催化重整技术讲义ppt课件.ppt

第十章催化重整第一节概述催化重整的原料：
直馏的汽油馏分，又称为石脑油。
焦化汽油
加氢裂化汽油
催化重整的产物：
高辛烷值汽油，RON达到95以上。
轻芳烃（苯、甲苯、二甲苯，简称BTX）。
副产物为氢气。1940美国建成了第一套以氧化钼/氧化铝作催化剂的催化重整装置，后来又建成了氧化铬/氧化铝作催化剂的重整装置。
该过程又称临氢重整过程，可以生产RON为80左右的汽油。其缺点就是：催化剂活性不高，积炭快，反应周期短，处理能力小，操作费用大，汽油的辛烷值也不高。1949美国UOP公司开发出了铂重整催化剂，并建成了用Pt/Al2O3作催化剂的重整装置，从此开始了催化重整大力发展的时期。Pt/Al2O3催化剂的活性高、稳定性好、选择性好、液体产物收率高，反应运转周期长，催化剂表面积炭后经过再生其活性基本可以恢复到新鲜催化剂的水平。1967年美国雪弗隆公司发明成功了铂铼/氧化铝双金属重整催化剂并投入工业应用，
从此开始开始了双金属和多金属重整催化剂及其相关工艺技术发展的时期，并逐步取代了铂重整催化剂。其突出优点就是：容炭能力强，稳定性较高，因而可以在较高的反应温度和较低的氢分压下操作。
催化剂还能保持良好的活性，汽油的辛烷值与产率、芳烃与氢气的产率均比较高。三、催化重整工艺流程简述催化重整催化剂在反应过程中会因积炭而逐渐失活，经再生后可以恢复其活性，根据催化剂的再生方式的不同可以分为：
半再生式
运行一段时间后，将装置停下来再生，反应和再生是间断进行的。
连续再生式
在装置运行期间，反应和再生同时进行。图10-1-1半再生催化重整工艺流程示意图
1－反应器；2－加热炉；3－稳定塔；
4－压缩机；5－分离器连续重整是指在装置运转期间反应与再生同时进行。目前连续重整主要有两种形式。图10-1-2连续催化重整原理流程图（UOP）
1－移动床反应器；2－催化剂连续再生系统；
3－加热炉；4－分离器；5－压缩机；5－稳定塔生产的目的产品不同，其生产工艺也不完全相同。预分馏：其作用就是切取适合沸程的重整原
料，同时脱去原料中部分水分。
预脱砷：脱去原料中的砷。
预加氢：脱除原料中的杂质，使烯烃饱和以
减少催化剂上的积炭。（二）重整反应
经过预处理后的原料进入装置后，与循环氢混合并加热至490～525℃，在1～2Mpa下进入反应器进行反应。从反应器出来的反应产物经过换热后进入分离器，分离出含氢气75～90v%的气体，以供循环使用；所得液体为含芳烃30～70%的重整汽油，其RON高达90以上，可以作为高辛烷值汽油组分。（三）芳烃抽提
重整汽油可以作为芳烃抽提装置的原料，用二乙二醇醚、三乙二醇醚、二甲基亚砜或环丁砜为溶剂抽提出芳烃，并经过精馏进一步得到苯、甲苯、二甲苯等有机化工原料。第二节催化重整的化学反应一、六员环烷烃脱氢反应因此从热力学上判断，对于此类反应较高的反应温度和较低的反应压力对反应是有利的。图10-2-1温度及氢分压对环己烷转化为苯的
平衡产率的影响表10-2-2C6～C8六员环烷烃脱氢反应的相对反应速率六员环烷烃脱氢可使产物的辛烷值较原料有很大的增长。如甲基环己烷脱氢后转化为甲苯使RON提高约46个单位。此反应的反应速率常数很大，很容易达到平衡。
带侧链的六员环烷烃脱氢反应速度比环己烷更大。二、异构化反应1、环烷烃的异构化反应2.0由五员环烷烃异构化成六员环烷烃的反应是浅度的放热反应，同时随着反应温度的升高其平衡常数显著减小。2、正构烷烃的异构化反应正构烷烃的异构化反应也是浅度的放热可逆反应，此反应的平衡常数也随着反应温度的升高显著减小。
正构烷烃的异构化反应本身能使产物的辛烷值有较大幅度的提高，同时异构烷烃又比正构烷烃更容易环化脱氢生成芳烃，这些反应对提高催化重整产物的质量是有利的。三、烷烃脱氢环化反应在较高的反应温度下，烷烃脱氢环化的平衡转化率是较高的，由于反应产物的分子数是反应物的5倍，因而提高反应压力对反应是不利的。图10-2-3温度及氢分压对正己烷转化为
苯的平衡产率的影响图10-2-4温度及氢分压对正庚烷转化为
甲苯的平衡产率的影响表10-2-6正庚烷环化脱氢为甲苯的平衡转化率与实际转化率图10-2-5正庚烷的催化重整反应历程表10-2-7正庚烷转化的各起始反应速度
［mol/g催化剂.h］四、氢解及加氢裂化反应产物产物◆在同一种催化剂（Pt/Al2O3）作用下：
在285℃时，主要是在金属中心的催化作用下
发生氢解反应；分子中任何C－C均可能发生
断裂，对于异构烷烃而言，其产物中甲烷产率
较高。氢解与加氢裂化反应是中等程度的放热反应，其热效应大约是-50kJ/mol。由于其平衡常数很大，可以看成是不可逆反应。在催化重整过程中，此类反应会导致液体产物收率下降，并消耗较多的氢气，因而该类反应属于不希望发生的反应。
由于在装