件。
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床层温度变化不是线性的，严格 来讲，平均床层温度不应该是由出 入温度的算术平均值而应是积分平 均值，但后者不能方便求得，所以 一般不用。
在反应过程中催化剂会因积炭而逐 渐失活，为了维持足够的反应温度， 反应温度应随着催化剂火星的逐渐 下降而逐步提高。
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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
催化重整工艺生产过程概述
催化重整工艺生产过程学院：班级：学号：姓名：指导教师：编制日期：名目1.概论 (5)1.1催化重整简介 (5)1.2催化重整在石油加工中的地位 (5)1.3催化重整开展史 (5)1.4催化重整工艺过程 (6)生产高辛烷值汽油方案 (7)1.4.2生产芳烃方案 (8)2.催化重整化学反响机理 (8)2.1芳构化反响 (8)六元环脱氢反响 (8)五员环烷烃异构化成六员环烷烃 (8)2.1.3烷烃的脱氢环化反响 (9)2.1.4.芳构化反响特点 (9)2.2异构化反响 (9)2.3加氢裂化反响 (10)2.4积炭反响 (10)3.催化重整催化剂 (10)3.1催化重整催化剂类型及组成 (10)活性组分 (10)助催化剂 (11)3.1.3载体 (12)3.2.催化重整催化剂评价 (12)3.2.1化学组成 (12)3.2.2物理性质 (12)3.2.3使用性能 (12)3.3催化重整催化剂使用 (14)3.3.1开工技术 (14)反响系统中水氯平衡的操纵 (15)3.3.3催化剂的失活操纵与再生 (16)4.催化重整原料选择及处理 (19)4.1原料的选择 (19)4.1.1馏分组成 (19) (19)4.1.3杂质含量 (19)4.2重整原料的预处理 (20)4.2.1预分馏 (20)4.2.2预加氢 (20)4.2.3预脱砷 (20)脱金属 (21)4.2.5脱氯 (21)5.催化重整的具体工艺工程 (22)5.1世界有两种工业化连续重整技术 (22)5.1.1美国环球油品公司〔UOP〕 (22)5.1.2法国石油研究院〔IFP〕 (23)5.2原料及产品 (24)5.2.1原料 (24)5.2.2产品 (24)5.3工艺流程 (25)5.3.1生产高辛烷值汽油流程 (25)5.3.2生产芳烃流程 (25)5.4原料预处理 (25)5.4.1预分馏 (26)5.4.2预加氢 (26)5.4.3预脱砷 (26)5.5催化重整 (26)5.5.1固定床半再生式工艺流程 (26)5.5.2移动床连续再生式工艺流程 (27)5.5.3催化重整反响器 (28)5.6芳烃抽提工艺流程 (28)5.7芳烃精馏工艺流程 (29)5.8麦格纳重整工艺流程 (29)5.9重整反响的要紧操作参数 (29)反响温度 (29)反响压力 (30)5.9.3空速 (30)5.9.4氢油比 (30)5.10催化重整工艺特点 (30)6.催化重整的重要部位及设备 (31)6.1重要部位 (31)6.2重要设备 (31)反响器 (31)6.2.2高压不离器 (31)6.2.3氢气压缩机 (31)6.2.4进料换热器 (32)6.2.5多流路四合一加热炉 (32)6.2.6在生器 (32)6.2.7重整反响器 (32)7.重整装置能耗分析 (33)7.1半再生重整装置能耗分析 (33)7.2连续重整装置能耗分析 (35)7.3两种重整工艺能耗比照分析 (36)8.落低重整能耗的措施 (37)8.1提高加热炉热效率 (37)8.1.1余热回收 (37)8.1.2提高加热炉热效率 (37)8.2落低循环氢压缩机功率 (37)8.3优化工艺流程 (37)落低临氢系统压力落 (37)8.3.2.加热炉增加并联流路 (38)8.4选用高效设备 (38)8.5能耗总结 (38)9.平安设施设置的考虑 (38)9.1重整循环氢低流量的联锁 (38)9.1.1重整循环氢要紧作用 (38)9.1.2重整循环氢断流或流量过低对装置造成的危害 (39)9.1.3重整循环氢压缩机保卫措施 (39)9.2离心式重整循环氢压缩机防喘震系统的考虑 (39)9.3重沸炉的多流路操纵与低流量保卫 (39)9.4平安环保系统的考虑 (40)10.催化重整危险因素分析及其防范措施 (40)开停工时危险因素及其防范 (40)停工过程中危险因素及其防范 (40)开工过程中危险因素及其防范 (41)正常生产中危险因素及其防范 (41)10.2.1设备防腐 (41)10.2.2催化重整装置常见事故处理原那么 (42)装置易发生的事故及其处理 (42)10.3.1重整单元常见事故处理方法 (42)10.3.2抽提单元常见事故处理 (43)10.3.3精馏单元常见事故处理 (43)1．概论催化重整：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喊催化重整。
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。
第一节催化重整概述
③1967年雪弗隆研究公司研究成功铂铼/氧化铝双金
属重整催化剂并投入工业应用，称为铂铼重整
2018/11/13 炼油工艺学石油炼制工程 3
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
拔头油 重整原料 副产氢气 原料预处理 重整反应系统 燃料气 高辛烷值 汽油组分
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重整循环氢
2018/11/13 炼油工艺学石油炼制工程
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
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。
一、催化重整的原料和产品
“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
原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油
产品：高辛烷值汽油、轻芳烃(BTX)、副产氢气和液化气
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
第九章 催化重整
一、重整原料的选择 2. 族组成
（3）重整生成油中的实际芳烃含量与原料的芳烃潜含量之比 称为“芳烃转化率” 重整转化率” 称为“芳烃转化率”或“重整转化率”。
重整芳烃转化率（质量％）=芳烃产率（质量％）/芳烃潜含量（质量％） 重整芳烃转化率（质量％）=芳烃产率（质量％）/芳烃潜含量（质量％） ％） ％）
二、催化重整发展简介
1940美国建成了第一套以氧化钼 氧化铝 美国建成了第一套以氧化钼/氧化铝 美国建成了第一套以氧化钼 作催化剂的催化重整装置， 作催化剂的催化重整装置，后来又建成 了氧化铬/氧化铝作催化剂的重整装置。 了氧化铬 氧化铝作催化剂的重整装置。 氧化铝作催化剂的重整装置 该过程又称临氢重整过程，可以生产 该过程又称临氢重整过程， RON为80左右的汽油。其缺点就是催化 为 左右的汽油 左右的汽油。 剂活性不高，积炭快，反应周期短， 剂活性不高，积炭快，反应周期短，处 理能力小，操作费用大， 理能力小，操作费用大，汽油的辛烷值 也不高。 也不高。
一、催化重整在石油加工中的地位 3. 催化重整在石油加工中的地位 降低烯烃和硫含量并保持较高的辛烷值是我 国炼油厂生产清洁汽油所面临的主要问题， 国炼油厂生产清洁汽油所面临的主要问题，在 解决这个矛盾中催化重整将发挥重要作用。 解决这个矛盾中催化重整将发挥重要作用。 石油是不可再生资源， 石油是不可再生资源，其最佳应用是达到效 益最大化和再循环利用。 益最大化和再循环利用。石油化工是目前最重 要的发展方向，BTX是一级基本化工原料 是一级基本化工原料， 要的发展方向，BTX是一级基本化工原料，全 世界所需的BTX有一半以上是来自催化重整。 BTX有一半以上是来自催化重整 世界所需的BTX有一半以上是来自催化重整。
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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。
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q 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。
q 预加氢催化剂一般采用钼酸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 分层，再分别引出。
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q 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：
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 过加氢使这些烯烃饱和
②分理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
一、催化重整的原料和产品
Ø “重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构
Ø 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
Ø 催化重整原料：直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大
原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油
Ø 产品：高辛烷值汽油、轻芳烃(BTX)、副产氢气和液化气
器都是采用移动床反应器，催化剂在反应器和再生器之 间不断地进行循环反应和再生，一般每3～7d全部催化 剂再生一遍。
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q 移动床反应器连续再生式重整反应系统，有美国UOP和法国
IFP的专利技术，是目前世界上工业应用主要的两家技术。
q UOP和IFP连续重整采用的反应条件基本相似，都用铂锡催
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2．重整反应部分
q 重整反应是强吸热反应，为了维持较高的反应温度，
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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化剂。
UOP连续重整的三个反应器是叠置的。
IFP连续重整的三个反应器则是并行排列。胜炼
q 连续重整技术提供了更为适宜的反应条件，取得了较高的芳
烃产率、较高的液体收率和氢气产率，突出的优点是改善了 烷烃芳构化反应的条件
q 规模小的装置来用连续重整是不经济的
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q 铂铼重整的其他操作条件如下：
空速：1.5～2h-1 氢油比：1200:1(体)；5～10(分子比) 压力：1.5～2.0MPa
q 连续重整装置的反应条件一般如下：
反应压力：0.35～0.8 MPa 氢油分子比：1.5～4 反应温度：500～530℃
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q 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。
q 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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二、催化重整技术发展
Hydroforming
q 1940年建成第一套催化重整装置 q 其发展大体可以分为三个阶段：
Platforming
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；
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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q 原料的预处理包括原料的预分馏、预脱砷、预加
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。
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q 目前工业重整装置广泛采用的反应系统流程可分两大类：
固定床反应器半再生式工艺流程
移动床反应器连续再生式工艺流程
q 固定床：主要特征是采用3～4个固定床反应器串联，每
0.5～la停止过油，全部催化剂就地再生一次；
q 移动床：主要特征是设有专门的再生器，反应器和再生
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
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
钴钼镍 预加氢
切取合适沸 程的重整原
料 钼酸镍
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Ø 催化重整的原料主要是直馏汽油馏分，即石脑 油 (Naphtha) 。 根 据 生 产 任 务 的 不 同 ， 所 用 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
②1949年美国环球油公司(UOP)开发出了铂重整催化
剂；
Pt-Re Reforming
③1967年雪弗隆研究公司研究成功铂铼/氧化铝双金
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
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q 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。
n 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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