催化重整学习资料

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1、第四章催化重整知识目标：了解催化重整生产过程的作用和地位、发展趋势、主要设备结构和特点；熟悉催化重整生产原料要求和组成、主要反应原理和特点、催化剂的组成和性质、工艺流程和操作影响因素分析；初步掌握催化重整生产原理和方法。第一节概述主要内容:第二节催化重整的化学反应第三节催化重整催化剂第四节催化重整原料的选择和预处理第五节催化重整工艺过程第六节芳烃抽提和精馏本章小结第一节概述一、催化重整在石油加工中的地位催化重整是以石脑油为原料，在催化剂的作用下，烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。其主要目的：一是生产高辛烷值汽油组分；二是为化纤、橡胶、

2、塑料和精细化工提供原料（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX等芳烃）。除此之外，催化重整过程还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。降低烯烃和硫含量并保持较高的辛烷值是我国炼油厂生产清洁汽油所面临的主要问题，在解决这个矛盾中催化重整将发挥重要作用。石油是不可再生资源，其最佳应用是达到效益最大化和再循环利用。石油化工是目前最重要的发展方向，BTX是一级基本化工原料，全世界所需的BTX有一半以上是来自催化重整。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

3、化剂，以重汽油为原料，在480～530℃、1～2MPa(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高的稳定性。三、催化重整原则流程（一）生产高辛烷值汽油方案以生产高辛烷值汽油为目的重

4、整过程主要有原料预处理、重整反应和反应产物分离三部分构成（二）生产芳烃方案原料预处理重整反应芳烃抽提苯塔甲苯塔二甲苯塔重整原料重整氢燃料气非芳烃苯甲苯二甲苯芳烃重整生成油重芳烃第二节催化重整的化学反应一、重整化学反应（一）芳构化反应1.六元环脱氢反应2.五元环烷烃异构脱氢反应3.烷烃环化脱氢反应芳构化反应的特点是：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

5、，提高芳烃产率。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；五元环烷的异构脱氢反应比六元环烷的脱氢反应慢很多，但大部分也能转化为芳烃；烷烃环化脱氢反应的速率较慢，在一般铂重整过程中，烷烃转化为芳烃的转化率很小。铂铼等双金属和多金属催化剂重整的芳烃转化率有很大的提高，主要原因是提高了烷烃转化为芳烃的反应速率。（二）异构化反应（三）加氢裂化反应（四）缩合生焦反应在重整条件下，烃类还可以发生叠合和缩合等分子增大的反应，最终缩合成焦炭，覆盖在催化剂表面，使其失活。因此，这类反应必须加以控制.二、重整反应的热力

6、学和动力学特征及影响因素催化重整中各类反应的特点和操作因素的影响反应六员环烷脱氢五员环烷异构脱氢烷烃环化脱氢异构化加氢裂化反应特点热效应反应热，KJ/Kg产物反应速度控制因素吸热2000～2300最快化学平衡吸热2000～2300很快化学平衡或反应速度吸热～2500慢反应速度放热很小快反应速度放热～840慢反应速度对产品产率的影响芳烃液体产品C1～C4气体氢气增加稍减—增加增加稍减—增加增加稍减—增加影响不大影响不大—无关减少减少增加减少对重整汽油性质的影响辛烷值密度蒸汽压增加增加降低增加增加降低增加增加降低增加稍增稍增增加减小增大操作因素

7、增大时对各类反应产生的影响温度压力空速氢油比促进抑制影响不大影响不大促进抑制影响不很大影响不大促进抑制抑制影响不大促进无关抑制无关促进促进抑制促进第三节催化重整催化剂一、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。非贵金属催化剂，主要有Cr2O3/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。这类催化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等系列，其活性组分主要是元素周期表中第Ⅷ族的金

8、属元素，如铂、钯、铱、铑等。贵金属催化剂由活性组分、助催化剂和载体构成。（一）活性组分要求重整催化剂具备脱氢和裂化、异构化两种活性功能，即重整催化剂的双功能。一般由一些金属元素提