第五章__催化重整装置
催化重整装置生产原理及工艺流程课件
产品分离部分
能量回收部分
包括分馏塔、稳定塔等设备，用于将重整 产物分离成各种组分，如汽油、苯、甲苯 等。
包括热回收系统、发电系统等，用于回收 重整反应中产生的热量和压力能。
02
催化重整装置生产原理
原料预处理原理
原料预处理
预处理是催化重整装置生产中的 重要环节，主要目的是去除原料 中的杂质，如水分、盐类、重金 属等，以提高原料的质量和稳定 性。
反应温度和压力
催化重整反应需要在高温高压条件下进行，通常的反应温度为400600℃，反应压力为1-5MPa。
反应产物
催化重整反应的产物包括重整油、氢气和少量副产品，其中重整油是 重要的化工原料，可用于生产汽油、苯、甲苯等产品。
产品处理流程
产品分离
01
催化重整反应产物经过冷却、分离和紧缩等处理，将重整油、
重整过程需要在高温、高压和催化剂 存在的条件下进行，通过重整反应， 可以获得高辛烷值的汽油、苯、甲苯 等重要的化工原料。
催化重整装置的用途
生产高辛烷值汽油
催化重整装置是生产高辛烷值汽 油的重要手段之一，通过重整反 应可以将石油烃类原料转化为高
辛烷值的汽油成分。
生产芳烃
催化重整装置也是生产芳烃的重要 手段之一，芳烃是重要的化工原料 ，可用于生产聚酯、染料、农药等 产品。
国外技术发展现状
国外催化重整装置在技术创新、 设备制造和工艺优化方面处于领 先地位，尤其在高效催化剂、反 应器设计等方面具有明显优势。
技术发展趋势与展望
技术发展趋势
随着环保要求的提高和能源结构的调整，催化重整装置将向高效、低能耗、环保方向发展，同时新型催化剂和反 应器技术的研发将成为重点。
技术展望
催化重整装置生产原理 及工艺流程课件
催化重整装置
催化重整装置催化重整（Catalytic Reforming）是一种重要的石油化工过程，广泛应用于炼油厂中。
通过催化剂的作用，将原油中的烷烃和芳烃转化为高辛烷值的芳香烃，以提高汽油的辛烷值。
本文将详细介绍催化重整装置的工作原理、组成以及应用。
催化重整装置包括Pretreatment部分、Reaction部分和Separation部分。
Pretreatment部分主要是对原油进行预处理，包括脱硫、脱氮、脱氯等步骤，以保障后续反应的顺利进行。
原油经过蒸馏后得到的渣油，首先要去除其中的硫、氮和氯等杂质，以防止催化剂的中毒和活性的丧失。
同时，也有助于降低后续分离部分的操作难度。
脱硫通常采用氢气作为还原剂，使硫化物重新还原为元素硫，在高温、高压下通过催化剂催化剂进行反应。
脱氮和脱氯则需要通过不同的方法进行，比如利用酸、碱等进行中和，或者在催化剂反应前通过其他机制去除。
接着，Reaction部分是催化重整的核心部分。
在这部分，原油中的烷烃和芳烃通过催化剂的作用，反应生成高辛烷值的芳香烃。
催化重整反应需要在高温、高压、多相（气液固）条件下进行。
催化剂通常是含有贵金属（如铂、铑等）和支撑物的复合催化剂。
其中贵金属具有催化剂反应所需的特定活性，而支撑物则提供催化剂的稳定性和催化剂的寿命。
在催化重整反应中，烷烃通过脱氢反应生成烯烃，然后烯烃通过脱氢氧化和重排反应生成芳香烃，最终得到高辛烷值的芳香烃。
Separation部分是将反应产物中的不同组分进行分离。
由于催化重整反应是多相反应，产物中同时存在气相、液相和固相。
因此，需要通过分离操作将芳香烃从其他组分中分离出来。
一般来说，通过蒸馏、吸附和提取等分离技术实现。
首先，通过蒸馏将轻质烃类从重质烃类中分离，然后再通过吸附和提取将芳香烃从副产物中分离出来。
最终得到的高辛烷值的芳香烃可用作汽油的添加剂，提高汽油的辛烷值和抗爆性能。
催化重整装置的应用非常广泛。
在炼油厂中，催化重整是提高汽油辛烷值的重要工艺之一。
催化重整装置(汽柴油生产技术课件)
循环氢 新氢
预
加
氢
反
应
器
含氢气体
预加氢反应压力影响因素
1、高分罐压力变化
高
分
罐
去蒸发塔
2、混合氢气压力变化
预分馏 塔底油
污水 预加氢加热炉
3、进料流量变化
预加氢反应空速
质量空速
预加氢进料流量（t/h） 预加氢催化剂总用量（t）
体积空速
预加氢进料流量（m3/h，20℃） 预加氢催化剂总用量（m3）
精制油
炉一
精制油
反一
六环脱氢 生成芳烃
重整反应床层温度
循环氢压缩机
炉二
炉三
炉四
氢气去预加氢
反二
反三
五环异构脱 氢生成芳烃
反四
高 分 罐
污水
烷烃异构脱 氢生产芳烃
去稳定塔
重整反应床层温度
炉一
循环氢压缩机
炉二
炉三
炉四
氢气去预加氢
精制油
反一
反二
反三
反四
四个反应器内，填装的催化剂量不同，发生的反应
类型不同，发生的反应量不同，四个反应器内的床层 温度各有不同。
预加氢加热炉
污水
精制油 1 2
1 2
1 2
1 2
1、原料中芳烃潜 含量变低
2、重整反应深度不够工艺要求：反应温 度、反应压力、空速、氢油比、催化剂活 性。
回流罐
裂化气 液化气
稳 定 塔
污水
稳定汽油
1、加氢反应脱硫，效果 与反应深度有关
3、第二次物理
方法脱硫
新氢
循环氢
排放氢
燃料气
预
回流罐
加
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。
石油化工概论(双语)西南石油大学
第一章原油电脱盐（Crude oil electrical desalting）一、原油电脱盐的工作原理：在高压交流电场内，原油中的微小水滴受到电场极化作用聚集成大水滴，在油水密度差的作用，水滴在油中沉降分离，原油中的盐溶解于水，随水脱除。
沉降到下部水中的固体杂质也随水排出或沉积在罐底部。
1.The processing capacity of the crude oil（原油流量）决定脱盐罐单位生产能力2.the injection capacity of the washing water （洗涤水注入量）一级注水量5% 二级注水量4% 过多电场不稳定3.The mixing intensity of the crude oil and the water （油水混合强度）4. The injection capacity and the type of the demulsifier（破乳剂类型和注入量）5. The controlling position of oil-water interface level（罐内油水界面控制位置）保持在低于极板某一位置6. The operating temperature of desalting （脱盐操作温度）一般原油脱盐温度100~120 重质原油125~1487. The pressure of the desalting tank（操作压力）保持压力比脱盐罐中油水压力蒸汽压高0.15MPa8. The electric field intensity（电场强度）大多数6~10V（太强水滴不易分解，太弱水滴不易凝集）9. The residence time of the crude oil in the strong electric field（原油在强电场中停留时间）2~3分钟重质油3分钟以上10. water quality（水质要求）排出水6~8V二、电脱盐罐Electrical desalting tank三、混合器admixer（1）静态混合器(static mixer)（2）混合阀(Mixing valve)四、变压器Transformer五、油水界面控制仪water-oil interface control meter六、.写出下列装置的英文名称。
催化重整装置生产原理及工艺流程
主要的反应过程 a、芳构化反应： 六元环烷烃脱氢反应 原料油中，六元环烷烃脱氢反应生产芳香烃，它包括环已烷脱氢生成苯。 + 甲基环已烷脱氢生成甲苯
Ｃ Ｃ
3H2
+
C C
3H2
二甲基环已烷脱氢生成二甲苯 + 3H2
Ｃ
Ｃ
这类反应使催化重整生成芳烃，是重整过程生成芳烃的主要反应，也是 提高汽油辛烷值的主要反应和产生氢气的主要来源，这类反应的特点是
C
前面已经讲过，异构化反应对五元烷烃异构脱氢生成芳烃很有意义，而 大于C6正构烷烃在重整过程中也可异构化生成异构烷烃，部分异构烷烃再 环化脱氢生成芳烃，异构烷烃的辛烷值很高，所以正构烷烃异构化也是提 高辛烷值的重要途径。 这类反应(烷烃和五元环烷烃异构化反应)是放热反应，但热效应不大， 大约0.17兆焦／公斤。 c、加氢裂化反应 在催化重整条件下，各种烃类都能发生加氢裂化反应，加氢裂化是一 个复合反应，可以认为是裂化、异构化和加氢三种反应组成。 nC7H16 + H2
预处理部分
预分馏塔系统
预加氢系统
蒸发脱水塔系统
初顶直馏石脑油自罐区(输转87单元47罐区54＃、55＃、56＃ 罐)来，经预分馏进料泵（泵-101、102）升压后进入预分馏进料换 热器（换-102）加热，然后进入预分馏塔（塔-101），塔顶分出不 适宜重整进料的轻馏分，塔底馏出物去预加氢。塔顶馏出物经空冷103和冷凝器换-103冷凝冷却成液体，其中一部分作为塔顶回流，一 部分作为轻汽油送出装置。回流罐内的不凝气靠自压去原油稳定的 轻烃分离装置，或作为燃料瓦斯去低压瓦斯管网。塔底馏出物经加 氢进料泵（泵-201、202）送出，与来自氢气循环压缩机（机-201、 202、203）出口的氢气混合，经过预加氢换热器（换-201）换热、 预加氢炉（炉-204）加热，然后进入预加氢脱砷反应器（反201/1）、预加氢反应器（反-201），在脱砷剂(RAS－3)、预加氢催 化剂(DZ-1)的作用下脱除原料油中的As、Pb、Hg、Cu、N、S、H2O等 有害杂质，并使烯烃达到饱和，反应后的产物经换热、冷却与来自 界区外的(加氢装置57#罐区)加氢裂化重石脑油汇合，进入预加氢油 气分离罐（容-201/1），分离出的氢气经脱氯后送去二加氢车间， 液相作为重整原料靠自压经换热去脱水系统。
美国防腐工程师协会(NACE)培训教材-08催化重整装置
第八章 催化重整装置学习目的完成本章学习后，你将能够做到：•识别催化重整装置的目的用途•区分车用辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）•叙述催化重整装置首选原料的特征并识别进料组成•识别和讨论发生在催化重整装置里的反应和生成的产品•讨论重整催化剂的组成和在催化重整过程中的作用及催化剂的再生•讨论氢在催化重整过程中的意义•讨论进料预处理和它在催化重整中的重要性•识别当今炼厂采用的各类催化重整过程•识别设备并叙述催化重整装置里的工艺流程•区分冷壳与热壳反应器设计•识别催化重整装置里常见的腐蚀类型和材料问题•讨论温度、压力、蒸汽组成对催化重整装置里腐蚀的影响•识别催化重整装置里的设备和管道的首选结构材料•识别和讨论催化重整装置里采用的腐蚀控制措施•叙述催化重整装置里的腐蚀监测过程•识别催化重整装置里采用的检查技术将少量水和氯气注入第一台反应器的进料。
这样促进了异构化作用、环化作用及加氢裂化反应。
在操作过程中，积炭和氯化物损失降低了催化剂活性。
使炭高温氧化后再氯化，这样可以定期恢复催化剂活性。
根据进料组成和操作条件，两次再生之间可以运转6个月至24个月。
一般来讲，催化剂可以至少再生三次后再更换。
催化剂需要有氢存在才能够发挥作用。
有些反应产生过量的氢，而有些反应却消耗掉氢。
通过抽取专门生产用于其他需要氢的工艺过程或用作燃料的氢的循环确保氢的存在。
存在过量氢将有助于催化剂床延迟发生积碳事故。
铂是催化重整催化剂中最重要的成分。
进料含有某些金属、硫化氢、氨、有机氮和有机硫化合物。
所有这些物质往往都会使催化剂失去活性。
因此，进料预处理是必要的。
通常，预处理采用加氢处理。
进料通过一个装有钴-钼催化剂的反应器。
这种催化剂的作用就是把有机硫和有机氮化合物转化成硫化氢和氨。
然后用专门生产的氢气把这两种物质从系统里部分除去。
进料中的金属留在催化剂床里。
催化重整工艺以下所列是目前在用的几种主要的重整工艺：铂重整Platforming UOP强化铂重整Powerforming Exxon超重整Ultraforming Standard Oil Indiana胡得利催化重整Houdriforming Houdry配套重整Iso-Plus Houdriforming Houdry催化重整Catalytic Reforming Engelhard铂铼重整Rheniforming Chevron根据催化剂再生频率，重整工艺可以分为连续工艺、半再生工艺和循环工艺。
6.催化重整
辽宁石油化工大学 石油化工学院
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本章主要内容
一 概述 二 基本原理 三 催化重整催化剂 四 催化重整工艺流程 五 操作参数及影响因素
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一、 概述
衡量汽油质量最重要的指标：辛烷值
当前汽油机的压缩比普遍达到10:1 这就要求汽油的辛烷值至少达到93
直馏汽油的辛烷值：<60
催化裂化汽油的辛烷值： ≤90
80-180℃生产高辛烷值汽油，小于等于C6的烷烃 本身已有较高辛烷值，生成苯后辛烷值降低，还可 能部分裂解。C6为60-80℃的馏分。
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四 工艺流程, 原料预处理
预加氢反应： （1）脱硫、脱氮和脱氧,对于双金属重整催 化剂而言,进料中的硫含量要<0.5ppm，重 整进料中氮含量的要求与对硫含量的要求一 样低于0.5ppm. （2）烯烃饱和，碘值或溴价低于1g/100g. （3）砷、铅、铜等转化成单质吸附在催化 剂上。预加氢原料砷含量低于100ppb.
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二 基本原理
金属功能：由金属铂实现，锡本身没有加氢 和脱氢功能，但是能够使铂更好的分散并且 提高铂的抗焦性能。 酸性功能：由载体Al2O3和Cl元素实现
OH Cl OH
Al O
Al O
Al O
8
三 催化剂
（2）失活与再生 失活方式：
积碳：需要提高反应温度，直至需要再生 水-氯平衡：氯的高、低，水过高：洗氯；晶粒增长；腐蚀； 阻碍环化脱氢反应。
一段入口氧含量 二段出口氧含量 烧焦温度
入口≮420 ℃ 再生器内部≯520℃
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五 操作参数及影响因素
4. 重整的影响因素
（1）温度的影响 重整反应是强吸热反应，每台反应器之前都需要加热炉提温。 加权平均进口温度 加权平均床层温度 床层温度分布P353，催化剂装填量，1:1.5：3.0：4.5 第一反应器：六元环脱氢 速率快 强吸热 第二反应器：五元环异构脱氢 后部反应器：环化脱氢，速率慢，需要苛刻条件。 温度分布：递增
第五章 催化重整装置
西南石油大学
常用的预脱砷方法有： ①吸附预脱砷 以硅酸铝小球裂化催化剂作为吸附剂，原料油在 硅酸铝小球裂化催化剂作为吸附剂，原料油在 常温常压下一次或循环通过吸附剂床层，大部分 砷化合物吸附在硅铝小球催化剂上而被脱除，然 后再进行预加氢脱砷，使砷含量达到要求的标准。 ②加氢预脱砷 加氢预脱砷的原理是将含砷化合物加氢分解出金 加氢预脱砷的原理是将含砷化合物加氢分解出金 属砷，然后砷吸附在催化剂上被除去。 属砷，然后砷吸附在催化剂上被除去。
2010-102010-10-28 石油化工过程系统概论 16
西南石油大学
以生产芳烃为主
原料预处理 重整反应 芳烃抽提 芳烃精馏（分离）
2010-102010-10-28
石油化工过程系统概论
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西南石油大学
一、工作原理
1．原料预处理 feed pretreatment 为了满足对重整原料的要求，必须对重整原料 油进行预处理。 预处理包括：预脱砷、预分馏、预加氢三部分。 预处理包括：预脱砷、预分馏、预加氢三部分。 目的：将原料切割成适合重整要求的馏程范围 目的：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。 和脱去对催化剂有害的杂质。
2010-102010-10-28 石油化工过程系统概论 9
西南石油大学
3．异构化反应 正构烷烃变成异构烷烃，异构烷烃的增多也 提高了汽油的辛烷值。
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石油化工过程系统概论
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西南石油大学
4．加氢裂化反应
加氢裂化反应生成较小的烃分子，而且在 催化重整条件下的加氢裂化还包含有异构 化反应，因此加氢裂化有利于提高辛烷值。 但是过多的加氢裂化反应会使液体产物收 率降低，因此，对加氢裂化反应要适当控 制。
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。
催化重整装置
催化重整装置催化重整装置是用直馏汽油或二次加工汽油为原料，在催化剂的作用下，经过脱氢环化、加氢裂化和异构化等反应，使烃类分子重排成新的分子结构，以生产C6-C9芳烃产品或高辛烷值汽油为主要目的。
并利用重整副产品氢气供二次加工的热裂化、延迟焦化的产品油加氢精制。
催化重整装置由四部分组成：原料预处理、重整、芳烃抽提和芳烃精馏。
5.1催化重整装置的腐蚀类型5.1.1高温氢腐蚀催化重整的目的是生产C6-C9芳烃产品或高辛烷值汽油，在催化重整过程中，其中六元环烃进行脱氢反应，五元环烃进行异构化脱氢反应，烷烃环化反应都会产生氢气。
反应过程都是在临氢高温和一定压力下进行，所以临氢设备和管线都可能产生氢损伤。
氢损伤包括如下几种：氢鼓泡、氢脆、表面脱碳和氢腐蚀（内部脱碳）。
催化重整反应是在催化剂、压力 1.4-1.8MPa、温度480-510℃、氢油比400-600Nm3/m3（一段）和1000-1200Nm3/m3（二段）条件下进行的，所以临氢设备和管线会产生氢损伤，主要以表面脱碳和氢腐蚀为主。
表面脱碳是指钢材与高温氢接触后，高温氢能够和钢材表面的碳发生反应，从而使钢材表面的碳含量下降。
表面脱碳不形成裂纹，强度及硬度略有下降，而延伸率增高。
氢腐蚀（内部脱碳）是指高温高压下的氢渗入钢材之后，和不稳定碳化物形成甲烷。
钢中甲烷不易逸出，致使钢材产生裂纹及鼓泡，并使强度和韧性急剧下降，其腐蚀反应是不可逆的，使材料永久性脆化。
另外，钢材在氢和烃的混合气体中也可能发生渗碳腐蚀，渗碳腐蚀比脱碳腐蚀危害性小得多。
5.1.2高温H2+H2S型腐蚀为了保护催化重整催化剂，重整原料油一般进行加氢预处理以脱出原料中的硫等杂质，预加氢是在催化剂的作用下，压力1.5-1.8MPa,温度280-360℃，氢油比70-150Nm3/m3的加氢精制操作。
在此操作过程中，原料中90%以上的有机硫转化为硫化氢，在氢的促进下，硫化氢加速对设备腐蚀，腐蚀产物也不能象无氢环境下那样致密，具有一定的保护性，其原因是原子氢不断侵入腐蚀层，造成其疏松而多孔，从而失去保护性。
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。
炼油工艺基础知识--最全
炼油工艺基础
➢恩氏粘度 恩氏粘度是条件性粘度，常用于表示油品的粘度。
含有大量甲烷和少量乙烷、丙烷的天然气称为干气，除含 有较多的甲烷、乙烷外，还含有少量易挥发的液化烃（如戊烷、 己烷、辛烷）的天然气称为湿气。
烷烃的密度最小，粘温性最好，是燃料与润滑油的良好组 分。正构烷烃是压燃式内燃机燃料的良好组分，但正构烷烃的 含量也不能过多,否则凝点高,低温流动性差。异构烷烃是点燃 式内燃机的良好组分。
➢ 冰点：是在规定条件下冷却油品到出现结晶后，再使其升温， 使原来形成的结晶消失时的最低温度。同一油品的冰点比结 晶点高1～3℃。 同一油品：浊点>冰点>结晶点。
炼油工艺基础
3、 凝点、倾点和冷滤点 ➢ 是原油、柴油、润滑油和燃料油的重要使用性能指标。目
前国内正逐步采用以倾点代替凝点、用冷滤点代替柴油凝 点。 ➢ 对于石油产品，没有固定的“冰点”，也没有固定的“溶 点”。所谓油品的“凝点”是在严格的仪器、操作条件下 测 得 油 品 刚 失 去 流 动 时 的 最 高 温 度 。 (Condensation Point) ➢ 倾点：是指油品能从规定仪器中流出的最低温度，也称为 流动极限，它比凝点能更好地反映油品的低温性能，被规 定作为ISO标准。(Pour Point) ➢ 冷滤点：是在规定的压力和冷却速度下，测得20ml试油开 始不能全部通过363目/in2的过滤网时的最高温度。冷滤点 能较好地反映柴油的泵送和过滤性能，与实际使用情况有
催化重整装置预处理部分工艺流程
催化重整装置预处理部分工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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5_催化重整装置
2．脱氢环化反应 烷烃经过脱氢转变为环烷烃，环烷烃进一步脱氢成为芳烃。
上述两种反应为催化重整的主要反应，所以，重整产物 中含有大量的芳烃，重整汽油的辛烷值高；同时，可得到大 量的副产氢气。尤其对铂铼双金属和多金属催化剂而言，芳 烃的转化率是很高的。
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第一节
工作原理与流程
根据催化重整的基本原理，一套完整 的重整工业装置大都包括原料预处理和催 化重整两部分。以生产芳烃为目的的重整 装置还包括芳烃抽提和芳烃精馏两部分。
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原料预处理 以高辛烷值汽油为主 重整反应
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以生产芳烃为目的时，因为苯、甲苯、二
甲苯、三甲苯的碳原子数分别为6、7、8、
9，所以要求原料油尽可能是相应碳数的烃
类，而C6~C9烃类的沸点范围大致在
60~145℃。
结论： 若以生产芳烃为目的，重整原料一
般应切取C6~C9馏分。
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四、催化重整工业装置的类型
按照不同的分类方法，催化重整有多种类型：
(1)按原料馏程分，可分为窄馏分重整和宽馏分重
整两类。
(2)按反应床层状态分，可分为固定床重整、移动
床重整和流化床重整。
(3)按催化剂类型分，可分为铂重整、双金属重整
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催化重整装置课件
2
研究方向包括开发新型催化剂材料、优化催化剂 制备工艺以及改善催化剂活性与选择性的方法。
3
未来发展方向将更加注重催化剂的环保性能和可 持续性，以适应日益严格的环保法规和市场需求 。
降低能耗与物耗
能耗与物耗是催化重整装置运 行成本的重要组成部分，降低 能耗与物耗对于提高经济效益
具有重要意义。
研究方向包括优化重整工艺 流程、改进换热器设计、提 高热能利用效率以及开发新
常见故障及排除方法
故障三
产品收率下降
原因
原料中杂质过多、反应深度不够或催化剂中毒 。
排除方法
加强原料预处理、调整反应条件或更换催化剂。
05
CATALOGUE
催化重整装置的发展趋势与展 望
提高催化剂的活性与选择性
1
催化剂是催化重整装置的核心，提高其活性与选 择性对于提高重整油的辛烷值和氢气产量具有重 要意义。
未来发展方向将更加注重环保与 安全性能的协同提升，以实现经 济效益、社会效益和环境效益的
统一。
THANKS
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催化重整装置课件
CATALOGUE
目 录
• 催化重整装置概述 • 催化重整装置的工艺流程 • 催化重整装置的操作与控制 • 催化重整装置的维护与保养 • 催化重整装置的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
催化重整装置概述
催化重整装置的定义
催化重整装置是一种将石油烃类化合 物进行重整的装置，通过催化剂的作 用，将直馏汽油转化为高辛烷值的汽 油或苯、甲苯等芳烃类化学品。
程。
02 03
反应条件
催化重整反应需要高温、高压和催化剂的条件，温度通常在500-700℃ ，压力在1-5大气压，使用不同类型的催化剂可以调节反应的选择性和 产物分布。
第5章 催化重整
（2）抑制金属聚集
在高温下，催化剂载体表面上的金属粒子聚集很快，金属粒 子变大，表面积减少，以致催化剂活性减小。所以对提高反 应温度必须十分慎重。 再生时高温烧炭也加速金属粒子的聚集，一定要很好地控制 烧炭温度，并且要防止硫酸盐的污染。
烧炭时注入一定量的氯化物会使金属稳定，并有助于金属的 分散
生产芳烃时，一般只切＜60℃馏分。
生产高辛烷值汽油时，切＜90℃的馏分。
原料油的干点通常均由上游装置控制，少数装置也 通过预分馏切除过重分，使其馏分组成符合重整装 置的要求。
23
（二）预加氢
预加氢是在催化剂和氢压的条件下，将原料中的杂质脱除。
（1）含硫、氮、氧等化合物在预加氢条件下发生氢解反应，生 成硫化氢、氨和水等，经预加氢汽提塔或脱水塔分离出去。 （2）烯烃通过加氢生成饱和烃。烯烃饱和程度用溴价或碘价表 示，一般要求重整原料的溴价或碘价＜1g/100g油。 （3）砷、铅、铜等金属化合物在预加氢条件下分解成单质金属， 然后吸附在催化剂表面.
8
芳构化反应的特点
①强吸热，其中相同碳原子烷烃环化脱氢吸热量最大， 五元环烷烃异构脱氢吸热量最小，因此，实际生产过 程中必须不断补充反应过程中所需的热量； ②体积增大，因为都是脱氢反应，这样重整过程可生产 高纯度的富产氢气； ③可逆，实际过程中可控制操作条件，提高芳烃产率。 ④六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 9 的异构脱氢反应比六元环烷的脱氢反应慢很多.
5.3.2 异构化反应
n-C7H16
CH3
i-C7H16
CH3
CH3
CH3 CH3
10
5.3.3 加氢裂化反应
石油加工概论(第二部分第5章 催化重整)
金属系列
第四节
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ重整循环氢
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
1、 原料预处理部分
原料预处理 钴钼镍 预分馏 预脱砷 预加氢
第二节
催化重整的化学反应
● 六员环烷烃的脱氢反应 ● 五员环烷烃的异构脱氢反应 ● 直链烷烃的异构化反应
● 烷烃的环化脱氢反应
● 烯烃的饱和反应
● 积炭反应
1．六员环的脱氢反应
CH3
M
CH3
+
3 H2
2．五员环烷烃的异构脱氢反应
R A R'
+ 3 H2
CH3
CH3 CH3
+ 3 H2
3．直链烷烃的异构化反应
预分馏：切取合适沸程的重整原料。
生产高辛烷值汽油：干点＜180℃； 生产轻芳烃：干点＜130℃ 预分馏塔，切去＜80℃或＜60℃的轻馏分。
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:
钴-钼、镍-钼、镍-钨催化剂
◆族组成
环烷烃含量高，产品产率和辛烷值高，催化剂积炭
少、失活慢 ◆杂质含量 杂质名称 含量 杂质名称 含量
硫
氮 氯
﹤0.5ppm
﹤0.5ppm ﹤1ppm
水
砷 铅\铜等
﹤5ppm
﹤1ppb ﹤20ppb
催化重整
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理 1. 脱硫反应
RHS
+
H2
RH
+
H2S
CH CH HC S CH
+
4H2
C4H10
+
H2S
12
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理 一 原料预处理（预加氢）
对于双金属重整催化剂而言,进料中的硫含 对于双金属重整催化剂而言 进料中的硫含 量要<0.5ppm，才能保证重整催化剂具有 量要 ， 良好的选择性和稳定性。 良好的选择性和稳定性。预加氢催化剂的最 佳操作温度为280－340℃，反应温度高于 佳操作温度为 － ℃ 340℃时 340℃时，由于高温而发生裂解反应生成烯 同时在此温度下， 烃，同时在此温度下，烯烃与硫化氢又将发 生反应生成硫醇， 生反应生成硫醇，从而导致生成油质量不合 格。
31
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理 二 （7）歧化 ）
+
CH3
CH3
M
+
CH3 CH3
32
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理 二
（8）结焦 ） 催化剂上焦炭生成是由一组很复杂的 化学反应引起的， 化学反应引起的，其详细机理三 工艺流程
催化重整装置由三部分组成： 催化重整装置由三部分组成：
18
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理 一 原料预处理（预加氢）
脱卤反应比脱硫反应困难得多。 脱卤反应比脱硫反应困难得多。在相同的 操作条件下，卤化物的脱除率大约仅为90 操作条件下，卤化物的脱除率大约仅为 左右，甚至远远低于此值， ％左右，甚至远远低于此值，因此必须分 析精制石脑油中氯含量， 析精制石脑油中氯含量，以此来调整操作 中的注氯量。 中的注氯量。
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石油化工过程系统概论
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常用的预脱砷方法有： ①吸附预脱砷 以硅酸铝小球裂化催化剂作为吸附剂，原料油在
常温常压下一次或循环通过吸附剂床层，大部分 砷化合物吸附在硅铝小球催化剂上而被脱除，然 后再进行预加氢脱砷，使砷含量达到要求的标准。 ②加氢预脱砷 加氢预脱砷的原理是将含砷化合物加氢分解出金 属砷，然后砷吸附在催化剂上被除去。
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石油化工过程系统概论
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用泵将原料油抽入装置，先经换热器与预分馏塔底物料换热，随后进 入预分馏塔进行预分馏。预分馏塔一般在0.3MPa左右的压力下操作， 塔顶温度60~75℃ ，塔底温度40~180℃ 。
预分馏塔顶产物经冷凝冷却后进入回流罐。回流罐顶部不凝气体送住 燃料气管网；冷凝液体(拔头油)一部分作为塔顶回流，一部分送出装 置作为汽油调合组分或化工原料。
此法具有工艺流程简单、操作方便等优点。
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③化学氧化脱砷 原料油与氧化剂接触，砷化合物被氧化后
经分馏或水洗被分离出去。 常用的氧化剂有过氧化氢异丙苯和高锰酸
钾。
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（2）预分馏prefractionation 目的：根据重整装置产品要求，切割成一定馏程
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四、催化重整工业装置的类型
按照不同的分类方法，催化重整有多种类型： (1)按原料馏程分，可分为窄馏分重整和宽馏分重
整两类。 (2)按反应床层状态分，可分为固定床重整、移动
床重整和流化床重整。 (3)按催化剂类型分，可分为铂重整、双金属重整
进入预加氢反应器(若原料油需预脱砷，则先经脱砷反应器再进预加
氢反应器)。有的装置设有循环氢气压缩机，氢气循环使用，大多数
装置氢气采取一次通过方式。
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预加氢的反应产物从反应器底部流出与预加氢进料换热， 再经冷却后进入油气分离器。从油气分离器分出的含氢气 体送出装置供其他加氢装置使用。液体从分离器底部流出 经换热器进入汽提塔（脱水塔）。
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每小时进入反应器的原料量
2.族组成
与反应器内催化剂藏量的比
含较多环烷烃的原料是良好值的重整原料，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，
催化剂积炭少，运行周期较长。
芳烃转化率（重整转化率）：重油生成油中的实 际芳烃含量/原料的芳烃潜含量；
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以生产芳烃为主
原料预处理 重整反应 芳烃抽提 芳烃精馏（分离）
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一、工作原理
1．原料预处理 feed pretreatment 为了满足对重整原料的要求，必须对重整原料 油进行预处理。 预处理包括：预脱砷、预分馏、预加氢三部分。 目的：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。
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、铜、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。 通常原料油含砷量在100~200ppb时，经预加氢后砷含量 可降至1~2ppb以下。若含砷量过高，则必须先经过预脱砷。
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二、重整原料的要求
对重整原料的选择主要有三个方面的要求： 即馏分组成、族组成和很低的毒物及杂质含量。 1.馏分组成
对重整原料馏分的组成的要求根据生产目的 来确定，其馏分组成一般可分为两个馏程范围。
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芳烃潜含量：原料中C6~C9的环烷烃全转化为芳 烃时所能生产的芳烃量。
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3.杂质含量
重整原料中的少量杂质如砷、铅、铜、硫、氮等 会使催化剂丧失活性，原料中的水和氯含量不恰 当也会使催化剂失活或减活。
为了使重整催化剂能长期维持高活性，必须严格 限制重整原料中杂质的含量。
2．脱氢环化反应 烷烃经过脱氢转变为环烷烃，环烷烃进一步脱氢成为芳烃。
上述两种反应为催化重整的主要反应，所以，重整产物 中含有大量的芳烃，重整汽油的辛烷值高；同时，可得到大 量的副产氢气。尤其对铂铼双金属和多金属催化剂而言，芳 烃的转化率是很高的。
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（4）重整原料的脱水(dehydration)及脱硫 (desulfurization )
从预加氢过程得到的生成油中尚溶解有 H2S、NH3和H20等，为了保护重整催化剂， 必须除去这些杂质。
脱除的方法有汽提法和蒸馏脱水法。以蒸 馏脱水法较为常用。
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（1）预脱砷pre-dearsenization
砷能使重整催化剂严重中毒失活，因此要求进入 重整反应器的原料油中砷含量不得高于1.00ppb。
相关数据表明，我国大庆与新疆原油(特别是常压 塔顶油)中的坤含量高，仅仅依靠常规的预加氢难 于达到脱砷要求，必须经过预脱砷。若从常压塔 顶来的原料油含砷量较低，例如<1ppb，则可不 经预脱砷，只需经过预加氢便可达到要求。
和多金属重整。 (4)按催化剂的再生形式分，可分为半再生式、循
环再生式和连续再生式等工艺类型。
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目前工业应用的催化重整工艺主要有两大类型，一类是固 定床重整工艺，另一类是移动床重整工艺。
虽然催化重整工业装置有着不同的类型，但除了使用的催 化剂及再生方式不同之外，其他部分基本相同。
若采用双金属及多金属重整工艺，往往要求其原 料中的砷<1ppb，铅<5ppb，氮<1ppb，硫 <1ppb，水<5ppb。
由于一般重整原料的杂质含量都超过了规定的限 制量，因此都必须经过预处理。
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西三南石、油化大学学 反应
催化重整的化学反应主要有以下几种： 1．脱氢反应 六碳环烷烃可脱去部分氢转变为芳烃。
重整反应
拔头油
重整原料 原料预处理
重整反应系统
副产氢气 燃料气
重整循环氢
高辛烷值 汽油组分
拔头油：直馏汽油在蒸馏时所得到的沸点低于60`C的轻质馏 分.石油炼厂中为了提高直馏汽油中的辛烷值或将其用于催化 重整以生产芳烃,要求除去重整原料中的拔头油。其组成主要 是C5烃类,收率约为原油处理量的百分之零点四到零点六，可 做为石油化工原料,用于烃类裂解,或直接做为工业溶剂等 。
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预分馏塔底设有重沸器(或重沸炉)，塔底物料一部分在重沸器内用蒸
汽或热载体加热后部分气化，气相返回塔底，为预分馏塔提供热量；
一部分用泵从塔底抽出，经与预分馏塔进料换热后，去预加氢部分，
与重整反应产生的氢气混合后与预加氢产物换热，再经加热炉加热后
生产高辛烷值汽油时，采用80~180℃的馏 分； 生产苯、甲苯、二甲苯等芳烃时，采用 60~145℃的馏分； 而同时生产芳烃和高辛烷值汽油时，可采 用60~180℃的宽馏分。
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以生产芳烃为目的时，因为苯、甲苯、二 甲苯、三甲苯的碳原子数分别为6、7、8、 9，所以要求原料油尽可能是相应碳数的烃 类，而C6~C9烃类的沸点范围大致在 60~145℃。 结论： 若以生产芳烃为目的，重整原料一 般应切取C6~C9馏分。
脱除硫化物、氮化物和水分的塔底物料(即精制油)，与该塔进料换热 后作为重整反应部分的进料。
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3．异构化反应 正构烷烃变成异构烷烃，异构烷烃的增多也
提高了汽油的辛烷值。
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4．加氢裂化反应
加氢裂化反应生成较小的烃分子，而且在 催化重整条件下的加氢裂化还包含有异构 化反应，因此加氢裂化有利于提高辛烷值。
但是过多的加氢裂化反应会使液体产物收 率降低，因此，对加氢裂化反应要适当控 制。
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第一节 工作原理与流程
根据催化重整的基本原理，一套完整 的重整工业装置大都包括原料预处理和催 化重整两部分。以生产芳烃为目的的重整 装置还包括芳烃抽提和芳烃精馏两部分。
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原料预处理
以高辛烷值汽油为主
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