炼油工艺学PPT课件 第十一章 催化重整 第一节 催化重整概述

20112011--22--1111炼油工艺学炼油工艺学11第十一章第十一章催化重整催化重整((CatalyticReforming)CatalyticReforming)第一节第一节概概述述20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程22一、催化重整的原料和产品“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构目的：催化重整是生产高辛烷值汽油及轻芳烃(苯、甲苯、二甲苯，简称BTX)的重要石油加工过程，同时也生产相当数量的副产氢气催化重整原料：直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大直馏汽油馏分（石脑油）、目前为了扩大原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油原料来源，也有用焦化汽油、加氢汽油产品：产品：高辛烷值汽油、轻芳烃(BTX)、副产氢气和液化气20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程33催化重整的原料主要是直馏汽油馏分，即石脑油(Naphtha)。根据生产任务的不同，所用原料的馏程也不同：①在生产高辛烷值汽油时，一般用80～180℃的馏分(宽馏分）；②当以生产BTX为主时，则宜用60～145℃的馏分作原料(窄馏分）。生产实际中常用60～130℃馏分作原料20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程44二、催化重整技术发展1940年建成第一套催化重整装置其发展大体可以分为三个阶段：①从1940年至1949年为第一阶段。这个时期是以氧化钼/氧化铝和氧化铬/氧化铝为催化剂的重整过程，亦称为临氢重整过程；②1949年美国环球油公司(UOP)开发出了铂重整催化剂；③1967年雪弗隆研究公司研究成功铂铼/氧化铝双金属重整催化剂并投入工业应用，称为铂铼重整HydroformingPlatformingPt-ReReforming20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程55三、催化重整工艺流程原料预处理以高辛烷值汽油为主重整反应原料预处理重整反应系统重整原料拔头油副产氢气燃料气高辛烷值汽油组分重整循环氢20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程66原料预处理以生产芳烃为主重整反应芳烃抽提和分离部分20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程77原料预处理预分馏切取合适沸程的重整原料预脱砷含砷量降到100ppb以下预加氢除去原料油中的能使催化剂中毒的毒物钼酸镍钴钼镍1、原料预处理部分目的：馏分合格及杂质含量合乎原料要求20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程88原料的预处理包括原料的预分馏、预脱砷、预加原料的预处理包括原料的预分馏、预脱砷、预加氢三部分，其目的是得到馏分范围、杂质含量都氢三部分，其目的是得到馏分范围、杂质含量都合乎要求的重整原料。为了保护价格昂贵的重整合乎要求的重整原料。为了保护价格昂贵的重整催化剂，对原料中的杂质含量有严格的限制。催化剂，对原料中的杂质含量有严格的限制。预分馏：切取合适沸程的重整原料。在多数情况预分馏：切取合适沸程的重整原料。在多数情况下，进入重整装置的原料是原油常压塔顶＜下，进入重整装置的原料是原油常压塔顶＜180180℃℃（生产高辛烷值汽油时）或＜（生产高辛烷值汽油时）或＜130130℃℃（生产轻芳烃（生产轻芳烃时）汽油馏分。在预分馏塔，切去＜时）汽油馏分。在预分馏塔，切去＜8080℃℃或＜或＜6060℃℃的轻馏分的轻馏分。。20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程99预加氢：脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使预加氢：脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使杂质含量达到限制要求。同时使烯烃饱和以减少杂质含量达到限制要求。同时使烯烃饱和以减少催化剂的积炭，延长运转周期。催化剂的积炭，延长运转周期。预加氢催化剂一般采用钼酸钴、钼酸镍催化剂，预加氢催化剂一般采用钼酸钴、钼酸镍催化剂，也有用复合催化剂。也有用复合催化剂。脱水塔进行脱水。重整原料油要求的含水量很脱水塔进行脱水。重整原料油要求的含水量很低，一般的汽提塔难以达到要求，故采用蒸馏脱低，一般的汽提塔难以达到要求，故采用蒸馏脱水法。脱水塔实质上是一个蒸馏塔。塔顶产物是水法。脱水塔实质上是一个蒸馏塔。塔顶产物是水和少量轻烃的混合物，经冷凝冷却后在分离器水和少量轻烃的混合物，经冷凝冷却后在分离器中油水分层，再分别引出。中油水分层，再分别引出。20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程10102．重整反应部分重整反应是强吸热反应，为了维持较高的反应温度，一般采用三至四个反应器串联，反应器间有加热炉加热原料至所需的反应温度，通常在四个反应器中加入的催化剂量之比为1:1.5:2.5:5，反应器的入口温度一般为480～520℃20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1111生产芳烃和生产高辛烷值汽油时，其原料预处理和重整反应两部分的工艺流程基本相同，不同之处在：①因存在裂解反应，重整生成油中含有少量烯烃，在芳烃抽提时，烯烃会混入芳烃而影响芳烃纯度，因此要经过加氢使这些烯烃饱和②分理出富氢气体后的重整生成油进入脱戊烷塔，塔顶分出≤C5的轻组分，塔底为脱戊烷油，即芳烃抽提的进料20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1212目前工业重整装置广泛采用的反应系统流程可分两大类：固定床反应器半再生式工艺流程移动床反应器连续再生式工艺流程固定床：主要特征是采用3～4个固定床反应器串联，每0.5～la停止过油，全部催化剂就地再生一次；移动床：主要特征是设有专门的再生器，反应器和再生器都是采用移动床反应器，催化剂在反应器和再生器之间不断地进行循环反应和再生，一般每3～7d全部催化剂再生一遍。20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1313移动床反应器连续再生式重整反应系统，有美国UOP和法国IFP的专利技术，是目前世界上工业应用主要的两家技术。UOP和IFP连续重整采用的反应条件基本相似，都用铂锡催化剂。UOP连续重整的三个反应器是叠置的。IFP连续重整的三个反应器则是并行排列。胜炼连续重整技术提供了更为适宜的反应条件，取得了较高的芳烃产率、较高的液体收率和氢气产率，突出的优点是改善了烷烃芳构化反应的条件规模小的装置来用连续重整是不经济的20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1414铂铼重整的其他操作条件如下：空速：1.5～2h-1氢油比：1200:1(体)；5～10(分子比)压力：1.5～2.0MPa连续重整装置的反应条件一般如下：反应压力：0.35～0.8MPa氢油分子比：1.5～4反应温度：500～530℃20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1515以生产芳烃产品为目的时，重整反应产物——脱戊烷油中一般含芳烃30％～60％，其余是非芳烃。这一混合物中，芳烃和非芳烃的沸点相近或有共沸现象一般用精馏的方法很难将它们分开，通常采用液-液抽提的方法，先分出混合芳烃，然后进行芳烃精馏。芳烃液-液抽提的原理是根据芳烃在溶剂中的溶解度不同，使芳烃和非芳烃得到分离。20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1616重整反应产物经过抽提后得到的是苯、甲苯、二甲苯和重芳烃的混合物，芳烃精馏的目的就是将它们分离成单体芳烃。目前我国芳烃精馏的工艺流程有两种类型：一种是三塔流程，用来生产苯、甲苯、混合二甲苯和重芳烃；另一种是五塔流程，用来生产苯、甲苯、邻二甲苯、间对二甲苯、乙基苯和重芳烃。20112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程171720112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程181820112011--22--1111炼油工艺学石油炼制工程炼油工艺学石油炼制工程1919