２００２年 抚顺烃加工技术 第８期
催化重整生成油选择性加氢催化剂
和工艺技术研究
张丽娟
催化重整／芳烃抽提是生产苯、甲苯和二甲苯（ＢＴＸ）等化工原料的主要加工手段之～。
石脑油馏分经过催化重整后，其生成油中富含芳烃和溶剂油馏分，同时也含有少量的烯烃。
要生产出合格的芳烃产品和溶剂油，则必须通过抽提的方法将芳烃与非芳烃分离，同时还必
须脱除其中的烯烃。否则，芳烃产品的溴指数和酸洗颜色不合格，溶剂油的溴指数和铜片腐
蚀试验不合格；烯烃在抽提溶剂中聚合而污染抽提溶剂，而且烯烃氧化生成的有机酸可造成
抽提系统设备的腐蚀。对于生产芳烃的重整／抽提装置，都面临一个如何脱除重整生成油中
烯烃的问题。随着连续重整技术的发展和推广应用及固定床半再生催化重整反应苛刻度的
提高，重整生成油中烯烃含量也相应增加，因此脱除烯烃的问题更加突出。
工业上常用的脱除烯烃的方法是采用自土吸附法处理芳烃，再加氢精制抽余油。这种
分别处理的方法不仅工艺流程复杂，而且能耗较高。白土作为吸附剂，其使用寿命较短，导
致更换频繁，而且白土不能再生，废弃的白土会带来严重的环境污染。
国内现有的固定床半再生重整装置，在反应系统中串联一台后加氢反应器。在较高的
反应温度（３００～３４０￣Ｃ）、较低的体积空速（１～２ｈ ）及常规Ｃｏ—Ｍｏ或Ｎｉ—Ｍｏ加氢精制催
化剂存在下，很难达到深度脱烯烃（溴指数小于ｌＯＯｍｇＢｒ／ｌＯ０ｇ油）和芳烃在加氢过程中基
本不损失（芳烃损失小于０．５％）的要求。
据报道，近年来国外出现了使用贵金属催化剂通过选择性加氢的方法脱除重整生成油
中烯烃的工艺技术。国内目前工业应用的选择性加氢催化剂，是在比较缓和的条件下仅用
于处理重整生成油的苯馏分脱除烯烃，而重整生成油全馏分选择性加氢技术的工业应用尚
未见报导。
我国催化重整发展迅速，截止２０００年底，我国的催化重整总加工能力为１７００ Ｘ １０ ｔ／ａ，
其中６０％以上的加工能力用于生产芳烃。为了降低汽油中的苯含量，生产出符合环境保护
催化重整：在有催化剂作用的条件下,对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程叫催化重整。 石油炼制过程之一，加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分（或石脑油）转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。重整汽油可直接用作汽油的调合组分，也可经芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯。副产的氢气是石油炼厂加氢装置（如加氢精制、加氢裂化）用氢的重要来源。
沿革
20世纪40年代在德国建成了以氧化钼（或氧化铬）／氧化铝作催化剂（见金属氧化物催化剂）的催化重整工业装置，因催化剂活性不高，设备复杂，现已被淘汰。1949年美国公布以贵金属铂作催化剂的重整新工艺，同年11月在密歇根州建成第一套工业装置，其后在原料预处理、催化剂性能、工艺流程和反应器结构等方面不断有所改进。1965年，中国自行开发的铂重整装置在大庆炼油厂投产。1969年，铂铼双金属催化剂用于催化重整，提高了重整反应的深度，增加了汽油、芳烃和氢气等的产率，使催化重整技术达到了一个新的水平。
化学反应
包括以下四种主要反应：①环烷烃脱氢；②烷烃脱氢环化；③异构化；④加氢裂化。反应①、②生成芳烃，同时产生氢气，反应是吸热的；反应③将烃分子结构重排，为一放热反应（热效应不大）；反应④使大分子烷烃断裂成较轻的烷烃和低分子气体，会减少液体收率，并消耗氢,反应是放热的。除以上反应外,还有烯烃的饱和及生焦等反应，各类反应进行的程度取决于操作条件、原料性质以及所用催化剂的类型。
催化剂
近代催化重整催化剂的金属组分主要是铂，酸性组分为卤素（氟或氯），载体为氧化铝。其中铂构成脱氢活性中心，促进脱氢反应；而酸性组分提供酸性中心，促进裂化、异构化等反应。改变催化剂中的酸性组分及其含量可以调节其酸性功能。为了改善催化剂的稳定性和活性，自60年代末以来出现了各种双金属或多金属催化剂。这些催化剂中除铂外，还加入铼、铱或锡等金属组分作助催化剂，以改进催化剂的性能。
催化重整工艺技术发展
【摘要】本文通过研究国内外催化重整工艺的发展现状，以及国内外催化剂发展的现状，指出了催化重速工艺今后发展的趋势。
【关键词】催化重整;催化剂;发展
引言
催化重整工艺始于1949年，经历了60年的发展，取得了非常大的进步。当前科技的不断发展，社会的不断进步，经济的不断发展，给催化重整工艺的发展带来了新的机遇和挑战。催化重整技术在近代石油炼制、石油化工企业当中最最重要的加工工艺，其是以石脑油为原料，通过催化剂的催化作用，生产高辛烷值汽油调和组分和芳烃类化工原料，同时副产氢气用于石油产品加氢改质的石油炼制工艺过程。催化重整按照催化剂再生方式通常分为三种类型：半再生式催化重整、循环再生式催化重整和连续再生式催化重整（连续重整），目前国内外的催化重整的工业装置在这三种类型中所占的比例约为50%、10%和40%。
现如今社会各界对环保问题越来越关注，关于环境保护的相关要求的也越来越严格，这就使得在现代石油炼制工业中突显了催化重整技术越来越重要的作用。本文通过研究国内外催化重整工艺的发展现状，以及国内外催化剂发展的现状，指出了催化重速工艺今后发展的趋势。
1催化重整工艺的生产发展现状
1.1国外生产现状
据相关统计，2013年全球共有炼油厂675座，原油总加工能力达45.71亿吨/年，美国为9.12亿吨/年，占世界原油加工能力的21.01%居世界首位，我国为4.05亿吨/年，居世界第2位。
根据OGJ统计，2013年全球催化重整能力部总和为5.05亿吨/年，美国为1.53亿吨/年，位居第一，占全世界的催化重整能力的31.17%，我国则为871万吨/年，居于世界第十五位，低于世界平均水平。全世界生产重整生成油的炼油厂有475座，其中美国大概有近130座、日本大概有近35座、俄罗斯大概有42座、加拿大大概有20座左右、我国大概有60座。根据UOP公司20世纪70年代设计的CCR连续重整装置的最大加工能力为40000桶/日（172万吨/年），而现阶段该公司设计的连续重整装置的加工能力范围为6000～100000桶/日，目前世界上生产能力较大的催化重整装置有美国马拉松石油公司的加里维尔炼油厂其催化重整生产能力为280万吨/年，还有沙特阿拉伯的AIJubail炼油厂催化重整设备，生产能力也达到280万吨/年。
连续催化重整工艺技术进展 杨敏（北海炼化有限公司， 广西北海５３６０００） 摘要：本文重点从连续重整工艺和催化剂两方面阐述了国内外连续重整技术的进展，并针对我国连续重整工艺发展情况，提出了 几点看法。 关键词：连续重整；催化剂；工艺；进展 ０引言 催化重整装置是炼油与石油化工生产过程中十分重要的 二次加工装置。在炼油生产中，其主要以常减压直馏石脑油为 原料，在一定温度、压力下，利用催化剂促使烃类分子结构重新 排列，正构的芳烃异构化，非芳烃转化为芳烃，生产高辛烷值汽 油调和组分、苯、甲苯、二甲苯和副产大量氢气的工艺过程。 在这个能源日益危急的时代，随着开采难度的增加、原油 劣质化程度的提高，重整装置充分利用油品的性质，生产高辛 烷值的汽油和符合市场需求的芳烃，将油品的价值利用到最 高。在环保压力越发严峻的今天，重整装置同时生产清洁的能 源产品并为现代环保装置一加氢装置提供廉价的氢气。所以， 催化重整装置在石化工业中起着越来越重要的作用。 １连续重整工艺 按催化剂的再生方式，催化重整可以分为非连续再生重 整（半再生重整及循环再生重整）和连续再生催化重整（连续 重整）。 连续重整的主要优势在于催化剂是在反应器间连续移 动，催化剂始终保持在接近新鲜催化剂的良好活性下。连续重 整装置设有单独的催化剂再生循环系统，四反流出的催化剂先 被提升到分离器进行碎剂分离，分离出破碎的催化剂，然后进 入一个特殊结构的再生器中进行再生，其中经烧焦一氧氯化一 于燥冷却一Ｈ。还原，再生后的新鲜剂接着进入第一反应器，随 着反应的深入，催化剂依次流经二反、三反和四反，第四反应器 流出的催化剂又送至再生系统进行再生，从而实现了积碳催化 剂的连续再生。由于催化剂能连续不断的再生，所以操作较稳 定、装置运转周期长。同时连续重整对不同原料有较大的灵活 性，能生产高辛烷值的汽油，重整油收率也较高。因此连续重整 在调整汽油结构、提高汽油质量方面起到了非常重要的作用。 目前各炼厂普遍采用连续重整工艺。 １．１国外连续重整工艺 国外连续重整起步很早，发展也较快，拥有自主专利技术 的主要有美国环球油公司（ｕｏｐ）和法国油品研究院（ＩＦＰ）２家。 下面就着重介绍这两家公司的连续重整工艺发展史。 上世纪７０年代初，ＵＯＰ连续重整技术ＣＣＲ Ｐｌａｆｆｏｒｍｉｎｇ 的第一套装置建成，装置的总体布局是反应器和再生器并列布 置，反应部分为三个或四个反应器重叠布置，催化剂在反应器 和再生器内依靠重力缓慢向下移动，催化剂在反应器和再生器 间靠气体提升，催化剂磨损低、粉尘少。由于反应器叠置，所以 占地少，但是反应器造价高、检修较费时。 不久，法国ＩＦＰ的Ｏ￣ａｎｉｚｉｎｇ连续催化重整技术也在１９７３ 年实现了工业化，它的工艺性能与美国ＵＯＰ公司的ＣＣＲ相媲 美，所不同的是四个反应器平行布置，反应器与反应器、反应器 与再生器之间开始采用专用气体提升系统输送。 １９８８年，ＵＯＰ第二代连续重整采用新型径向反应器（反 应产物沿中心管向上流动），在保持反应器内物流均匀分布时， 有效降低了反应压力，大大提高了重整生成油收率和芳烃产 率。再生系统采用高压再生（０．２５ＭＰａ），既提高了烧焦能力又 不增加设备体积，同时取消了部分阀门，降低了催化剂磨损率。 而且ＵＯＰ开发了专用闭锁料斗控制系统，它能将催化剂连续 定时地从再生器送到提升管，起到了常规再生系统中流量控制 作用。这些举措使得重整反应在相当苛刻的条件下也可以进 行，极大地提高了装置操作性能。 ＵＯＰ第三代采用Ｃｙｃｌｅｍａｘ再生工艺，改变了再生器内 部约翰逊网的结构，将一段还原改为两段低纯氢还原，采用了 无磨损提升阀组，并将部分工艺条件由高温临氢环境变为低温 氮气环境等，降低了设备要求、简化了工艺流程、优化了控制、 改善了操作条件，克服了以往的诸多缺点，再生工艺得到了极 大的改进。 １９９０年，ＩＦＰ公司第二代连续重整技术实现工业化。ＩＦＰ 在再生部分做了很大的改进，将催化剂再生压力从１．３ＭＰａ降 至０．５５ＭＰａ、再生器结构从轴向改为径向，用连续再生替代之 前的分批再生。随后，ＩＦＰ又将烧焦气循环回路与催化剂氧氯 化用气及焙烧气体循环回路彼此分开，优化再生控制方案，实 现了催化剂在低水、低氯的情况下进行缓慢烧焦，在高氧含量 的情况下进行氧氯化及焙烧。 １．２国内连续重整工艺 ２０世纪８０年代我国开始引进国外连续催化重整装置，我 国重整装置的技术改革是在吸取国外先进连续催化重整技术 中开始的。齐鲁石化６０万吨／年连续重整装置于２０００年１月建 ２０１５￣０３Ｎ化， 群ｌ
