催化重整-催化重整催化劑的使用（石油加工課件）

項目七

催化重整技術(shù)任務(wù)二催化重整催化劑的使用一、重整催化劑的種類與組成

二、重整催化劑的失活三、重整催化劑的使用一、重整催化劑的種類與組成（一）重整催化劑的種類

工業(yè)重整催化劑分為兩大類：非貴金屬和貴金屬催化劑。非貴金屬催化劑：主要有Cr2O3/Al2O3、MoO3/Al2O3——已淘汰。貴金屬催化劑：主要有Pt-Re/Al2O3、Pt-Sn/Al2O3、Pt-Ir/Al2O3等，活性組分主要是鉑、鈀、銥、銠等。貴金屬催化劑構(gòu)成主要包括以下：活性組分

助催化劑

載體

（二）重整催化劑的組成一、重整催化劑的種類與組成

1.活性組分

活性組分是催化劑的核心。要求重整催化劑具備脫氫和裂化、異構(gòu)化兩種活性功能，即重整催化劑的雙功能。一般由一些金屬元素提供環(huán)烷烴脫氫生成芳烴、烷烴脫氫生成烯烴等脫氫反應(yīng)功能，也叫金屬功能；由鹵素提供烯烴環(huán)化、五元環(huán)異構(gòu)等異構(gòu)化反應(yīng)功能，也叫酸性功能。一、重整催化劑的種類與組成（二）重整催化劑的組成鉑活性組分中所提供的脫氫活性功能，目前應(yīng)用最廣的是貴金屬Pt。一般來說，催化劑的活性、穩(wěn)定性和抗毒物能力隨鉑含量的增加而增強。一般為0.1%～0.7%。

鹵素活性組分中的酸性功能一般由鹵素提供，隨著鹵素含量的增加，催化劑對異構(gòu)化和加氫裂化等酸性反應(yīng)的催化活性也增加，實際操作中一般為0.4%～1.0%。（二）重整催化劑的組成一、重整催化劑的種類與組成?鉑錫催化劑的低壓穩(wěn)定性非常好，環(huán)化選擇性也好，其較多的應(yīng)用于連續(xù)重整工藝。鉑錸系列鉑銥系列鉑錫系列?與鉑催化劑相比，初活性沒有很大改進，但活性、穩(wěn)定性大大提高，且容碳能力增強（容碳量可達20%，鉑催化劑僅為3%~6%），主要用于固定床重整工藝。?在鉑催化劑中引入銥可以大幅度提高催化劑的脫氫環(huán)化能力，其氫解能力也強，常加入第三組分作為抑制劑改善其選擇性和穩(wěn)定性。

2.助催化劑一、重整催化劑的種類與組成（二）重整催化劑的組成3.載體

載體本身并沒有催化活性，但是具有較大的比表面積和較好的機械強度，它能使活性組分很好地分散在其表面，從而更有效的發(fā)揮其作用，節(jié)省活性組分的用量，同時也提高催化劑的穩(wěn)定性和機械強度。目前常用的載體有有η-Al2O3和γ-Al2O3。?砷和鉑有很大的親合力,它能與催化劑表面的鉑晶粒形成鉑砷化合物造成催化劑永久性中毒。通常鉑重整原料的含砷量限制在1～2ppb以下。?硫、氮、一氧化碳和二氧化碳等。如原料中的含硫化合物在重整反應(yīng)條件下會產(chǎn)生H2S，H2S能與鉑反應(yīng)生成金屬硫化物，從而降低催化劑中脫氫－加氫活性。催化劑積炭失活鉑晶粒的聚結(jié)失活永久性毒物失活非永久性毒物失活?對一般鉑催化劑，當(dāng)積炭增至3～10％,其活性大半喪失，對鉑錸催化劑則積炭達20％時其活性大半喪失。?

在操作過程中由于催化劑上的鉑晶粒長期處于高溫以及原料中的雜質(zhì)與水的存在會逐漸聚結(jié)長大，從而導(dǎo)致活性降低。

二、重整催化劑的失活重整催化劑失活類型（一）運轉(zhuǎn)催化劑的活性保護三、重整催化劑的使用（1）水氯平衡

一個優(yōu)良的催化劑，其金屬功能和酸性功能是相互匹配的。催化劑上氯含量（酸性功能）的調(diào)節(jié)方法在開工初期和正常運轉(zhuǎn)時有所不同。開工初期由于催化劑在還原時和進油后初期系統(tǒng)中的水量較多，氯損失較大，或由于氯化更新時未到預(yù)期的效果，所以在開工初期必須集中補氯以期對催化劑上氯進行調(diào)整。正常運轉(zhuǎn)

當(dāng)重整轉(zhuǎn)入正常運轉(zhuǎn)后，反應(yīng)系統(tǒng)中水和氯的來源是原料油中的水和氯及注入的水和氯。循環(huán)氣中水以l5~30μg/g為好；氯含最在l~3μg/g之間。

在實踐中也可簡單的按循環(huán)氣中水的含量來確定一般注氯量。三、重整催化劑的使用（一）運轉(zhuǎn)催化劑的活性保護（2）合理控制積炭防止積炭加劇的有效方法就是加大氫油比。在任何情況下操作,氫油比不應(yīng)低于操作規(guī)程的指標(biāo),否則會使積炭加劇,縮短運轉(zhuǎn)周期。（3）控制催化劑毒物①抑制加氫裂解和異構(gòu)化的毒物：加氫裂解和異構(gòu)化的毒物主要是水、氯。在運轉(zhuǎn)中發(fā)生過量水（或氯)的污染時,將會使反應(yīng)產(chǎn)物中的甲烷含量驟然下降。②抑制增強裂解活性的物質(zhì)：最常見的是氯。過多的氯會破壞重整催化劑的雙功能機能的平衡。為了洗去催化劑上的氯或抑制原料中多余氯,可以采用注水的辦法。三、重整催化劑的使用（二）催化劑的再生1.燒炭：所占時間最長，高溫，所以要采取措施盡量縮短燒炭時間并很好地控制燒炭溫度。燒炭過程中最重要的是控制燒炭的溫度，過高的溫度會使催化劑結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致永久性失活?？刂坪趿渴强刂茻繙囟鹊闹饕侄?。

因積炭失去活性，經(jīng)燒炭、氯化更新、還原及硫化等過程，可恢復(fù)其活性，但如因金屬中毒或高溫?zé)Y(jié)而嚴(yán)重失活，再生不能使其恢復(fù)活性，則必須更換催化劑。三、重整催化劑的使用（二）催化劑的再生2.氯化更新：在燒炭過程中，催化劑上的氯會大量流失，鉑晶粒也會聚集，氯化更新的作用就是補充氯并使鉑晶粒重新分散，以便恢復(fù)催化劑的活性。氯化是在催化劑燒焦以后,在一定的條件下通入含氯的化合物。工業(yè)上一般選用二氯乙烷，在循環(huán)氣中的濃度（體積分?jǐn)?shù)）稍低于1%。循環(huán)氣采用空氣或含氧量高的惰性氣體。氯化多在510℃、常壓下進行，一般是進行2小時；更新是在適當(dāng)?shù)臏囟认掠酶煽諝馓幚泶呋瘎?使鉑的表面再氧化以防止鉑晶粒的聚結(jié),以保持催化劑的表面積和活性。三、重整催化劑的使用（二）催化劑的再生3.

被硫污染后的再生：燒焦前必須先將臨氫系統(tǒng)中的硫及硫化鐵除去，以免催化劑在再生時受硫酸鹽污染。我國通用——高溫?zé)釟溲?/p>