第七章催化重整
合集下载
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
感谢观看
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。
催化重整工艺-PPT
24
某汽提塔实际标定结果
操作条件
塔底油品分析
进 料 量 (公 斤 /时 ) 塔 顶 压 力 (公 斤 /厘 米 )
17.300 7.2
比重 D420 初馏点
0.7233 83
进 料 温 度 (℃ )
130
10%
90
塔 顶 温 度 (℃ )
68
50%
104
塔 底 温 度 (℃ )
187
90%
127
重 沸 炉 出 口 温 度 (℃ )
6
我国的催化重整
50年代我国开始进行催化重整催化剂及工程技术 的研究和开发。
60年代初建成一套以生产芳烃为目的，规模2万 吨/年的半再生催化重整试验装置。
1965年我国自行研究、设计和建设的第一套工业 装置投产。
7
到2005年我国已有67套重整装置建成投产，装置 总加工能力 2289万吨/年。
半再生重整 47 套 990 万吨/年
连续重整
20 套 1299 万吨/年
合 计
67 套 2289 万吨/年
11
重整工艺
重整工艺包括重整反应、反应产物的处理和催化剂 的再生等过程。
根据催化剂再生方式的不同，催化重整工艺分为半 再生重整、 循环再生重整和连续（再生）重整三 种类型。
原料石脑油在进行重整反应之前，要先进行预处理， 除去硫、氮、水、砷、铅、铜及烯烃等杂质，并切 割出适当馏分，这是催化重整装置中不可缺少的一 部分。
12
二. 基本流程
13
原料预处理的三个主要环节
预分馏 – 切割馏分 预加氢 – 转化硫、氮、氧化合物，
饱和烯烃，脱金属 汽提塔 – 脱除 H2S，NH3，H2O
14
某汽提塔实际标定结果
操作条件
塔底油品分析
进 料 量 (公 斤 /时 ) 塔 顶 压 力 (公 斤 /厘 米 )
17.300 7.2
比重 D420 初馏点
0.7233 83
进 料 温 度 (℃ )
130
10%
90
塔 顶 温 度 (℃ )
68
50%
104
塔 底 温 度 (℃ )
187
90%
127
重 沸 炉 出 口 温 度 (℃ )
6
我国的催化重整
50年代我国开始进行催化重整催化剂及工程技术 的研究和开发。
60年代初建成一套以生产芳烃为目的，规模2万 吨/年的半再生催化重整试验装置。
1965年我国自行研究、设计和建设的第一套工业 装置投产。
7
到2005年我国已有67套重整装置建成投产，装置 总加工能力 2289万吨/年。
半再生重整 47 套 990 万吨/年
连续重整
20 套 1299 万吨/年
合 计
67 套 2289 万吨/年
11
重整工艺
重整工艺包括重整反应、反应产物的处理和催化剂 的再生等过程。
根据催化剂再生方式的不同，催化重整工艺分为半 再生重整、 循环再生重整和连续（再生）重整三 种类型。
原料石脑油在进行重整反应之前，要先进行预处理， 除去硫、氮、水、砷、铅、铜及烯烃等杂质，并切 割出适当馏分，这是催化重整装置中不可缺少的一 部分。
12
二. 基本流程
13
原料预处理的三个主要环节
预分馏 – 切割馏分 预加氢 – 转化硫、氮、氧化合物，
饱和烯烃，脱金属 汽提塔 – 脱除 H2S，NH3，H2O
14
催化重整讲稿2013-武本成
YOUR SITE HERE
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
YOUR SITE HERE
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
YOUR SITE HERE
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
YOUR SITE HERE
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。
YOUR SITE HERE
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。
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
YOUR SITE HERE
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
YOUR SITE HERE
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
YOUR SITE HERE
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。
YOUR SITE HERE
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。
催化重整
2015-4-24 石油加工工程 9
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
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
第七章石油炼制.
1· 烷烃
最简单的烷烃是甲烷 CH 4 ，可用通式表示为 Cn H 2n2 。 常温常压下 C ～C 为气体， C5～C 为液体， C 17 ～为固 16 体。
1 4
烷烃的化学性质很不活泼，在一般条件下不易起化学 反应，但在加热和催化剂及光化学作用下可发生各种反应。
烯烃：分子中含有碳碳双键 (C=C）的烃，其中最简
常减压蒸馏流程示意图
· 减压蒸馏：对常压渣油在低于 1 个大气压下进行的 蒸馏。通过减压蒸馏以降低沸点，即可在较低温度下得到 高沸点的馏出物，作为二次加工（催化裂化、加氢裂化等） 的原料。
原油的分馏产品
分馏温度（沸点范围） （气 体） 分馏产品 炼厂气 含碳原子数 1 ～4
40～200 ℃
150～250 ℃
单的是乙烯，分子式为 C2 H 4 单的是乙炔，分子式为
C2 H 2
，通式为 Cn H 2n
。 。
炔烃：分子中含有碳碳三键（C≡C) 的烃，其中最简
，通式为 Cn H2n2
烯烃与炔烃均为不饱和烃，它们的化学性质活泼，易 起加成、聚合等反应，尤其是烯烃。
,其分子中 的碳原子以单链相互链结成环状结构，化学性质与烷烃相 似，比较稳定。
从数量上说，燃料油占全部石油产品的 90％ 以上，是用量最 大的油品。
2· 润滑油和润滑脂
润滑油是石油中高沸点馏分经加工精制而成。 润滑脂则是由油和稠化剂组成。
3· 蜡、沥青、焦
生产燃料和润滑油时的副产品经进一步加工得到的固 体产品。
4· 石油化工原料
炼制过程中得到的石油气、芳香烃及其它副产品。
7· 5 原油的预处理
1 泊 = 0.1 Pa.s
· 运动粘度：动力粘度与同温同压下液体密度之比。
催化重整教材
重整装置前言催化重整装置是炼化企业生产清洁燃料的重要装置，也是企业实现炼化一体化提高经济效益的重要手段。
近年来随着人们对赖以生存的环境的要求，各种环境保护法规、条例日趋严格，运输燃料和全球对芳烃原料需求的增加，又赋予催化重整新的内涵，促进了工艺技术、设备形式、操作方式的发展和进步。
为了适应这一形势，总结生产操作经验，提高职工队伍素质，保持装置操作平稳，在宁夏石化和宁夏炼化重组的大背景下，由科技处组织编写了这套培训教材。
本教材第一章由蒋金宝编写，第二章至第三章由志玉疆编写，第四章、第十一章由徐红艳编写，第五章由王春江编写，第六至第八章、第十章由吴建军编写，第九章由冯祎编写，第十二章由李进编写，第十三章由于忠建编写，第十四章由白立新、王基宁、刘华明、王小斌、魏列民、黄生宏编写，第十五章由张远理、陈卫军、何泽辉、王松桓、蒋永峰、李中鹤编写。
在编写中力求贴近实际并结合新技术、新工艺以提高操作管理者和工程技术管理者对装置的认知能力和驾驭能力。
但限于水平，教材中难免有疏漏，甚至谬误之处，敬请广大读者批评指正。
在教材的编写过程中得到了公司各级领导的高度重视和大力支持，一些兄弟单位提供了大量资料，在此深表感谢。
催化重整装置培训教材目录第一章绪论…………………………………………………………………………第一节催化重整发展史……………………………………………………………第二节催化重整装置的组成………………………………………………………第三节催化重整装置在炼油工业中的地位和作用………………………………第二章催化重整工艺原理…………………………………………………………第一节重整烃类化学原理…………………………………………………………第二节催化剂化学…………………………………………………………………第三章工艺变量……………………………………………………………………第一节独立变量……………………………………………………………………第二节非独立变量…………………………………………………………………第三节催化剂中毒…………………………………………………………………第四章重整原料的预处理…………………………………………………………第一节重整装置对原料的要求……………………………………………………第二节重整原料的预分馏…………………………………………………………第三节重整原料的预脱砷 (106)第四节重整原料的预加氢 (110)第五节重整原料中水的脱除 (122)第六节预加氢系统的开工、停工与催化剂再生 (124)第五章重整反应过程 (136)第一节重整反应系统的工艺流程和主要设备 (136)第二节重整反应器催化剂的装填 (139)第三节重整反应系统的开工 (141)第四节重整反应系统的正常操作 (149)第五节重整反应系统的故障分析与安全停工 (156)第六节重整反应产物的分离过程…………………………………………………第六章重整催化剂的再生过程 (165)第一节固定床式重整催化剂再生 (165)第二节移动床轴向重叠式重整催化剂连续再生…………………………………第三节平行并列式重整装置催化剂连续再生……………………………………第七章重整反应产物芳烃的抽提过程 (170)第一节芳烃溶剂抽提的基本原理…………………………………………………第二节芳烃抽提过程的常用溶剂 (170)第三节芳烃抽提的主要工艺方法及设备 (176)第四节芳烃抽提系统的开、停工过程 (183)第五节芳烃抽提系统的故障分析与处理方法 (188)第八章芳烃的精制和分离过程……………………………………………………第一节芳烃的白土精制过程………………………………………………………第二节芳烃的精馏过程 (191)第三节间、对二甲苯的吸附分离过程 (193)第四节芳烃分离系统的开停工及故障分析 (194)第九章主要机械设备 (196)第一节氢压机 (196)第二节重整反应器 (208)第三节加热炉 (219)第十章催化重整装置正常开停工…………………………………第十一章催化重整装置的节能降耗 (229)第十二章安全与环保 (238)第十三章 15万吨/年催化重整装置第十四章自动控制与仪表…………………………………………………第十五章储运系统……………………………………………………………………第十六章公用工程………………………………第一章绪论催化重整是石油炼制主要过程之一。
催化重整工艺流程ppt课件
高纯度的混合芳烃
精选ppt课件2021
12
4、芳烃精馏（生产芳烃）
芳烃精馏是将混合芳烃分离为苯、甲苯、二甲苯等单体芳烃的过 程。
根据芳烃中各组分的沸点不同，利用汽液两相多次接触，多次汽 化、多次冷凝进行传质传热，将各组分加以分离。
精选ppt课件2021
13
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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。
精选ppt课件2021
6
1.3 预脱砷
目的：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1ppb。
1）加氢法
加氢法是采用加氢预脱砷反应器与预加氢精制反应器串联，两个反 应器的反应温度、压力及氢油比基本相同。预脱砷所用的催化剂是四 钼酸镍加氢精制催化剂。在一定条件下，可将原料油中的砷由 1000ppb脱至小于1ppb
精选ppt课件2021
9
2.2 移动床连续再生式工艺流程
主要特征是设有专门的再生器，反应器和再生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3~7天全部 催化剂再生一遍。
流程中有4个反应器，第一、二、三反应器叠在一起，催化剂由上而下依 次通过，然ห้องสมุดไป่ตู้提升至再生器再生。第四反应器因积碳很多，单独并列。由第 三反应器来的油气经中间加热炉加热后进入第四反应器。为减小床层压降， 采用径向反应器。
25～30% 2 BTX是基本化工原料，全世界有一半以上的BTX来自催化重整 3 氢气是炼厂加氢过程的重要原料，重整副产氢气是比较廉价的氢气来源
精选ppt课件2021
12
4、芳烃精馏（生产芳烃）
芳烃精馏是将混合芳烃分离为苯、甲苯、二甲苯等单体芳烃的过 程。
根据芳烃中各组分的沸点不同，利用汽液两相多次接触，多次汽 化、多次冷凝进行传质传热，将各组分加以分离。
精选ppt课件2021
13
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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。
精选ppt课件2021
6
1.3 预脱砷
目的：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1ppb。
1）加氢法
加氢法是采用加氢预脱砷反应器与预加氢精制反应器串联，两个反 应器的反应温度、压力及氢油比基本相同。预脱砷所用的催化剂是四 钼酸镍加氢精制催化剂。在一定条件下，可将原料油中的砷由 1000ppb脱至小于1ppb
精选ppt课件2021
9
2.2 移动床连续再生式工艺流程
主要特征是设有专门的再生器，反应器和再生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3~7天全部 催化剂再生一遍。
流程中有4个反应器，第一、二、三反应器叠在一起，催化剂由上而下依 次通过，然ห้องสมุดไป่ตู้提升至再生器再生。第四反应器因积碳很多，单独并列。由第 三反应器来的油气经中间加热炉加热后进入第四反应器。为减小床层压降， 采用径向反应器。
25～30% 2 BTX是基本化工原料，全世界有一半以上的BTX来自催化重整 3 氢气是炼厂加氢过程的重要原料，重整副产氢气是比较廉价的氢气来源
催化重整
（2）预分馏prefractionation
目的：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。
例如，生产芳烃时，切除<60℃的馏分；生产高辛
烷值汽油时，切除<80℃的馏分。
（3）预加氢 prehydrogenation
3．芳烃抽提aromatics extraction
以生产芳烃产品为目的时，由于重整产物是芳烃和非芳烃的混 合物，必须设法将芳烃从混合物中分离出来。但是，混合物中 芳烃和其他烃类的沸点很接近，很难用精馏的方法分离。目前 仍然采用溶剂抽提法从重整产物中分离芳烃。 基本原理： (1)利用芳烃与非芳烃在溶剂中溶解度的差异，将两者分离; (2)然后根据芳烃与溶剂的沸点差，将芳烃从溶剂中分离出来， 从而得到纯度为99．8％以上的混合芳烃。
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。
（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（PPb是 partsperbillion的缩写，系表示液体浓度的一种单位符号。 一般读作1/10亿，即10^9的代表符号，是1‰ppm）。 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。 预脱砷通常设在原料油罐区。
生产芳烃
第七讲 催化重整
2012-5-21 石油加工概论 2
催化重整的化学反应
“重整”’系指烃类分子重新排列成新的分子结 重整”’系指烃类分子重新排列成新的分子结 重整”’ 构的工艺过程 。 六员环烷的脱氢反应 五员环烷的异构脱氢反应 烷烃的环化脱氢反应 构化反应 加氢裂化反应： 加氢裂化反应：要适当控制 还有烯烃的饱和以及生焦反应等
催 化 重 整 Catalytic Reforming
2012-5-21
石油加工概论
1
催化重整的原料和产品
以汽油（主要是直馏汽油）为原料生产高辛烷 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BTX 甲苯、二甲苯） 值汽油及轻芳烃BTX （苯、甲苯、二甲苯）的 重要的炼油过程， 重要的炼油过程，同时也生产相当数量的副产 氢气 原料主要是直馏汽油馏分（石脑油）。在生产 原料主要是直馏汽油馏分（石脑油）。在生产 直馏汽油馏分 ）。 高辛烷值汽油时，一般用80～180℃馏分。 高辛烷值汽油时，一般用80～180℃馏分。当 80 馏分 以生产BTX为主时，则宜用60～145℃馏分作原 以生产BTX为主时，则宜用60～145℃馏分作原 BTX为主时 60 料，生产实际中常用60～130℃馏分作原料 生产实际中常用60～130℃馏分作原料 60
2012-5-21 石油加工概论 10
重整催化剂
活性组分 重整催化剂的主要活性组分是元素周期表中第Ⅷ 重整催化剂的主要活性组分是元素周期表中第Ⅷ 族金属元素，如铂、 族金属元素，如铂、钯、铱和铑等，称贵金属催 铱和铑等， 化剂， 化剂，工业上广泛采用的是铂 一般催化剂的脱氢活性、稳定性和抗毒物能力随 一般催化剂的脱氢活性、 铂含量的增加而增加， 铂含量的增加而增加，芳烃产率和汽油辛烷值也 随之增高，焦炭量相应减少。但铂是贵金属， 随之增高，焦炭量相应减少。但铂是贵金属，催 化剂的制造成本主要取决于铂含量 工业用重整催化剂的铂含量多在0.2～ 工业用重整催化剂的铂含量多在0.2～0.3% 0.2
催化重整的化学反应
“重整”’系指烃类分子重新排列成新的分子结 重整”’系指烃类分子重新排列成新的分子结 重整”’ 构的工艺过程 。 六员环烷的脱氢反应 五员环烷的异构脱氢反应 烷烃的环化脱氢反应 构化反应 加氢裂化反应： 加氢裂化反应：要适当控制 还有烯烃的饱和以及生焦反应等
催 化 重 整 Catalytic Reforming
2012-5-21
石油加工概论
1
催化重整的原料和产品
以汽油（主要是直馏汽油）为原料生产高辛烷 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BTX 甲苯、二甲苯） 值汽油及轻芳烃BTX （苯、甲苯、二甲苯）的 重要的炼油过程， 重要的炼油过程，同时也生产相当数量的副产 氢气 原料主要是直馏汽油馏分（石脑油）。在生产 原料主要是直馏汽油馏分（石脑油）。在生产 直馏汽油馏分 ）。 高辛烷值汽油时，一般用80～180℃馏分。 高辛烷值汽油时，一般用80～180℃馏分。当 80 馏分 以生产BTX为主时，则宜用60～145℃馏分作原 以生产BTX为主时，则宜用60～145℃馏分作原 BTX为主时 60 料，生产实际中常用60～130℃馏分作原料 生产实际中常用60～130℃馏分作原料 60
2012-5-21 石油加工概论 10
重整催化剂
活性组分 重整催化剂的主要活性组分是元素周期表中第Ⅷ 重整催化剂的主要活性组分是元素周期表中第Ⅷ 族金属元素，如铂、 族金属元素，如铂、钯、铱和铑等，称贵金属催 铱和铑等， 化剂， 化剂，工业上广泛采用的是铂 一般催化剂的脱氢活性、稳定性和抗毒物能力随 一般催化剂的脱氢活性、 铂含量的增加而增加， 铂含量的增加而增加，芳烃产率和汽油辛烷值也 随之增高，焦炭量相应减少。但铂是贵金属， 随之增高，焦炭量相应减少。但铂是贵金属，催 化剂的制造成本主要取决于铂含量 工业用重整催化剂的铂含量多在0.2～ 工业用重整催化剂的铂含量多在0.2～0.3% 0.2
催化重整课件
二、催化重整发展简介
1940年工业上第一次出现了催化重整，使用的是 MoO3-Al2O3 催化剂，以重汽油为原料，在480～530℃、1～2 MPa(氢压) 的条件下，通过环烷烃脱氢和烷烃环化脱氢生成芳香烃，通 过加氢裂化反应生成小分子烷烃等。 1949年以后，出现了贵金属铂催化剂，催化重整重新得到迅 速发展，并成为石油工业中一个重要过程。铂重整—芳烃抽 提联合装置迅速发展成生产芳烃的重要过程。 1968年开始出现铂一铼双金属催化剂，催化重整的工艺又有 新的突破。与铂催化剂比较，铂铼催化剂和随后陆续出现的 各种双金属（铂—铱、铂—锡）或多金属催化剂的突出优点 是具有较油 性质的影响 操作因素增 大时对各类 反应产生的 影响
《石油加工》
第三节 催化重整催化剂
一、重整催化剂的组成 重整催化剂的组成
工业重整催化剂分为两大类：非贵金属和贵金属催化剂。 工业重整催化剂分为两大类：非贵金属和贵金属催化剂。 非贵金属催化剂，主要有Cr 非贵金属催化剂，主要有 2O3/Al2O3 、MoO3/ Al2O3 等，其主要 活性组分多属元素周期表中第Ⅵ族金属元素的氧化物。 活性组分多属元素周期表中第Ⅵ族金属元素的氧化物。这类催化 剂的性能较贵金属低得多，目前工业上已淘汰。 剂的性能较贵金属低得多，目前工业上已淘汰。 贵金属催化剂，主要有Pt-Re/ Al2O3、Pt-Sn/ Al2O3、Pt-Ir/ Al2O3 贵金属催化剂，主要有 等系列，其活性组分主要是元素周期表中第Ⅷ族的金属元素，如 等系列，其活性组分主要是元素周期表中第Ⅷ族的金属元素， 铑等。 铂、钯、铱、铑等。 贵金属催化剂由活性组分、助催化剂和载体构成。 贵金属催化剂由活性组分、助催化剂和载体构成。
世界原油加工能力和催化重整能力
2007年世界各国或地区催化重整能力占原油加工能力的比例平均为11.52%， 最高的美国为17.73%，其次是加拿大、英国和墨西哥，分别为16.50%，15.68% 和15.60%。欧盟约为15%，中东约为11%， 我国和印度分别为1.37%和0.37%。实际上，我国催化重整能力占原油加工能力 1.37% 0.37% 的比例为5.6%，低于世界平均水平。 2007年按地区划分，亚太和北美地区的原油加工能力分别为1111 Mt/a和1 048 Mt/a，位居各地区的前二位。但北美和西欧地区的催化重整能力分别为 183Mt/a和94Mt/a，位于各地区的前二位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）异构化 A. 直链烷烃的异构化
H3C
CH3
H3C
CH3
CH3
25
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。
26
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
（4）裂化反应
脱氢
金属功能
脱氢环化
金属＋酸性功能
异构化
酸性功能
氢解
金属功能
加氢裂化
金属＋酸性功能
21
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
Cl
OH
Al O
Al O
Al O
3
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
4
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
22
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
23
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
H3C
CH3
+ H2
CH3 CH3
CH3
+ CH3
H2
24
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
5
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。
9.60 51.55 1.21 1.26 0.75 5.53 69.90
万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年
8
一 概述
原料
预处理
重重整整
产品
9
10
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢பைடு நூலகம்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
15
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 CH
HC
+ CH
H2
C
HO
CH
HC
+ CH H2O
HC
CH
CH
16
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。
1. 脱硫反应
+ RHS
H2
+ RH
H2S
CH CH
HC
+ CH
4H2
S
+ C4H10
H2S
12
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。
6
一 概述
4. 原料组成
沙轻原油直馏石脑油（C5~165℃) 科威特原油直馏石脑油（C5~165℃) 加氢裂化石脑油（C5~165℃) 乙烯裂解的汽油抽余油 合计
19.55 万吨/年 19.55 万吨/年 25.80 万吨/年 5.00 万吨/年 69.90 万吨/年
7
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 合计
17
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。
18
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。
13
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
+ CH 5H2
HC
CH
N
+ C5H12
NH 3
14
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。
19
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。
20
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）
第五章 催化重整
辽宁石油化工大学 石油化工学院
1
本章主要内容
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
2
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
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。
11
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理
H3C
CH3
H3C
CH3
CH3
25
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。
26
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
（4）裂化反应
脱氢
金属功能
脱氢环化
金属＋酸性功能
异构化
酸性功能
氢解
金属功能
加氢裂化
金属＋酸性功能
21
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
Cl
OH
Al O
Al O
Al O
3
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
4
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
22
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
23
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
H3C
CH3
+ H2
CH3 CH3
CH3
+ CH3
H2
24
二 基本原理
(二). 催化重整的基本原理
5
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。
9.60 51.55 1.21 1.26 0.75 5.53 69.90
万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年 万吨/年
8
一 概述
原料
预处理
重重整整
产品
9
10
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢பைடு நூலகம்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
15
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 CH
HC
+ CH
H2
C
HO
CH
HC
+ CH H2O
HC
CH
CH
16
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。
1. 脱硫反应
+ RHS
H2
+ RH
H2S
CH CH
HC
+ CH
4H2
S
+ C4H10
H2S
12
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。
6
一 概述
4. 原料组成
沙轻原油直馏石脑油（C5~165℃) 科威特原油直馏石脑油（C5~165℃) 加氢裂化石脑油（C5~165℃) 乙烯裂解的汽油抽余油 合计
19.55 万吨/年 19.55 万吨/年 25.80 万吨/年 5.00 万吨/年 69.90 万吨/年
7
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 合计
17
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。
18
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。
13
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
+ CH 5H2
HC
CH
N
+ C5H12
NH 3
14
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。
19
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。
20
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）
第五章 催化重整
辽宁石油化工大学 石油化工学院
1
本章主要内容
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
2
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
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。
11
二 基本原理
(一). 原料预处理（预加氢）的基本原理