催化重整

合计
69.90
万吨/年
一 概述
原料
预处理
重整 重整
产品
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
原料的预处理包括预分馏和预加氢两部分。 预分馏的目的是切除原料油中<C6的轻组分，同时 脱除原料油中的部分水分，为重整准备馏程符合要 求的原料。 预加氢的目的是除去原料中能使重整催化剂中毒的 毒物，如：砷、铅、铜、汞、铁、氮、硫、氧等， 是这些读物的含量降至允许的范围内，同时还要使 烯烃饱和，以减少重整催化剂的积炭从而延长操作 周期。
(二). 催化重整的基本原理
（7）歧化
+
CH3
CH3
M
+
CH3 CH3
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
（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，其详细机理尚不完全清楚。
三 工艺流程
催化重整装置由三部分组成：
原料预处理部分（脱除重整反应的非理想组分和杂质） 重整部分（生成芳烃或高辛烷值汽油组分） 催化剂再生部分（使重整装置能够连续长周期运转）
体积空速＝
催化剂体积藏量(m3)
，(hr-1)
空速的大小反映出原料油在催化剂表面上停留 时间的长短。空速过大，反应深度浅，效果差，不 利于脱除杂质，但装置的处理量加大。空速过小， 有利于脱除杂质，但增加了裂解反应，液体收率降 低，催化剂积炭增加，寿命缩短。
四 操作参数及影响因素
（4）氢油比
一 概述
化合物 环己烷 甲基环己烷 1,3 －二甲基环己烷 异辛烷 苯 甲苯 间二甲苯 RON 83 74.8 71.7 100 >100 120 117.5
一 概述
1.重整装置的生产目的 高辛烷值汽油、芳烃、氢气
2. 重整技术发展简介 催化剂：白土 高铂小球 铂－铼 铂－锡 工 艺：不再生 半再生 连续再生
氢气去 -202 氮气去 －301
-301
脱盐水 -303 -305 再生气 洗涤罐 循环冷却水 含盐污水 出装置 -301 再生气循环 压缩机 空气
-312 2号上部 料斗
-313 3号上部 料斗
-314 4号上部 料斗
-302
-302 闭锁料 斗
-302 焙烧电加热器 T-302 再生注 氯罐
-304 1号下料斗
-202 丁烷/戊烷 分馏塔
蒸汽
液化气 吸收罐
-205 重沸炉
含油 污水
-208 液化气出装置
-204
戊烷出装置 脱戊烷油出装置
脱戊烷 塔
重整部分工艺流程图
再生气 洗涤罐
-301 烧焦电加热器 氮气 -304 再生气 干燥器
催化 剂再 生器
-301 再生器 -301 缓冲罐 -201 重整第一 反应器 -310 1号上部 料斗 -311 还原罐 -202 重整第二 反应器 -203 重整第三 反应器 -204 重整第四 反应器
反应空速
氢油比（体积）
6.45
123
hr-1
Nm3/m3
催化剂（RS-1）
10.8
T
四 操作参数及影响因素
2. 重整反应
反应压力 反应器入口温度 反应空速 氢油比（分子） 催化剂装填比 0.35 527 2.2 2.2 MPa ℃ hr-1 Nm3/m3
15%:15%:25%:45%
四 操作参数及影响因素
脱氢 脱氢环化 异构化 氢解 加氢裂化 金属功能 金属＋酸性功能 酸性功能 金属功能 金属＋酸性功能
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
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 Al O Cl Al O OH Al O
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
M
H3C
CH3
H3C
CH3
+
H2
H3C
CH3
A
H3C CH3
+
C3 H6
H3C CH3
+
H2
M
H3C CH3
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
B. 氢解 此反应类似于加氢裂化，不同之处是只由催化剂 的金属功能促进。
H3C OR H3C CH3 CH3
催化重整
汽 油 裂解原料 煤 油 柴 油 重整液
炼厂碳四
烯烃厂
橡胶厂
炼油厂
丙 烯 液化气 沥 青 石油焦 硫 磺
原料油
原油 天然气 丙 烯
第二 化肥厂
燃料油
腈纶厂
一 概述 二 基本原理 三工艺流程 四 操作参数及影响因素 五 催化剂、原料与产物分布 六 思考题
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
循环氢压 缩机
重整反 应器
-201 重整第一 加热炉
-201 重整第一 反应器
-202 重整第二 加热炉
-202 重整第二 反应器
-203 重整第三 加热炉
-203 重整第三 反应器
-204 重整第四 加热炉
-204 重整第四 反应器
-202 -203 增压机入口 增压机中间 分离罐 分离罐
A-201
一 概述
3. 胜利炼油厂60万吨/年连续重整装置的工艺特点
1）重整反应部分采用法国IFP二代超低压连续重整 专利技术，反应平均压力0.35MPa。反应压力低， 氢烃比小，，产物液收率高，脱戊烷油芳烃含量可 达80％，辛烷值（RON）超过100。 2）重整反应器和再生器均为移动床。 3）催化剂再生是连续进行的。 4）重整产物回收采用二段压缩再生流程，以提高 液体产品收率和氢气纯度。
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
2. 重整的主要反应 （1）环烷烃脱氢
+
3H2
每摩尔的环烷烃生成3摩尔的氢气
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
（2）烷烃脱氢环化
H3C CH3 H3C CH3
+
H2
H3C
CH3
CH3
CH3
CH3
+
H2
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
+
H2
M
H3C CH3
+
CH4
+
H2
M
H3C
CH3
+
C2H6
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
（5）加氢脱烷基反应
CH3 CH3
+
H2
M
CH3
+
CH4
CH3
+
H2
M
+
CH4
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
(6) 烷基化
+
M H2C CH CH3 HC
CH3
CH3
二 基本原理
-204 再接触罐
提升氢气 去再生部分
-201 重整进料 换热器
-201 重整产物 分离罐
-207 氢来自百度文库脱氯塔 含氢气体去预加氢 含氢气体出装置
预加氢 精制油
重整加 热炉
循环氢 压缩机
燃料气
-201 重整循环 氢压缩机
-202 重整氢气 增压机
氢气增 压机
燃料气出装置 -208 塔顶回流罐
-206 塔顶回流罐 -201 脱戊烷塔 含油 污水 -207
四 操作参数及影响因素
（2）压力 提高压力可促进加氢反应，增进加氢反 应深度，有利于杂质的脱除，同时可以减少 催化剂上的积炭，延长催化剂寿命，但是于 加氢所用氢气来源于重整部分，反应压力受 其限制。此外，提高压力会增加动力消耗和 设备投资。
四 操作参数及影响因素
（3）空速
原料油体积流量(m3/hr)
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
2. 脱氮反应
CH HC HC N CH CH
+
5H2
C5H12
+
NH3
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
有机氮化物的脱除在加氢精制工艺条件下要 比脱硫困难得多，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，氮化物 进入重整反应，将转化为NH3，与重整循环 气中氯离子结合生成氯化铵，降低了重整催 化剂的氯含量。另一方面，氯化铵易引起管 路堵塞，因此在预加氢部分应经可能将氮化 物脱除。
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
+
H2 S
CH CH HC S CH
+
4H2
C4H10
+
H2 S
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
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340℃ 时，由于高温而发生裂解反应生成烯烃，同 时在此温度下，烯烃与硫化氢又将发生反应 生成硫醇，从而导致生成油质量不合格。
3. 催化剂再生
一段入口氧含量 0.5－0.7 %(v)
二段出口氧含量 烧焦温度
0.2
%(v)
入口≮420 ℃ 再生器内部≯520℃
四 操作参数及影响因素
（二） 影响因素 1. 预加氢的影响因素 （1）反应温度 提高反应温度，可以促进加氢反应，使 精制油中杂质含量下降，但是温度过高会促 进裂化反应从而使液体收率下降，同时烯烃 与硫化氢反应生成硫醇，而且催化剂上积炭 速度加快，缩短了催化剂的寿命。采用RS-1 催化剂，反应温度范围：280－340℃
氢气流量(Nm3/hr)
体积氢油比＝
原料油流量(m3/hr)
提高氢油比也就是提高氢分压，有利于 加氢反应且抑制生焦，但是氢油比过高，意 味着缩短反应时间，加氢反应深度不一定增 加。本装置的氢油比100（V）。
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
6. 脱金属
R-M
+
H2
RH
+
M
有机金属化合物经过加氢精制后转化为金 属单质吸附在预加氢催化剂上。
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
1. 重整催化剂的催化机理 重整催化剂：双金属（Pt、Sn） 双功能（金属功能、酸功能）
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
5. 脱卤反应
RCl
+
H2
RH
+
HCl
有机卤化物加氢反应后生成卤化氢，在加氢精制 反应产物中与洗涤水结合而脱除，或背带至汽提 塔顶脱除。
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
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％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，以此来调整操作中的注氯 量。
（3）异构化 A. 直链烷烃的异构化
H3C
CH3
H3C CH3
CH3
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
B. 环烷烃的异构化
C2H5 CH3
以上是我们希望得到的反应，下面讨 论不利于重整的反应。
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
（4）裂化反应 裂化反应包括加氢裂化和氢解反应。 A. 加氢裂化 此反应涉及催化剂的金属和酸性功能。 在某种程度上被认为是烷烃脱氢环化的平行 反应。
-321 2号下料斗
-322 3号下料斗
-323 4号下料斗
-324 5号下料斗
-335 1号提升器
-331 2号提升器
-332 3号提升器
-333 4号提升器
-334 5号提升器
氢气
自动隔 离阀
催化剂再生部分工艺流程图
重整反 应器
四 操作参数及影响因素
（一） 操作参数 1. 预加氢反应
反应压力 反应温度 2.5 280/340 MPa ℃
预分馏塔
预加氢反 应器
轻石脑油 出装置 -101 -102 预加氢 脱氯反应器 反应器 -103 汽液分 离罐
汽提塔
石脑油
-101 预分馏塔 -108 原料油 缓冲罐
-101 预加氢进料 加热炉
塔底再沸炉
蒸汽
-101 循环氢 压缩机
-102 汽提塔
石脑油自加氢裂化来
精制油去重整
原料预处理部分工艺流程图
一 概述
4. 原料组成
沙轻原油直馏石脑油（C5~165℃) 加氢裂化石脑油（C5~165℃) 19.55 万吨/年 25.80 万吨/年
科威特原油直馏石脑油（C5~165℃) 19.55 万吨/年
乙烯裂解的汽油抽余油 合计
5.00
万吨/年
69.90 万吨/年
一 概述
5. 产物组成 轻石脑油 脱戊烷油 戊烷 液化气 燃料气 含氢气体 9.60 51.55 1.21 1.26 0.75 5.53 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
3. 脱氧反应
CH HC HC C HO CH CH CH
+
HC H2 HC CH
CH CH
+
H2 O
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
4. 烯烃饱和
C7H4
+
6H2
C7H16
烯烃饱和速度和脱硫反应速度一样迅速。在绝 大多数直馏石脑油中，烯烃含量是很少的，但 在裂解和焦化汽油中烯烃含量通常很高，高的 烯烃含量在加氢过程中将放出大量的反应热， 因而在操作中应十分重视。