催化重整技术发展趋势课件.ppt

1、石油化工科学研究院石油化工科学研究院 2010.09催化重整发展趋势催化重整发展趋势与技术进步与技术进步内内 容容 催化重整的地位与作用催化重整的地位与作用 催化重整技术发展趋势催化重整技术发展趋势 催化重整技术比较催化重整技术比较 连续重整工艺连续重整工艺 重整催化剂技术进步重整催化剂技术进步 连续重整技术选择连续重整技术选择 优化操作优化操作 使催化重整产品价值最大化使催化重整产品价值最大化 催化重整的技术进步催化重整的技术进步 结束语结束语第一部分第一部分 催化重整的作用与地位催化重整的作用与地位催化重整的目的催化重整的目的BTXGasolineNaphthaH2催化重整与芳烃生产催化重

2、整与芳烃生产q 苯、甲苯、二甲苯（简称苯、甲苯、二甲苯（简称BTX）芳烃是）芳烃是 重要的有机化工原料重要的有机化工原料q BTX主要来源于催化重整生成油、裂解主要来源于催化重整生成油、裂解 汽油和煤焦油。目前，全世界的汽油和煤焦油。目前，全世界的BTX芳芳 烃中，有大约烃中，有大约70%来自炼油厂的催化重来自炼油厂的催化重 整装置整装置q 催化重整在芳烃生产中具有十分重要的作催化重整在芳烃生产中具有十分重要的作 用和地位用和地位催化重整与高辛烷值汽油调和组分催化重整与高辛烷值汽油调和组分q 重整汽油辛烷值高、低烯烃、几乎无硫是重整汽油辛烷值高、低烯烃、几乎无硫是 理想的清洁汽油调和组分；理想

3、的清洁汽油调和组分；q虽然有些组分的辛烷值也很高，如烷基化油，虽然有些组分的辛烷值也很高，如烷基化油，异构化油和甲基叔丁基醚等组分，但它们受到资异构化油和甲基叔丁基醚等组分，但它们受到资 源的限制，产量有限；源的限制，产量有限；q 催化重整在清洁汽油生产中具有十分重要的地催化重整在清洁汽油生产中具有十分重要的地 位和作用。位和作用。有效改善汽油辛烷值分布有效改善汽油辛烷值分布项目项目大庆大庆VGO FCC汽油汽油大庆宽馏分重整油大庆宽馏分重整油MONCRONCMONCRONCA100 CC全馏分全馏分1=A-C2=B-C79.974.778.2+1.7-3.591.682.187.1+4.5-

4、5.070.093.586.0-16.0+7.072.0102.597.0-25.0+5.0提高辛烷值能力提高辛烷值能力u在构成在构成“提高辛烷值能力提高辛烷值能力”的诸多要素中，催化重整生的诸多要素中，催化重整生产产 能力是首要因素。能力是首要因素。u按照按照“提高辛烷值能力提高辛烷值能力”的概念来衡量，美国的提高辛的概念来衡量，美国的提高辛烷烷 值能力最高，为值能力最高，为32%；欧洲次之，为；欧洲次之，为18%；日本排；日本排 名第三，为名第三，为15%；我国的提高辛烷值能力极低，仅为；我国的提高辛烷值能力极低，仅为 12%，不到世界平均（，不到世界平均（17%）水平。）水平。u我国必须

5、大力发展催化重整，以使我国的提高辛烷值能我国必须大力发展催化重整，以使我国的提高辛烷值能 力迅速提高。力迅速提高。我国和欧美催化重整的发展前景不同我国和欧美催化重整的发展前景不同u由于欧美现行车用石脑油中催化重整汽油的比例由于欧美现行车用石脑油中催化重整汽油的比例已经达到三分之一，车用汽油中芳烃含量的进一步已经达到三分之一，车用汽油中芳烃含量的进一步下降，势必限制高芳烃含量的重整油的比例，因此，下降，势必限制高芳烃含量的重整油的比例，因此，欧美的重整能力将过剩，实际上现在欧美等发达国欧美的重整能力将过剩，实际上现在欧美等发达国家正在研究今后过剩的重整加工能力的利用问题。家正在研究今后过剩的重整

6、加工能力的利用问题。u我国的重整加工能力不足问题非常明显，目前我我国的重整加工能力不足问题非常明显，目前我国的车用汽油中，重整油的比例非常低，而车用汽国的车用汽油中，重整油的比例非常低，而车用汽油的产品升级非常需要催化重整油，因而，我国的油的产品升级非常需要催化重整油，因而，我国的催化重整具有非常大的发展潜力。催化重整具有非常大的发展潜力。u对比各种来源的氢气成本，重整装置副产氢成本最低，是对比各种来源的氢气成本，重整装置副产氢成本最低，是轻油制氢成本的一半，是部分氧化制氢成本的四分之一。因轻油制氢成本的一半，是部分氧化制氢成本的四分之一。因此，重整氢气是廉价的氢源，可代替相当规模的制氢装置，

7、此，重整氢气是廉价的氢源，可代替相当规模的制氢装置，使成本大大降低使成本大大降低 重整氢气重整氢气 第二部分第二部分催化重整的技术发展趋势催化重整的技术发展趋势压力和温度对甲基环己烷转化为甲苯影响压力和温度对甲基环己烷转化为甲苯影响 重整技术发展趋势重整技术发展趋势重整技术发展趋势重整技术发展趋势反应压力降低反应压力降低反应苛刻度增高反应苛刻度增高（反应温度升高、空速降低）（反应温度升高、空速降低）u 向重整反应热力学有利的方向发展向重整反应热力学有利的方向发展u 满足社会及企业的实际要求满足社会及企业的实际要求氢油比降低氢油比降低 操作周期延长操作周期延长面临问题面临问题0.40.40.60

8、.60.80.81 11.21.21.41.41.61.61.81.80 00.50.51 11.51.5反应压力，反应压力，MPa相对结焦因子相对结焦因子反应压力对催化剂积炭速率的影响反应压力对催化剂积炭速率的影响 氢油摩尔比对催化剂积炭速率的影响氢油摩尔比对催化剂积炭速率的影响 产物辛烷值对催化剂积炭速率的影响产物辛烷值对催化剂积炭速率的影响 00.40.81.21.622.4959799101103RONC相对结焦因子相对结焦因子需要解决的问需要解决的问题题q 低积炭速率、高水热稳定性和低积炭速率、高水热稳定性和 良好再生性能的重整催化剂良好再生性能的重整催化剂q 安全可靠的催化剂再生技

9、术安全可靠的催化剂再生技术催化重整发展趋势催化重整发展趋势u热力学有利的方向热力学有利的方向u反应压力降低反应压力降低u反应温度升高反应温度升高u氢油比降低氢油比降低 u操作周期延长操作周期延长积炭升高u低积炭速率、高水热低积炭速率、高水热 稳定性和再生性能的稳定性和再生性能的 重整重整催化剂催化剂u全可靠的催化剂再生全可靠的催化剂再生 工艺技术工艺技术需要解决的问题需要解决的问题 第三部分第三部分催化剂重整技术比较催化剂重整技术比较三种催化重整技术三种催化重整技术三种重整工艺三种重整工艺 连续重整、半再生重整、循环再生连续重整、半再生重整、循环再生三种重整工艺的形式三种重整工艺的形式 连续连

10、续/半再生半再生/循环再生：循环再生：3/6/1三种重整工艺的比较三种重整工艺的比较 工艺类型工艺类型半再生半再生(S.R.)(S.R.)连续再生连续再生(CCR)(CCR)循环再生循环再生装置规模装置规模随意随意较大较大中等中等典型压力，典型压力，MPaMPa1.41.4 2.12.10.350.35 0.850.850.8-1.00.8-1.0氢油比，氢油比，molmol5 5 8 81.51.5 2.52.53 3 4 4C5+C5+产物产物RONRON 96969797 105105 102102C5+C5+收率，收率，w w%基准基准高高稍高稍高氢气产率，氢气产率，w w%基准基准高

11、高稍高稍高原料适应性原料适应性一般一般好好较好较好生产灵活性生产灵活性一般一般大大较大较大装置运转周期装置运转周期基准基准长长长长装置能耗装置能耗较低较低较高较高较高较高总投资总投资较低较低高高高高 循环工艺一般采用循环工艺一般采用56个反应器，其中一个是用于个反应器，其中一个是用于切换的备用反应器。在重整连续操作过程中，备用切换的备用反应器。在重整连续操作过程中，备用反应器可切换并代替任何一个需要进行再生的反应反应器可切换并代替任何一个需要进行再生的反应器。这样可以实现所有反应器的轮换再生。器。这样可以实现所有反应器的轮换再生。循环工艺可以在低压和低氢油比下操作，产品辛烷循环工艺可以在低压和

12、低氢油比下操作，产品辛烷值（值（RON）可达）可达100102。各反应器大小相同但积碳速率不同以及反应器在还各反应器大小相同但积碳速率不同以及反应器在还原气氛和氧化气氛下频繁切换导致工艺过程复杂化原气氛和氧化气氛下频繁切换导致工艺过程复杂化并需要高度的安全防范措施。并需要高度的安全防范措施。烟气第一加热炉进料预热炉第三加热炉循环气压缩机分离罐第二加热炉下部再生总管重整生成油去稳定塔氢气上部再生总管切换反应器压缩机空气或烟气烟气循环废气半再生与连续重整主要操作条件与收率对比半再生与连续重整主要操作条件与收率对比 项目半再生重整连续重整WHSV，h-11.82.2WAIT，490526WABT，4

13、76496氢油摩尔比，mol/mol3.27/6.552.4平均反应压力（表），MPa1.40.35C5+产品研究法辛烷值95102C5+产品液收，%87.0389.81纯氢产率，%2.433.79催化重整工艺类型选择催化重整工艺类型选择半再生重整适合于半再生重整适合于 原料好（芳烃潜含量或原料好（芳烃潜含量或N+AN+A较高）较高）产品产品RONRON要求不高（一般认为小于要求不高（一般认为小于9898）连续重整适合于连续重整适合于 原料较贫（芳烃潜含量或原料较贫（芳烃潜含量或N+AN+A较低）较低）产品产品RONRON要求高（一般认为大于要求高（一般认为大于9898）第四部分第四部分连续重

14、整工艺连续重整工艺1971R-16R-16低选择性连续重整工艺专利商连续重整工艺专利商美国环球油品公司（美国环球油品公司（UOP）法国法国Axens公司（以前的公司（以前的IFP）国内的中国石化（国内的中国石化（SINOPEC）UOPUOP连续重整工艺连续重整工艺IFPIFP连续重整连续重整UOPUOP和和IFPIFP连续重整工艺比较连续重整工艺比较 项目项目UOPUOPIFPIFP反应器排列形式反应器排列形式叠式叠式并列式并列式反应器间催化剂输送反应器间催化剂输送重力传送重力传送气体提升气体提升反应部分占地面积反应部分占地面积小小大大反应部分设备高度反应部分设备高度高高低低反应部分热膨胀反应

15、部分热膨胀大大小小再生流程再生流程简单简单复杂复杂再生设备材质要求再生设备材质要求高高低低再生气循环再生气循环热湿热湿冷干冷干再生压力再生压力比反应压力低比反应压力低比反应压力高比反应压力高再生催化剂还原再生催化剂还原重整氢两段还原重整氢两段还原提纯氢一段还原提纯氢一段还原再生器与反应器间催化剂输送再生器与反应器间催化剂输送L L阀组提升阀组提升提升器提升提升器提升UOPUOP公司连续重整反应特点公司连续重整反应特点 项目项目第一代第一代第二代第二代第三代第三代工业化时间工业化时间19711971年年19801980年年19901990年年体积空速，体积空速，h h-1-11.0-1.51.0

16、-1.51.5-2.01.5-2.01.8-2.51.8-2.5反应压力，反应压力，MPaMPa1.231.230.880.880.350.35氢油比，氢油比，molmol5 53 32 2辛烷值，辛烷值，RONCRONC9595100100105105再生周期，天再生周期，天30307 73 3IFPIFP公司连续重整反应特点公司连续重整反应特点 第一代第一代第二代第二代第三代第三代工业化时间工业化时间1973年年1990年年2000年年反应压力，反应压力，MPa0.8-1.00.3-0.40.3-0.4氢油比，氢油比，mol3-51.5-31.5-3重量空速，重量空速，h-11.5-2.0

17、1.8-2.31.8-2.8再生周期，天再生周期，天8-152-32-3UOPUOP公司连续重整再生特点公司连续重整再生特点 常压常压加压加压 CycleMaxCycleMax工业化时间工业化时间19711971年年19881988年年19951995年年再生方式再生方式连续连续连续连续连续连续再生器结构再生器结构径向圆柱径向圆柱径向圆柱径向圆柱径向锥形径向锥形再生压力再生压力常压常压加压加压加压加压烧焦区氧含量，烧焦区氧含量，%1.0-1.31.0-1.30.5-0.80.5-0.80.5-0.80.5-0.8氯化区氧含量氯化区氧含量,%15-1815-1815-1815-1815-1815

18、-18烧焦段烧焦段一段径向一段径向二段径向二段径向二段径向二段径向氯化区结构氯化区结构径向床径向床轴向床轴向床轴向床轴向床氯化气体氯化气体循环循环不循环不循环不循环不循环干燥段干燥段轴向轴向轴向轴向轴向轴向还原区位置还原区位置反应器顶反应器顶闭锁料斗上闭锁料斗上反应器顶反应器顶还原还原一段一段重整氢重整氢一段控温一段控温提纯氢提纯氢二段控温二段控温重整氢重整氢IFPIFP公司连续重整再生特点公司连续重整再生特点 RegenRegen A ARegenRegen B BRegenRegen C C工业化时间工业化时间19731973年年19901990年年20002000年年再生压力，再生压力，

19、MPaMPa1.31.30.55/0.5450.55/0.5450.555/0.5450.555/0.545再生方式再生方式固定床分批固定床分批连续连续连续连续再生器结构再生器结构二段轴向二段轴向二段径向二段径向二段径向二段径向烧焦区氧含量，烧焦区氧含量，%0.6/0.60.6/0.60.5-0.7/0.4-0.60.5-0.7/0.4-0.60.80.8氯化区氧含量，氯化区氧含量，%6 64-64-610-2010-20烧焦段烧焦段二段轴向二段轴向二段径向二段径向二段径向二段径向氯化区结构氯化区结构二段轴向二段轴向轴向轴向轴向轴向氯化气体氯化气体循环循环循环循环放空放空干燥段干燥段二段轴向二

20、段轴向轴向轴向轴向轴向焙烧区氧含量焙烧区氧含量8 84-64-62121还原区位置还原区位置缓冲料斗缓冲料斗一反上部一反上部一反上部一反上部还原还原二段轴向二段轴向一段轴向一段轴向一段轴向一段轴向UOPUOP公司连续重整催化剂输送特点公司连续重整催化剂输送特点 第一代第一代第二代第二代 CycleMaxCycleMax反应器间反应器间重力重力重力重力重力重力待生催化剂待生催化剂N2N2N2N2N2N2再生催化剂再生催化剂H2H2H2H2H2H2提升设备提升设备提升器提升器提升器提升器L L阀组阀组调节手段调节手段专用阀专用阀二次气二次气二次气二次气隔离方法隔离方法闭锁料斗闭锁料斗压差压差压差压

21、差催化剂循环催化剂循环有阀有阀无阀无阀无阀无阀循环量控制循环量控制流量料斗流量料斗闭锁料斗闭锁料斗闭锁料斗闭锁料斗IFPIFP公司连续重整催化剂输送特点公司连续重整催化剂输送特点 第一代第一代第二代第二代第三代第三代反应器间反应器间H2H2输送输送H2H2输送输送H2H2输送输送待生催化剂待生催化剂H2H2N2N2N2N2再生催化剂再生催化剂H2H2N2N2N2N2提升设备提升设备提升器提升器提升器提升器提升器提升器调节手段调节手段二次气二次气二次气二次气二次气二次气隔离方法隔离方法阀阀压差压差压差压差催化剂循环催化剂循环有阀有阀无阀无阀无阀无阀循环量控制循环量控制再生周期再生周期闭锁料斗闭锁

22、料斗闭锁料斗闭锁料斗减少减少HCl排放的排放的UOP公司的公司的Chlorsorb系统系统 NESHAPNESHAP中的中的RMACTRMACT法规，将限制催化重整装置的氯化法规，将限制催化重整装置的氯化物排放要求为：物排放要求为：HClHCl的脱除率的脱除率9797，出口，出口HClHCl的排放浓的排放浓度度 10g/g10g/g多级洗涤系统（多级洗涤系统（MSSSMSSS），这种方法虽然能达到），这种方法虽然能达到RMACTRMACT的要求，但要处理废碱液，不但产生设备腐蚀，投资的要求，但要处理废碱液，不但产生设备腐蚀，投资和操作费用都较高和操作费用都较高ChlorsorbChlorsor

23、b系统是应用催化剂吸收排气中的氯化物，然系统是应用催化剂吸收排气中的氯化物，然后催化剂返回工艺中，再生排放气中的后催化剂返回工艺中，再生排放气中的 HClHCl含量可减含量可减少少 9999以上，符合以上，符合RMACTRMACT的氯化物排放要求的氯化物排放要求 减少减少HCl排放的排放的UOP公司的公司的Chlorsorb系统系统 该方法和该方法和MSSSMSSS方法相比较，投资可节省方法相比较，投资可节省4545；电力消耗为电力消耗为MSSSMSSS法的法的6 6；重整装置的补充氯；重整装置的补充氯化物量降低化物量降低7070；无需处理废碱液；无需处理废碱液 SCARAFFSCARAFF公

24、司在瑞典的吕塞契尔炼厂（公司在瑞典的吕塞契尔炼厂（10001000万万t/at/a），的连续重整装置，该厂于），的连续重整装置，该厂于20012001年年4 4月成月成功地投产了一套功地投产了一套ChlorsorbChlorsorb系统。投用后，装系统。投用后，装置的氯化物消耗量减少了置的氯化物消耗量减少了7070，再生排气中的，再生排气中的HClHCl含量由含量由2500g/g2500g/g降至降至20g/g20g/g以下，氯化以下，氯化物脱除率在物脱除率在9999以上以上 带碱洗系统的带碱洗系统的CycleMaxCycleMax再生流程再生流程DisengagingHopperChlors

25、orbVesselRegenerationTowerVent GasTo ScrubberHCl40ppmu脱氯前的再生放空气体中含有大量的水分约脱氯前的再生放空气体中含有大量的水分约108430 ppm，氯离子约氯离子约2205 ppm（V），饱和温度约为），饱和温度约为93；u正常情况下，分离料斗的操作条件：操作温度正常情况下，分离料斗的操作条件：操作温度138、操、操作压力作压力0.24MPa(g)，再生放空气体中的氯离子不会腐蚀设，再生放空气体中的氯离子不会腐蚀设备；备；u在操作波动或随环境气温下降导致操作温度下降时，氯离在操作波动或随环境气温下降导致操作温度下降时，氯离子对设备的腐蚀

26、将令人担忧。因此，为防止氯离子对设备的子对设备的腐蚀将令人担忧。因此，为防止氯离子对设备的腐蚀，腐蚀，Chlorsorb技术对放空气冷却器、脱氯设备及相应管道技术对放空气冷却器、脱氯设备及相应管道的设计提出了严格要求。的设计提出了严格要求。再生放空气体脱氯设备的设计再生放空气体脱氯设备的设计ChlorsorbChlorsorb的脱氯效果的脱氯效果H2OO2N2CO2Cl2HCl合计合计脱氯前脱氯前5.930.1139.539.000.00060.1254.69脱氯后脱氯后5.930.1141.009.000.00060.0156.05脱氯率脱氯率91.691.6：脱氯后再生放空气：脱氯后再生放

27、空气HClHCl为为290.5 mg/Nm290.5 mg/Nm3 3-Gas-Gas脱氯前后再生放空气体组成，脱氯前后再生放空气体组成，kmolkmol/h/h直接排放至大气的放空气体的主要控制直接排放至大气的放空气体的主要控制指标如下：指标如下：HCl 100 mg/Nm3-GasCl2 65 mg/Nm3-Gas中国的环境保护标准中国的环境保护标准脱氯后再生放空气脱氯后再生放空气HCl为为290.5 mg/Nm3-Gas，因此因此Chlorsorb后的气体尚不能直接排放至大气！后的气体尚不能直接排放至大气！u在催化剂连续再生工艺流程中，放空气冷却器和冷却区在催化剂连续再生工艺流程中，放空

28、气冷却器和冷却区冷却器的冷流介质均为来自再生空冷器风机的空气，这两冷却器的冷流介质均为来自再生空冷器风机的空气，这两股气体在与再生放空气混合后在装置的反再框架安全处放股气体在与再生放空气混合后在装置的反再框架安全处放大气。混合后的气体中大气。混合后的气体中HCL含量为含量为97mg/Nm3-Gas，可以，可以满足目前中国环境保护标准中满足目前中国环境保护标准中HCL含量小于含量小于100mg/Nm3-Gas的排放气要求。的排放气要求。u目前，采用目前，采用Chlorsorb技术新设计的装置，技术新设计的装置，UOP对的氯对的氯回收率的合同保证值已经提高到回收率的合同保证值已经提高到96%。并且

29、建议将吸收后。并且建议将吸收后的再生烟气都排入加热炉烟囱进行稀释。的再生烟气都排入加热炉烟囱进行稀释。Chlorsorb后的排放措施后的排放措施 催化剂积炭的影响催化剂积炭的影响 催化剂比表面积的影响催化剂比表面积的影响 （始末期）（始末期）操作波动的影响操作波动的影响 排放烟气气氛的影响排放烟气气氛的影响影响氯排放的因素影响氯排放的因素ChlorsorbChlorsorb系统带来的新问题系统带来的新问题 再生循环气中水含量（再生循环气中水含量（87131wppm/108429vppm)87131wppm/108429vppm)是原来的是原来的3 3倍以上，使催化剂比表面下降速率倍以上，使催化

30、剂比表面下降速率更快，氯保持能力、更快，氯保持能力、催化剂寿命下降催化剂寿命下降使再生操作系统更复杂，使再生操作系统更复杂，更容易产生问题更容易产生问题排放气换热器因氯腐蚀泄漏频繁，导致不能正排放气换热器因氯腐蚀泄漏频繁，导致不能正常再生常再生 国内连续重整工艺的开发国内连续重整工艺的开发 u 逆流床逆流床u 低压组合床低压组合床u 洛阳洛阳7070万吨万吨/年连续重整年连续重整 装置改造装置改造u 100100万吨万吨/年超低压连续年超低压连续 重整技术重整技术掌握了催化剂、工掌握了催化剂、工艺、工程、专用设艺、工程、专用设备、控制技术等核备、控制技术等核心技术，突破了国心技术，突破了国外知

31、识产权壁垒和外知识产权壁垒和技术封锁技术封锁n 连续重整技术由美国连续重整技术由美国UOP公司法国公司法国IFP公司长期垄公司长期垄断断 美国美国UOP公司专利公司专利533篇篇 法国法国IFP公司公司159篇篇 n 大量技术大量技术MM不公开不公开n 关键设备关键设备定点专营定点专营n 国内技术长期靠引进、支付了高额使用费国内技术长期靠引进、支付了高额使用费 国内已付出技术使用费超过国内已付出技术使用费超过10亿元亿元面临技术和知识产权双重壁垒面临技术和知识产权双重壁垒n 突破包围、实现超越突破包围、实现超越 通过自主创新，突破知识产权包围和技术封锁通过自主创新，突破知识产权包围和技术封锁，

32、实现超越实现超越n 核心技术全面攻关核心技术全面攻关 催化剂技术催化剂技术完全自主创新，完全自主创新，实现超越实现超越 连续再生工艺连续再生工艺攻克现有技术不足，形成独特工艺攻克现有技术不足，形成独特工艺 工程技术工程技术突破垄断与封锁，自主创新开发配套的专用设突破垄断与封锁，自主创新开发配套的专用设 备、控制技术、工程模型备、控制技术、工程模型n 成套技术集成创新成套技术集成创新 形成具有自主知识产权的形成具有自主知识产权的“连续重整成套技术连续重整成套技术”n 催化剂、成套技术开发及应用历经艰辛、磨难 面对UOP、IFP公司知识产权壁垒和技术封锁 开发技术工业应用遭遇国外公司频繁阻碍n 打

33、破封锁、实现跨越式技术进步 三代催化剂，实现从“跟踪模仿”到“自主创新”三代工艺技术，实现从“低压组合床”到“成套技术”集成创新n 国外公司被迫“从封锁到承认”、“从承认到合作”国外公司采用我国连续重整技术参与联合项目投标n 消化吸收，知识积累 60年代，开始重整工艺的研究与开发 70年代，开始双多金属催化重整工艺及操作技术研发 80年代，开始连续重整工艺技术研究开发n 单项技术自主创新 90年代，连续重整工艺与工程研发开始有突破n 核心技术集成创新，“成套技术”成功应用 2000年，实现“低压组合床重整工艺”工业应用（长岭）2005年，实现“成套技术”70万吨/年工业应用（洛阳）2009年，

34、实现“成套技术”100万吨/年工业应用（广州）n 形成独特工艺 突破1：再生气循环新技术 首创烧焦气、氯化气 单独抽出碱洗处理流程 优点：催化剂比表面积、活性稳定 氯流失慢、大幅度延缓设备腐蚀 催化剂寿命延长30补氯补氯再生气再生气 （含氯）（含氯）氯化气（含氯）氯化气（含氯）烧焦气（低水、低氯）烧焦气（低水、低氯）再再 生生 器器干燥干燥增压增压干燥干燥增压增压纯空气（高氧、干燥）纯空气（高氧、干燥）纯空气纯空气碱洗碱洗放空碱洗放空碱洗SINOPEC工艺创新工艺创新n突破工艺三大难题 催化剂再生与氯腐蚀 催化剂定量循环 反再系统氢氧两种环境的安全隔离加压过程加压过程卸料过程卸料过程降压过程降

35、压过程装料过程装料过程准备过程准备过程国内首创国内首创“催化剂循环技术催化剂循环技术”n 突破UOP“黑匣子”的技术封锁n 自主创新“催化剂循环技术”创新点：开发了气流和压差控制技术，实 现催化剂由低压向高压定量输送 利用再生器，减少闭锁料斗高压 区波动 创新效果:实现了催化剂“严格连续再生”避免了再生器内构件受损 减小了压力波动核心设备创新核心设备创新再生器再生器再生气再生气烧焦气烧焦气氯化气氯化气焙烧气焙烧气氯化物氯化物烧焦区烧焦区氯化区氯化区焙烧区焙烧区缓冲区缓冲区放空气放空气n 突破了UOP、IFP公司专制专营的垄断n 配套新工艺开发了核心设备 发明独特结构的再生器 创新点:烧焦区与氯

36、化区的隔离结构 创新效果：实现“再生气循环新技术”，满足“烧 焦气与氯化气单独抽出”需要ZL00101537.0、ZL98112931.5、ZL00101537.0安全联锁技术创新安全联锁技术创新再生系统开关再生系统开关紧急开关紧急开关热停车热停车冷停车冷停车所有停车条件全部排除所有停车条件全部排除加热加热进氧进氧催化剂循环催化剂循环注氯、注碱注氯、注碱其它联锁其它联锁安全联锁逻辑关系安全联锁逻辑关系n 突破国外公司技术MM的封锁n 自主创新开发了安全联锁技术实现了“两避免、四确保”避免：再生器超温 五个电加热器高温确保：烃-氧环境隔离 催化剂再生完全 催化剂输送平稳 系统操作平稳工程模型创新

37、工程模型创新n 突破UOP、IFP技术封锁n 自主创新开发成套工程模型 烧焦 氯化 焙烧 还原热平衡模型热平衡模型碳平衡模型碳平衡模型氢平衡模型氢平衡模型氧平衡模型氧平衡模型烧焦动力学模型烧焦动力学模型21upcsTFdTTdtdL 1HhCcsrHrHdL dSCp 1sgogigsgdLdSCpTTTFodSCp 11HhCcsgrHrHFo dSCp 0.550.6511fCdCrkPoCW dt 22fHdHrkPo CW dt 18.31411ETkae -28.31422ETkae 粉尘收集器粉尘收集器还还原原分离料斗分离料斗闭锁料斗闭锁料斗再生器再生器空气干燥器空气干燥器循环气碱

38、洗塔循环气碱洗塔放空气碱洗塔放空气碱洗塔注碱注碱注水注水注水注水注碱注碱补氯补氯烧烧焦焦氯氯化化焙焙烧烧一反二反粉尘收集器三反四反还原室分离料斗闭锁料斗再生器空气干燥器循环气碱洗塔放空气碱洗塔注碱注水注水注碱补氯UOP技术IFP技术国内技术“湿热”循环“干冷”循环“新型干冷”循环特征：氯化气直接进入烧焦区；氯化气与再生气直接循环。特征：再生气、氯化气及焙烧气三种气体混合碱洗干燥特征：再生气和氯化气单独抽出、混合碱洗干燥；氯化进气和焙烧气为纯空气。缺点：催化剂比表面积及活性下降快氯流失快，对设备腐蚀严重。缺点：氯化气及焙烧气氧含量低、水含量高，铂金再分散效果及干燥效果差。优点：催化剂比表面积下降

39、减少70寿命延长33减少再生器腐蚀提高金属再分散、干燥效果再生气体循环技术技术比较再生气体循环技术技术比较UOP技术IFP技术国内技术无阀输送有阀输送新型无阀输送特征：闭锁料斗位于再生器下方；闭锁料斗单独设置。特征：靠高强度阀门控制催化剂流动。特征：闭锁料斗位于再生器上方；再生器上部的缓冲区作为闭锁料斗的高压区。缺点：催化剂流动“半连续”再生器内构件易受损闭锁料斗高压区压力不稳、操作易波动缺点：催化剂及阀门磨损大优点：磨损减少闭锁料斗更平稳再生器Cat流动严格连续，内构件不受损降低再生器框架总高度闭锁料斗输送技术比较闭锁料斗输送技术比较UOP技术IFP技术国内技术特征：无循环氮气系统全部使用新

40、鲜氮气。特征：全部使用循环氮气。循环氮气系统：提升介质、闭锁料斗介质、催化剂粉尘淘析介质。新鲜氮气：反、再两系统的隔离。缺点：新鲜氮气用量大；使重整氢气纯度降低。缺点：安全性不高。优点：杜绝反、再两系统相互泄漏的可能性，提高操作安全性；减少新鲜氮气用量，节约操作费用。隔离技术比较隔离技术比较 第五部分第五部分技术进步催化剂技术进步催化剂p优选载体 大比表面积 合适的孔结构p创新配方 铂-铼-X 三金属组元p改进制备方法 活性组元均匀分布及高度分散p 持氯能力强 正常操作条件下，补氯正常操作条件下，补氯1-2ppm1-2ppm可维持长周可维持长周期运转期运转p 载体水热稳定性高每次再生比表面损失

41、小于每次再生比表面损失小于10m10m2 2/g/g（实验室（实验室再生基本不损失），孔体积不损失再生基本不损失），孔体积不损失1971R-16R-16低选择性连续重整催化剂专利商连续重整催化剂专利商美国环球油品公司（美国环球油品公司（UOP）法国法国Axens公司（以前的公司（以前的IFP）美国美国Criterion公司公司国内的石油化工科学研究院（国内的石油化工科学研究院（RIPP）国外国外连续重整催化剂技术进步连续重整催化剂技术进步1971R-16R-16R-20R-20低选择性良好选择性、良好选择性、低水热稳定低水热稳定性性1974197419751975198819881992199

42、21993199319961996199819981999199920002000R-30R-30R-32R-32R-34R-34R-132R-132R-134R-134R-174R-174R-162R-162R-234R-234R-274R-2741972良好选择性、良好选择性、高水热稳定性高水热稳定性低积炭、高选低积炭、高选择性择性国外连续重整催化剂国外连续重整催化剂R-130系列系列R-230系列系列R-130系列系列R-230系列系列国外催化剂开发思路国外催化剂开发思路工业应用的启发工业应用的启发降低比表面积，修饰孔分布和表面性质降低比表面积，修饰孔分布和表面性质国外最新一代催化剂的特

43、点国外最新一代催化剂的特点物化性质物化性质项目项目R-R-134134R-R-174174R-234R-234R-274R-274PtPt基准基准基准基准堆密度堆密度基准基准基准基准比表面积比表面积基准基准-25-2530m30m2 2/g/g催化性能催化性能项目项目R-134R-274C C5 5+产率产率基准基准+(0.71.5)LV%芳烃产率芳烃产率基准基准+(13)HH2 2产率产率基准基准+(8.926.7)m3/m3寿命寿命基准基准基准基准反应温度反应温度基准基准+(68)(活性低活性低)生焦量生焦量基准基准-(2025%)“降低比表面积降低比表面积”带来的问题带来的问题u 催化剂

44、的寿命缩短催化剂的寿命缩短5050以上以上（保证值比上一代催化剂缩短（保证值比上一代催化剂缩短5050）使用使用3 3年，比表面积下降到年，比表面积下降到145m145m2 2/g/g，不能满足下一周期使用，不能满足下一周期使用u 持氯能力降低持氯能力降低5050以上以上 对下游机泵、管线、设备等造成严重腐蚀对下游机泵、管线、设备等造成严重腐蚀 重整进料水要求苛刻，从重整进料水要求苛刻，从5ppm5ppm下降到下降到2ppm2ppm，实际无法实现，实际无法实现 再生烟气氯增加明显，为此设置的氯吸附技术增加了装置的复再生烟气氯增加明显，为此设置的氯吸附技术增加了装置的复 杂性，进一步引起催化剂寿

45、命缩短杂性，进一步引起催化剂寿命缩短u 活性降低幅度较大活性降低幅度较大 生成油烯烃含量增加，白土更换周期缩短，环境保护费用增加生成油烯烃含量增加，白土更换周期缩短，环境保护费用增加催化剂研发历时半个多世纪！催化剂研发历时半个多世纪！1958200150年代年代研发研发开始开始第一个第一个铂重整铂重整催化剂催化剂PS-I克拉玛依克拉玛依工业应用工业应用PS-V高桥石化高桥石化工业应用工业应用在大庆炼在大庆炼油厂工业油厂工业应用应用第一个铂第一个铂锡催化剂锡催化剂2004PS-石油三厂石油三厂工业应用工业应用PS-广州石化广州石化工业应用工业应用PS-金山石化金山石化工业应用工业应用PS-镇海炼

46、化镇海炼化工业应用工业应用PS-扬子石扬子石化工业化工业应用应用1965198619881990199419961998从跟踪模仿到自主创新从跟踪模仿到自主创新第一个第一个铂重整铂重整催化剂催化剂PS-I克拉玛依克拉玛依工业应用工业应用在大庆炼在大庆炼油厂工业油厂工业应用应用第一个铂第一个铂锡催化剂锡催化剂PS-石油三厂石油三厂工业应用工业应用PS-广州石化广州石化工业应用工业应用19651994国内连续重整催化剂技术进步国内连续重整催化剂技术进步RIPP 编号编号 工业牌号工业牌号 活性活性 组分组分 性能特点性能特点 首次首次 应用应用 PS-II 3861 Pt-Sn 反应性能、抗磨性能

47、好反应性能、抗磨性能好 1990 PS-III GCR-10 Pt-Sn 同上、低铂同上、低铂 1994 PS-IV 3961/GCR-100A Pt-Sn 高水热稳定性和活性高水热稳定性和活性 1996 PS-GCR-100/3981 Pt-Sn 同上、低铂同上、低铂 1998 PS-FR-11/RC011 Pt-Sn-R1 高选择性、低积炭、低铂高选择性、低积炭、低铂 2001 PS-VII RC031 Pt-Sn-R2 同同 PS-VI、高铂、高铂 2004.8 RIPP的三代连续重整催化剂的三代连续重整催化剂低水热稳低水热稳定性、良定性、良好选择性好选择性高水热稳高水热稳定性、良定性、

48、良好选择性好选择性低积炭、低积炭、高选择性高选择性第一代第一代PS-II/III第三代第三代PS-VI/VII第二代第二代PS-IV/VRIPP第三代连续重整催化剂第三代连续重整催化剂 采用了与国外完全不同的技术路线采用了与国外完全不同的技术路线 PS-VI：“综合性能国际领先综合性能国际领先”PS-VII：率先实现了高铂型低积炭催：率先实现了高铂型低积炭催 化剂的工业应用化剂的工业应用 实现的了从实现的了从“跟踪模仿到自主创新跟踪模仿到自主创新”国内最新一代催化剂国内最新一代催化剂PS-VI突破国外技术思路突破国外技术思路n 新认识带来新思路新认识带来新思路 “金属金属-酸性酸性”协同作用是

49、关键协同作用是关键n 全新创新思路优势明显全新创新思路优势明显 思路：思路：采用新助剂、竞争吸附剂、独特采用新助剂、竞争吸附剂、独特 的制备工艺的制备工艺 优点：优点：“三保持三保持”高比表面积、长寿命、高比表面积、长寿命、高持氯能力高持氯能力正己烷正己烷正己烯正己烯甲基环戊烷甲基环戊烷甲基环戊烯甲基环戊烯甲基环戊二烯甲基环戊二烯环己烯环己烯环己二烯环己二烯苯苯酸中心上的异构化酸中心上的异构化金属中心上的加氢和脱氢金属中心上的加氢和脱氢己二烯己二烯己三己三烯烯苯苯反应机理反应机理PS-VI 和国外和国外C催化剂对比催化剂对比CPS-VI比表面积比表面积,m2/g基准基准+30min持氯能力，持

50、氯能力，基准基准+30min催化剂粉尘催化剂粉尘基准基准1/31/5活性，活性，C基准基准+4min生成油收率生成油收率,%基准基准+1.3min氢气产率氢气产率,%基准基准+6min寿命寿命,%基准基准+50PS-VI 和国外和国外D催化剂对比催化剂对比DPS-VI比表面积比表面积,m2/g基准基准+30min持氯能力，持氯能力，基准基准+30min催化剂粉尘催化剂粉尘基准基准1/31/5活性，活性，C基准基准+10min生成油收率生成油收率,%基准基准基准基准氢气产率氢气产率,%基准基准基准基准寿命寿命,%基准基准+50工业装置上催化剂比表面积变化工业装置上催化剂比表面积变化催化剂催化剂开