催化重整工藝的流程與催化劑選擇案例1.1工藝原理重整是對烴類分子結構重新排布整理的過程，碳原子數幾乎沒有發生變化，經過重整反應，低辛烷值的汽油原料變為高辛烷值的汽油組分。目前常見的催化反應被稱為氣相重整。催化重整的化學反應主要有以下五類反應：（1）六元環烷烴的脫氫反應（2）五元環烷烴的異構脫氫反應：（3）烷烴的環化脫氫反應：（4）烷烴的異構化反應：

（5）烷烴的加氫裂化反應：此外，還有一種烯烴和芳烴深度脫氫、縮合而造成的生焦反應。1.2工藝路線選擇和經典工藝固定床反應器半再生式工藝流程主要優勢是采用3至4個固定的機械床作為反應器，并把兩個反應器相互串聯了起來，停止進油頻率一般為每半年到一年，所有的重整催化劑可以進行一次再生過程；而移動床反應器連續再生式工藝流程的主要優勢是具有特殊的供催化劑再生和反應的裝置，并且這些再生器和反應器都是移動床，一般為一周左右的時間所有的催化劑都可以進行一次再生過程[6]。1.1.1鉑錸重整工藝流程該裝置工藝流程為：經過預分餾、預脫砷、預加氫預處理后的直餾石腦油與循環氫混合之后，再經過混合換熱器，通過新型的混合換熱器將其溶液進行連續加熱并將其送入經過重整后的反應器之中。重整反應是一個強吸熱反應，反應過程中溫度下降。所以半再生式重整裝置的固定床重整反應器通常由三到四個絕熱式反應器串聯組成的，反應器之間由加熱爐控制，來使每個反應器能夠達到所反應需要的穩定溫度。每六個月至一年取消進油，并再生所有的重整催化劑。反應器入口溫度一般在480

~

520℃之間，催化劑在最開始使用的時候，反應器入口溫度都會相對較低。但是隨著整個反應生產周期的延長，催化劑的活性也隨著時間慢慢衰弱，每一個反應器的入口溫度也都會升高。鉑錸重整反應的其他操作條件為：空速1.5～1.0h?1，氫油比（體）約1200：1；反應壓力1.5~1.0MPa[7]1.1.2麥格納重整工藝流程麥格納重整工藝是一種固定床半再生流程，循環氫通過兩條不同的路線進行反應是其主要特點，進入到重整反應器一里為一條路線，進入到重整反應器三又是另一條路線，空速較高、460至490℃之間的反應溫度和1.5至3的氫油比是重整反應器一，二中環烷烴的脫氫反應的有利條件；另外幾個重整反應器則采用空速較低、485至538℃之間的反應溫度和5至10的氫油比這種有利的反應條件，麥格納重整裝置最主要的優勢就是它能夠大幅提高氣體吸附率并且減少了裝置正常運行的能耗。國內固定床半再生裝置同樣采用此工藝，該種工藝也稱為分段氫混合工藝[7]。本次設計就決定選用麥格納重整工藝流程，是因為麥格納重整裝置整體的工藝系統流程簡單，便捷的操作方法與維護步驟，相比其他工藝流程建設管理費用不高，以及在全球范圍內廣泛的應用性。但是這種方法也有某些不足之處:因為催化劑活性發生了改變，需要重復改變操作條件。到了裝置流程的后期，整個反應系統過熱，導致反應變得不穩定，從而造成反應產品收率下降的后果；而且麥格納重整工藝流程中停車進行催化劑再生也對車間生產造成一定損失，裝置運行率低。1.3催化重整裝置工藝流程本設計的工藝流程圖如圖2-1所示：圖2-1麥格納重整裝置工藝流程圖工藝操作流程：預處理完的原料油通過進料泵進行升壓，循環氫與此同時進料與原料油進行混合，進入重整換熱器1的殼程后會和來自重整反應器4的重整反應產物換熱，然后原料經過加熱爐1，2的加熱，反應器1，2的連續反應。反應器2出來的反應產物會與重整換熱器2殼程出來的循環氫進行混合，循環氫的熱量來源于重整反應器4的重整反應產物。混氫之后進入加熱爐3中加熱、反應器3中反應，最后再一次經過加熱爐4的加熱、反應器4的反應。重整反應器4出來的重整反應產物經與重整進料、混氫換熱，再經過重整冷卻器冷至溫度低于40℃后進入分離器進行氣液分離，分離器罐頂產物為重整氫，罐底產物則是重整生成油。表2-1各反應器的情況反應器1反應器2反應器3反應器4催化劑裝入比例11.53.04.5入口溫度482℃487℃502℃505℃溫降76℃41℃18℃8℃1.4催化劑的選擇鉑錸催化劑在催化重整工業上是使用最廣泛的一種催化劑系列，與鉑催化劑更適合惡劣的反應條件，而且穩定性和選擇性都較好，最主要鉑錸催化劑的使用壽命長達五年，且再生的性能也不錯，因此鉑錸催化劑用于本設計將非常合適。由中國石化研制的鉑錸催化劑在性能上與國外研制的催化劑相差無幾甚至更優，因此在設計上優先選擇國產催化劑。表2-2兩種國產鉑錸催化劑理化性能對比[8]催化劑CB-6CB-7鉑含量0.30%0.27%錸含量0.28%0.43%氯含量1.17%1.17%比表面積189m2/g＞190m2/g孔容0.49ml/g0.50ml/g堆積密度0.80g/