石油芳烴的生產(chǎn)-催化重整生產(chǎn)芳烴

催化重整概述催化重整概述重整原料原料預(yù)處理芳烴抽提芳烴精餾重整反應(yīng)重整氫≤C5烴非芳烴芳烴苯甲苯乙苯二甲苯重芳烴催化重整是以C6～C11的石腦油為原料，在一定的操作條件和催化劑作用下，使輕質(zhì)原料油（石腦油）的烴類分子結(jié)構(gòu)重新排列整理，轉(zhuǎn)變成富含芳烴的重整油，并副產(chǎn)液化石油氣和氫氣的過程。催化重整概述重整原料原料預(yù)處理芳烴抽提芳烴精餾重整反應(yīng)重整氫≤C5烴非芳烴芳烴苯甲苯乙苯二甲苯重芳烴

原料是C6～C11的石腦油反應(yīng)需要催化劑并在一定的溫度和壓力下進(jìn)行催化重整概述重整原料原料預(yù)處理芳烴抽提芳烴精餾重整反應(yīng)重整氫≤C5烴非芳烴芳烴苯甲苯乙苯二甲苯重芳烴

產(chǎn)品富含芳烴，同時生產(chǎn)液化石油氣和氫氣等副產(chǎn)品催化重整的目的根據(jù)催化重整產(chǎn)品的特點，催化重整的目的有三個方面。①

生產(chǎn)高辛烷值汽油組分。由于催化重整產(chǎn)品有大量的芳烴，還有異構(gòu)烴，所以其可以生產(chǎn)高辛烷值汽油組分。②③

為化纖、橡膠、塑料和精細(xì)化工提供單體芳烴原料（BTX）。

生產(chǎn)化工過程所需的溶劑、油品、高純度氫氣和液化氣等。催化重整在芳烴生產(chǎn)過程中的地位催化重整在芳烴生產(chǎn)過程中的地位

催化重整由于其特殊的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能，在煉油和石油化工行業(yè)占有重要的地位，是石油煉制和石油化工的重要工藝之一；在化工行業(yè)，其是生產(chǎn)BTX芳烴的主要手段之一。催化重整的技術(shù)發(fā)展發(fā)展歷程1940-1949年，臨氫重整過程，氧化鉬/氧化鋁或氧化鉻/氧化鋁為催化劑。1949年，美國環(huán)球油品公司（UOP）開發(fā)出了鉑重整催化劑。1967年，雪佛龍公司開發(fā)出并成功工業(yè)應(yīng)用鉑錸/氧化鋁重整催化劑，鉑錸重整。1940年美國建成了第一套催化重整裝置。近年來主要發(fā)展連續(xù)重整；特點是催化劑可以連續(xù)重生，反應(yīng)條件苛刻。催化重整產(chǎn)品催化重整餐品的分布和收率受到催化重整生產(chǎn)方案、原料的組成和性質(zhì)、催化劑組成和性能、工藝流程及操作條件的影響。主要產(chǎn)品分布?xì)錃?/p>

裂解氣（C1-C2），含有少量氫氣，一般作為本裝置燃料

液化氣（C3-C4），可作為民用液化氣燃料催化重整產(chǎn)品催化重整餐品的分布和收率受到催化重整生產(chǎn)方案、原料的組成和性質(zhì)、催化劑組成和性能、工藝流程及操作條件的影響。主要產(chǎn)品分布戊烷油，可作為汽油調(diào)和組分芳烴，包括苯、甲苯、二甲苯、乙苯及重質(zhì)芳烴重整芳烴抽余油思政小課堂燃油國六標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)來了，國七標(biāo)準(zhǔn)在路上思政小課堂2019年1月1日

全國全面供應(yīng)符合第六階段強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)VIA車用汽油（含E10乙醇汽油）、VI車用柴油（含B5生物柴油）。

同時總碳?xì)浠衔锖头羌淄榭偀N排放限制下降50%，氮氧化物排放下降42%。催化重整反應(yīng)原理芳構(gòu)化反應(yīng)異構(gòu)化反應(yīng)加氫裂化反應(yīng)縮合生焦反應(yīng)催化重整原理一、芳構(gòu)化反應(yīng)這類反應(yīng)是能生成苯環(huán)的反應(yīng)，因此它是催化重整里最重要的一類反應(yīng)，生成芳烴主要靠此類反應(yīng)。

六元環(huán)烷烴脫氫反應(yīng)

五元環(huán)烷烴異構(gòu)脫氫反應(yīng)

烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng)一、芳構(gòu)化反應(yīng)

六元環(huán)烷烴脫氫反應(yīng)

反應(yīng)特點是吸熱、體積增大、生成芳烴并產(chǎn)生氫氣，是可逆反應(yīng)，反應(yīng)速度很快，在工業(yè)上基本都能夠達(dá)到化學(xué)平衡，它是生成芳烴和提高辛烷值的主要反應(yīng)。一、芳構(gòu)化反應(yīng)

五元環(huán)烷烴異構(gòu)脫氫反應(yīng)

五元環(huán)烷烴的異構(gòu)脫氫反應(yīng)也是吸熱、體積增大的可逆反應(yīng)，它的反應(yīng)速度要比六元環(huán)烷烴的反應(yīng)速度要慢一些，但反應(yīng)速率仍然較快。一、芳構(gòu)化反應(yīng)

五元環(huán)烷烴異構(gòu)脫氫反應(yīng)

僅次于六元環(huán)烷烴脫氫的重要反應(yīng)。

碳6以上的五元環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴是僅次于六元環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴的生產(chǎn)芳烴的重要途經(jīng)。一、芳構(gòu)化反應(yīng)

烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng)烷烴也可以在催化重整條件下生成芳烴，只是這個過程所需的條件比較苛刻，相較前述兩種反應(yīng)，它需要較高的反應(yīng)溫度和較低的空速。一、芳構(gòu)化反應(yīng)

烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng)二、異構(gòu)化反應(yīng)芳烴各種烴類在重整催化劑的活性表面上都能發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)。其中五元環(huán)烷烴的異構(gòu)比六元環(huán)烷烴更易于脫氫生成芳烴。三、加氫裂化反應(yīng)在催化重整條件下，各種烴類都可以發(fā)生加氫裂化反應(yīng)，并且是加氫、裂化和異構(gòu)化三者并發(fā)的反應(yīng)。加氫裂化反應(yīng)有利于提高辛烷值，但會使液體產(chǎn)物收率下降，要適當(dāng)控制。四、縮合生焦反應(yīng)縮合生焦指的是烴類經(jīng)過疊合縮合，分子增大，最終縮合成焦炭的反應(yīng)。生成的焦炭覆蓋在催化劑的表面，可造成催化劑失活。在生產(chǎn)中必須控制這類反應(yīng)，工業(yè)上采用循環(huán)氫保護(hù)，一方面使容易縮合的烯烴飽和。

另一方面抑制芳烴深度脫氫。思政小課堂大國工匠吳金源思政小課堂加氫裝置高壓法蘭拆裝質(zhì)量監(jiān)督吳金源操作法中央企業(yè)知識型先進(jìn)職工享受國務(wù)政府特殊津貼中國石化技術(shù)能手中國石化技能大師中國石化金牌班長他參與”氫氣梯級利用法“等,創(chuàng)新創(chuàng)效項目10多個,為公司增創(chuàng)效益超千萬元。他是我們石化人的學(xué)習(xí)的榜樣。重整原料及預(yù)處理一、催化重整原料

原料的來源主要是直餾石腦油（直餾汽油）。原油常壓蒸餾得到的石腦油餾分范圍內(nèi)的烴類化合物二次加工汽油如焦化汽油、催化裂化汽油、加氫裂化汽油和重整芳烴抽余油也可摻入直餾石腦油作為重整原料，但需經(jīng)加氫精制除去烯烴、硫、氮等非烴組分。一、催化重整原料

催化重整對原料的要求原料餾程生產(chǎn)高辛烷值汽油為目的80～180℃餾分60～145℃餾分生產(chǎn)BTX為目的60～180℃餾分同時生產(chǎn)BTX和高辛烷值汽油族組成

生產(chǎn)芳烴主要是環(huán)烷烴脫氫反應(yīng)，因此含環(huán)烷烴較多的原料是良好的重整原料。一、催化重整原料雜質(zhì)含量雜質(zhì)名稱含量限制雜質(zhì)名稱含量限制砷<1ppb硫、氮<0.5ppm鉛<20ppb氯<1ppm銅<10ppb水<5ppm砷、鉛、銅、硫、氮等都會使催化劑中毒，氯化物和水的含量不恰當(dāng)也會使催化劑失活。其中砷、鉛、銅等重金屬會使催化劑永久中毒。二、原料的預(yù)處理目的得到餾分范圍，雜質(zhì)含量都合乎要求的重整原料。過程預(yù)分餾切去<80℃或<60℃的輕餾分預(yù)脫砷<1ppb（加氫法，吸附法，化學(xué)法）預(yù)加氫脫水深度脫硫除去重整原料中的主要是硫化物、氮化物、含氧有機(jī)化合物和金屬有機(jī)化合物分離液體油中溶解的少量H2O、NH3、H2S等有必要進(jìn)一步降低S含量。二、原料的預(yù)處理

對原料預(yù)處理（預(yù)加氫）的基本原理脫硫反應(yīng)脫氮反應(yīng)二、原料的預(yù)處理

對原料預(yù)處理（預(yù)加氫）的基本原理脫氧反應(yīng)烯烴飽和二、原料的預(yù)處理

對原料預(yù)處理（預(yù)加氫）的基本原理脫鹵反應(yīng)脫金屬催化重整裝置原料預(yù)處理部分工藝原則流程圖二、原料的預(yù)處理預(yù)處理流程1—預(yù)分餾塔；2—預(yù)加氫加熱爐；3，4—預(yù)加氫反應(yīng)器；5—脫水塔催化重整裝置原料預(yù)處理部分工藝原則流程圖二、原料的預(yù)處理預(yù)處理流程分餾加氫預(yù)脫砷預(yù)加氫脫水思政小課堂花園式化工廠思政小課堂

隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的提升和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油化工行業(yè)的發(fā)展更加追求“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”?；▓@化

不但設(shè)備裝置技術(shù)水平、生產(chǎn)能力發(fā)生巨變，石化人的工作環(huán)境也有了飛躍式的提升。裂解汽油的來源與組成固定床半再生式重整技術(shù)工藝流程

固定床半再生式

連續(xù)再生式重整固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖1，2，3，4—加熱爐5，6，7—重整反應(yīng)器8—后加氫反應(yīng)器9—高壓分離器10—穩(wěn)定塔脫戊烷油脫戊烷塔固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖脫戊烷油脫戊烷塔強(qiáng)吸熱反應(yīng)第一個反應(yīng)器里面發(fā)生的主要是六元環(huán)的脫氫反應(yīng)。固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖脫戊烷油脫戊烷塔強(qiáng)吸熱反應(yīng)

二反和三反里發(fā)生的是五元環(huán)烷烴異構(gòu)脫氫反應(yīng)和烷烴的環(huán)化脫氫反應(yīng)。固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖脫戊烷油脫戊烷塔強(qiáng)吸熱反應(yīng)

第四個反應(yīng)器稱之為后加氫反應(yīng)器，在這個反應(yīng)器里面繼續(xù)進(jìn)行烷烴環(huán)化脫氫反應(yīng)，還有加氫裂化和縮合生焦反應(yīng)。固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖脫戊烷油脫戊烷塔強(qiáng)吸熱反應(yīng)前三個反應(yīng)器的入口溫度各裝置的控制指標(biāo)略有差異，有的相等，有的依次遞減2～3℃。固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖脫戊烷油脫戊烷塔強(qiáng)吸熱反應(yīng)四個反應(yīng)器的入口和出口的溫度差越來越小，四反的進(jìn)出口的溫降是最小的。固定床半再生式重整工藝流程催化重整裝置重整反應(yīng)過程原則工藝流程圖脫戊烷油脫戊烷塔強(qiáng)吸熱反應(yīng)一般是每半年或者一年要停止進(jìn)料，催化劑在反應(yīng)器中就地再生。固定床半再生式重整工藝流程操作條件溫度重整工藝的操作條件壓力催化劑量空速氫油比固定床半再生式重整工藝流程溫度

一反入口溫度一般為490℃左右,隨催化劑活性的降低，入口溫度逐步提高到515～530℃

，各反應(yīng)器溫降依次減少。壓力

壓力較高不利于芳烴的生成，而且高的氫分壓導(dǎo)致加氫裂化反應(yīng)的加速。但是提高操作壓力，能減少深度脫氫和縮聚反應(yīng)，使催化劑的失活速率減慢。固定床半再生式重整工藝流程溫度

一反入口溫度一般為490℃左右,隨催化劑活性的降低，入口溫度逐步提高到515～530℃

，各反應(yīng)器溫降依次減少。壓力

壓力低，生成芳烴的轉(zhuǎn)化率高，氫產(chǎn)率也高，加氫裂化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率降低，過低，催化劑易于積炭失活，催化劑運轉(zhuǎn)期縮短。1.82~3.04MPa固定床半再生式重整工藝流程催化劑量

重整催化劑在各反應(yīng)器中的分配量通常總是前部少后部多，通常第4反應(yīng)器催化劑積炭量是第1反應(yīng)器的5~8倍。

催化重整裝置的運轉(zhuǎn)周期主要取決于最后一臺反應(yīng)器?？账?/p>

空速大小主要取決于催化劑的活性水平和原料性質(zhì)。

環(huán)烷基原料，采用較高的空速；烷基原料，采用較低的空速。固定床半再生式重整工藝流程催化劑量

重整催化劑在各反應(yīng)器中的分配量通?？偸乔安可俸蟛慷?，通常第4反應(yīng)器催化劑積炭量是第1反應(yīng)器的5~8倍。

催化重整裝置的運轉(zhuǎn)周期主要取決于最后一臺反應(yīng)器。氫油比

循環(huán)氫可抑制生焦反應(yīng)、保護(hù)催化劑，減少反應(yīng)床層的溫降。但過高壓縮機(jī)功率消耗增加，降低了轉(zhuǎn)化率。取決于催化劑。固定床半再生式重整工藝流程固定床半再生式重整技術(shù)采用的反應(yīng)器固定床半再生式重整工藝流程

軸向反應(yīng)器1、合金鋼襯里；2、耐火水泥層3、炭鋼殼體；4、測溫點5、鋼絲網(wǎng)；6、油氣出口集合管7、分配頭；8、惰性小球9、催化劑；10、催化劑卸出口結(jié)構(gòu)簡單；但催化劑床層厚；物料通過時壓力降比較大。固定床半再生式重整工藝流程

徑向反應(yīng)器1、扇形筒；2、催化劑取樣口3、催化劑卸料口；4、分配器5、中心管罩帽；6、瓷球7、催化劑；8、中心管床層壓降低；（氣流以較低的流速沿徑向通過較薄的催化劑床層）。思政小課堂碳達(dá)峰是指我國承諾2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達(dá)到峰值之后逐步降低。思政小課堂碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個人測算在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，然后通過植物造樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”。思政小課堂

及時關(guān)電腦、打開一扇窗、自備購物袋、種一棵樹。

減排、減污、減負(fù)、減欲、減速，就能為碳中和、碳減排貢獻(xiàn)自己的力量。連續(xù)再生式重整工藝連續(xù)重整工藝工藝流程

固定床半再生式

連續(xù)再生式重整設(shè)有專門的再生器，反應(yīng)器和再生器都是采用移動床，催化劑在反應(yīng)器和再生器之間連續(xù)不斷地進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)和再生。連續(xù)重整工藝UOP連續(xù)重整工藝流程

反應(yīng)器、再生器和提升器。

催化劑從1反頂部進(jìn)入后依靠重力依次流過了第二個反應(yīng)器和第三個反應(yīng)器，然后從最下面的一個反應(yīng)器出來，之后待再生催化劑被提升進(jìn)入再生器。連續(xù)重整工藝UOP連續(xù)重整工藝流程

反應(yīng)器、再生器和提升器。

在再生器內(nèi)經(jīng)過燒焦、氯化氧化和干燥后，催化劑得以再生，再生后的催化劑循環(huán)返回至第一反應(yīng)器。連續(xù)重整