催化重整研究进展

第45卷第4期
当 代 化 工 Vol.45，No.4 2016年4月 Contemporary Chemical Industry Apirl，2016
收稿日期： 2016-02-10 作者简介：张阳（1982-），男，辽宁沈阳人，工程师，硕士，毕业于沈阳化工大学化学工艺专业，研究方向：从事化工设计工作。

E-mail：zhya2416@。

催化重整研究进展
张 阳
（中国寰球工程公司辽宁分公司，辽宁 沈阳 110167）
摘 要：介绍了国内外催化重整工艺以及半再生重整与连续重整催化剂的研究进展，综述了美国UOP 公司、法国IFP 公司、中国RIPP 和中国FRIPP 在催化重整催化剂方面的研究进展。

设计新型催化重整反应途径，开发出新型催化反应所需的工艺和催化剂将成为未来发展的方向。

关 键 词：催化重整；半再生；连续；催化剂
中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0863-02
Research Progress of Catalytic Reforming
ZHANG Yang
（HQC(Liaoning) Company, Liaoning Shenyang 110167，China ）
Abstract : Catalytic reforming technologies at home and abroad and research progress of semi regenerative reforming and continuous reforming catalysts were introduced. Catalytic reforming catalysts developed by UOP, IFP, RIPP and FRIPP were reviewed. It’s pointed out that designing new type of catalytic reforming reaction pathways and developing new catalysts will become the development direction in the future.
Key words : Catalytic reforming; Semi regeneration; Continuous reforming; Catalyst
催化重整一般是在催化剂作用下，以轻重石脑油为原料，重新排列轻重石脑油烃类的分子结构，使其发生烃类异构化、脱氢转移、加氢裂化、芳构化以及脱氢环化等反应，产生新的分子结构。

原油经过蒸馏产生的石脑油（轻重汽油馏分）转换成芳烃含量较高的重整汽油（高辛烷值汽油），同时产生副产品氢气与液化石油气的过程。

在发达国家欧洲与美国等汽油池中重整汽油（高辛烷值汽油）的调
和组分可以达到1/3［1］
，并可以通过芳烃抽提生产二甲苯、甲苯和苯。

石油炼厂中加氢裂化、加氢精制等加氢装置所用的氢气主要是来自催化重整的副产品氢气。

重整装置是现代石油化工企业和石油炼厂中承上启下的重要装置，是生产石油化工原材料和提高汽油质量的重要手段。

近年来，国内外科研工作者对催化重整工艺展开研究，取得了许多新的成果。

本文对催化重整工艺研究进展加以综述，并对该领域的研究方向进行探讨，旨在使催化重整工艺的研究得到更好更快的发展。

1 催化重整工艺发展
催化重整工艺经历了从固定床与硫化床临氢重
整发展到移动床催化重整以及半再生重整和连续重整［2］。

当前国内外装置中，主要以半再生重整和连续重整为主。

从世界重整能力的占比来看，其中连
续重整占32%，半再生重整占56%［3］。

1.1 半再生重整工艺发展
装置运行一段时间，将其停工并对催化剂进行再生操作称之为半再生重整。

半再生重整一般应用的反应器类型为固定床。

较早时期半再生重整的轻烃摩尔比控制在8上下，反应压力一般在2.5 MPa （g）与3.5 MPa（g）之间。

后期由于催化剂加入双金属或多金属，使其选择性和活性有所提高，半再生重整装置在高空速与中等程度摩尔比下得到了较好操作，反应可以在较低压力1.05 MPa（g）与2.5 MPa（g）之间运行。

并且可以得到较好的汽油调和组分，辛烷值在RON90与RON100之间。

典型的半再生重整工艺有：美国Chevron Corporation 发明的Rheniforming 工艺，美国UOP 发明的Platforming 工艺，美国Engelhard Minerals and Chemicals Corp 与ARCO 发明的Magnaforming 工艺，美国Air Products
and Chemicals 发明的Houdriforming 工艺［4-7］。

80年代以后我国半再生重整得到一定发展，与国外重整快速发展比较起来，还是比较晚。

我国半再生重整一般采用的是Magnaforming 工艺。

1.2 连续重整工艺发展
装置运行时，反应器和再生器之间的催化剂不需要停工对其再生，而是对其采用连续移动操作的方法称之为连续重整。

连续重整一般应用的反应器类型为移动床。

早期的连续重整反应压力在1.2 MPa （g）。

后来，由于采用新型径向反应器，使催化剂
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床层内的分布更加均匀，装置可以在0.35 MPa（g）下运行。

法国IFP公司与美国UOP公司掌握着世界上大多数连续重整技术的专利。

二者除了工艺流程不同以外，在技术差别上不相上下，产品收率基本一致，反应条件也基本相同。

法国IFP公司采用的流程为冷循环再生回路方式，并且反应器布置采用并列式，而美国UOP公司采用的流程为加热循环再生回路方式,反应器布置为重叠式。

到目前为止，我国已经完全掌握了连续重整工艺的核心技术，成为世界上第三个拥有该技术自主知识产权的国家。

2 重整催化剂
2.1 半再生重整催化剂
催化剂在半再生重整工艺中发挥着重要作用。

目前含铂铼的多金属或双金属催化剂基本应用在世界上大多数半再生重整装置中。

Chevron公司发明的铂铼双金属重整催化剂是通过提高催化剂中的Re和Pt质量比来提高催化剂的稳定性，但同时对硫的敏感性有所加强［8,9］。

Exxon公司发明的铂铱催化剂虽然有着比较慢的积碳率和较高的活性，但没有得到广泛的工业应用，其原因在于催化剂容易烧结，铱组分易于氢解，使其活性与选择性快速下降［10］。

UOP公司生产的催化剂，如R-50，R-56，R-60，R-62，R-72，R-86，R-98等，它们属于铂铼系列。

我国半再生重整催化剂主要是由中国石化石油化工科学研究院（RIPP）和中国石化抚顺石油化工研究院（FRIPP）研制。

其中RIPP发明的PR-A/B、PR-C/D、PRT-A/B和PRT-C/D类型催化剂，它们的特点是制备方法先进、可靠，比表面积和孔结构适宜以及载体纯度高。

FRIPP研制的CB-5、CB-5B、CB-8、CB-11等多种重整催化剂，在工业装置上使用取得了良好的经济效益和社会效益，使我国的半再生重整催化剂及工艺技术上了一个新台阶。

2.2 连续重整催化剂
连续重整操作条件比较苛刻，所以对连续重整催化剂有着更加严格的要求。

近年来，国内外已经开发出几种优良的连续重整催化剂。

目前国际上连续重整催化剂主要以双金属（Pt-Sn）催化剂为主。

主要生产商有美国恩格尔哈德公司、美国雪弗龙公司、美国UOP公司以及法国IFP公司。

其中美国UOP公司具有代表性。

美国UOP公司生产的连续重整催化剂主要有第一代R-16和R-20，它们的活性组分是Pt-Re和Pt-Ge，特点是低水热稳定性、低选择性；第二代R-30、R-32和R-34，较第一代的选择性有所改善；第三代R-132、R-134、R-174和R-162，解决了水热稳定性较低问题，提高了选择性，并且开发了高活性、高水热稳定性；第四代R-234、R-273和R-264，解决了历代催化剂积炭速率较高的问题，同时活性有所下降［11］。

从第二代到第四代催化剂的活性组分都是Pt-Sn。

目前，我国连续重整催化剂的研制技术已经基本成熟，也是以双金属催化剂Pt-Sn为主，主要由中国石化石油化工科学研究院（RIPP）进行研制。

RIPP研制的连续重整催化剂按照催化剂的特点分为四代。

第一代PS-Ⅱ和PS-Ⅲ，特点是活性高，选择性和磨损性较好；第二代PS-Ⅳ和PS-Ⅴ，较第一代活性和选择性有所提高，水热稳定性较好；第三代PS-Ⅵ，选择性进一步提升，积炭速率下降；第四代PS-Ⅶ，选择性更进一步提升，积炭速率大幅下降，并有更高的水热稳定性和抗磨损能力。

由此可见，我国连续重整催化剂的研制基本可与国外研制技术相媲美。

3 结 论
从催化重整工艺和重整催化剂的研究进展以及人们对环境意识的不断提高，特别是近几年雾霾比较严重，对空气中PM2.5的关注度得到前所未有的提升，机动车排放和油品标准升级迫在眉睫。

按照国家统一要求自2018年1月1日起全国范围内将供应国V汽柴油。

而催化重整工艺则扮演着重要角色，将成为油品升级的重要手段，同时也将迎来新一批重整项目的建设，从而促进了催化重整技术的进一步研究和发展。

能否突破现有重整反应途径和传统催化重整碳原子数不变的原则，设计新型催化重整反应途径，开发出新型催化反应所需的工艺和催化剂将成为未来发展的方向。

参考文献：
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