第一節(jié) 催化重整概述

第十一章催化重整

(CatalyticReforming)第一節(jié)概述2024/2/181煉油工藝學(xué)一、催化重整的原料和產(chǎn)品“重整”是指烴類分子重新排列成新的分子結(jié)構(gòu)

目的：催化重整是生產(chǎn)高辛烷值汽油及輕芳烴(苯、甲苯、二甲苯，簡(jiǎn)稱BTX)的重要石油加工過程，同時(shí)也生產(chǎn)相當(dāng)數(shù)量的副產(chǎn)氫氣催化重整原料：直餾汽油餾分（石腦油）、目前為了擴(kuò)大原料來源，也有用焦化汽油、加氫汽油產(chǎn)品：高辛烷值汽油、輕芳烴(BTX)、副產(chǎn)氫氣和液化氣2024/2/182煉油工藝學(xué)石油煉制工程催化重整的原料主要是直餾汽油餾分，即石腦油(Naphtha)。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的不同，所用原料的餾程也不同：①在生產(chǎn)高辛烷值汽油時(shí)，一般用80～180℃的餾分(寬餾分）；②當(dāng)以生產(chǎn)BTX為主時(shí)，則宜用60～145℃的餾分作原料(窄餾分）。生產(chǎn)實(shí)際中常用60～130℃餾分作原料2024/2/183煉油工藝學(xué)石油煉制工程二、催化重整技術(shù)發(fā)展1940年建成第一套催化重整裝置

其發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：①從1940年至1949年為第一階段。這個(gè)時(shí)期是以氧化鉬/氧化鋁和氧化鉻/氧化鋁為催化劑的重整過程，亦稱為臨氫重整過程；②1949年美國(guó)環(huán)球油公司(UOP)開發(fā)出了鉑重整催化劑；③1967年雪弗隆研究公司研究成功鉑錸/氧化鋁雙金屬重整催化劑并投入工業(yè)應(yīng)用，稱為鉑錸重整HydroformingPlatformingPt-ReReforming2024/2/184煉油工藝學(xué)石油煉制工程三、催化重整工藝流程

原料預(yù)處理以高辛烷值汽油為主重整反應(yīng)

原料預(yù)處理重整反應(yīng)系統(tǒng)重整原料拔頭油副產(chǎn)氫氣燃料氣高辛烷值汽油組分重整循環(huán)氫2024/2/185煉油工藝學(xué)石油煉制工程

原料預(yù)處理以生產(chǎn)芳烴為主重整反應(yīng)芳烴抽提和分離部分

2024/2/186煉油工藝學(xué)石油煉制工程原料預(yù)處理預(yù)分餾切取合適沸程的重整原料預(yù)脫砷含砷量降到100ppb以下預(yù)加氫除去原料油中的能使催化劑中毒的毒物鉬酸鎳鈷鉬鎳1、原料預(yù)處理部分目的：餾分合格及雜質(zhì)含量合乎原料要求2024/2/187煉油工藝學(xué)石油煉制工程原料的預(yù)處理包括原料的預(yù)分餾、預(yù)脫砷、預(yù)加氫三部分，其目的是得到餾分范圍、雜質(zhì)含量都合乎要求的重整原料。為了保護(hù)價(jià)格昂貴的重整催化劑，對(duì)原料中的雜質(zhì)含量有嚴(yán)格的限制。預(yù)分餾：切取合適沸程的重整原料。在多數(shù)情況下，進(jìn)入重整裝置的原料是原油常壓塔頂＜180℃（生產(chǎn)高辛烷值汽油時(shí)）或＜130℃（生產(chǎn)輕芳烴時(shí)）汽油餾分。在預(yù)分餾塔，切去＜80℃或＜60℃的輕餾分。

2024/2/188煉油工藝學(xué)石油煉制工程預(yù)加氫：脫除原料油中對(duì)催化劑有害的雜質(zhì)，使雜質(zhì)含量達(dá)到限制要求。同時(shí)使烯烴飽和以減少催化劑的積炭，延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期。預(yù)加氫催化劑一般采用鉬酸鈷、鉬酸鎳催化劑，也有用復(fù)合催化劑。脫水塔進(jìn)行脫水。重整原料油要求的含水量很低，一般的汽提塔難以達(dá)到要求，故采用蒸餾脫水法。脫水塔實(shí)質(zhì)上是一個(gè)蒸餾塔。塔頂產(chǎn)物是水和少量輕烴的混合物，經(jīng)冷凝冷卻后在分離器中油水分層，再分別引出。2024/2/189煉油工藝學(xué)石油煉制工程2．重整反應(yīng)部分重整反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，為了維持較高的反應(yīng)溫度，一般采用三至四個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)，反應(yīng)器間有加熱爐加熱原料至所需的反應(yīng)溫度，通常在四個(gè)反應(yīng)器中加入的催化劑量之比為1:1.5:2.5:5，反應(yīng)器的入口溫度一般為480～520℃2024/2/1810煉油工藝學(xué)石油煉制工程生產(chǎn)芳烴和生產(chǎn)高辛烷值汽油時(shí)，其原料預(yù)處理和重整反應(yīng)兩部分的工藝流程基本相同，不同之處在：①因存在裂解反應(yīng)，重整生成油中含有少量烯烴，在芳烴抽提時(shí)，烯烴會(huì)混入芳烴而影響芳烴純度，因此要經(jīng)過加氫使這些烯烴飽和②分理出富氫氣體后的重整生成油進(jìn)入脫戊烷塔，塔頂分出≤C5的輕組分，塔底為脫戊烷油，即芳烴抽提的進(jìn)料2024/2/1811煉油工藝學(xué)石油煉制工程目前工業(yè)重整裝置廣泛采用的反應(yīng)系統(tǒng)流程可分兩大類：固定床反應(yīng)器半再生式工藝流程移動(dòng)床反應(yīng)器連續(xù)再生式工藝流程固定床：主要特征是采用3～4個(gè)固定床反應(yīng)器串聯(lián)，每0.5～la停止過油，全部催化劑就地再生一次；移動(dòng)床：主要特征是設(shè)有專門的再生器，反應(yīng)器和再生器都是采用移動(dòng)床反應(yīng)器，催化劑在反應(yīng)器和再生器之間不斷地進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)和再生，一般每3～7d全部催化劑再生一遍。

2024/2/1812煉油工藝學(xué)石油煉制工程移動(dòng)床反應(yīng)器連續(xù)再生式重整反應(yīng)系統(tǒng)，有美國(guó)UOP和法國(guó)IFP的專利技術(shù)，是目前世界上工業(yè)應(yīng)用主要的兩家技術(shù)。UOP和IFP連續(xù)重整采用的反應(yīng)條件基本相似，都用鉑錫催化劑。UOP連續(xù)重整的三個(gè)反應(yīng)器是疊置的。IFP連續(xù)重整的三個(gè)反應(yīng)器則是并行排列。勝煉連續(xù)重整技術(shù)提供了更為適宜的反應(yīng)條件，取得了較高的芳烴產(chǎn)率、較高的液體收率和氫氣產(chǎn)率，突出的優(yōu)點(diǎn)是改善了烷烴芳構(gòu)化反應(yīng)的條件規(guī)模小的裝置來用連續(xù)重整是不經(jīng)濟(jì)的2024/2/1813煉油工藝學(xué)石油煉制工程鉑錸重整的其他操作條件如下：空速：1.5～2h-1氫油比：1200:1(體)；5～10(分子比)壓力：1.5～2.0MPa連續(xù)重整裝置的反應(yīng)條件一般如下：反應(yīng)壓力：0.35～0.8MPa氫油分子比：1.5～4反應(yīng)溫度：500～530℃2024/2/1814煉油工藝學(xué)石油煉制工程以生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品為目的時(shí)，重整反應(yīng)產(chǎn)物——脫戊烷油中一般含芳烴30％～60％，其余是非芳烴。這一混合物中，芳烴和非芳烴的沸點(diǎn)相近或有共沸現(xiàn)象一般用精餾的方法很難將它們分開，通常采用液-液抽提的方法，先分出混合芳烴，然后進(jìn)行芳烴精餾。芳烴液-液抽提的原理是根據(jù)芳烴在溶劑中的溶解度不同，使芳烴和非芳烴得到分離。2024/2/1815煉油工藝學(xué)石油煉制工程重整反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過抽提后得到的是苯、甲苯、二甲苯和重芳烴的混合物，芳烴精餾的目的就是將它們分離成單體芳烴。目前我國(guó)芳烴精餾的工藝流程有兩種類型：一種是三塔流程，用來生產(chǎn)苯、甲苯、混合二