催化重整工艺原理课件.ppt

1、炼厂石油加工炼厂石油加工催化重整装置加工原理催化重整装置加工原理催化重整工艺催化重整工艺焦化汽油焦化汽油催化重整装置催化重整装置瓦斯气、拔头油瓦斯气、拔头油洁净瓦斯、轻烃洁净瓦斯、轻烃直馏汽油直馏汽油洁净干气、液化气洁净干气、液化气稳定汽油稳定汽油氢气氢气催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺 预分馏切取预分馏切取 C6 烃类，因为烃类，因为 C6 烃类易烃类易发生加氢裂化反应生成发生加氢裂化反应生成C3、C4 或更低的低分子或更低的低分子烃，降低液体汽油产品收率，使装置的经济效益烃，降低液体汽油产品收率，使装置的经济效益降低。降低。催化重整工艺催化重整工艺

2、国标规定车用汽油：国标规定车用汽油：蒸汽压冬季蒸汽压冬季 88Kpa；夏季夏季 74Kpa，这就要，这就要求汽油中的轻组份含量求汽油中的轻组份含量不能过高。不能过高。催化重整工艺催化重整工艺 C6环烷烃异构脱氢后，易生成苯，苯剧环烷烃异构脱氢后，易生成苯，苯剧毒，容易污染环境和水，而且它的污染性不可毒，容易污染环境和水，而且它的污染性不可逆转，为保护环境及人身安全，重整原料中应逆转，为保护环境及人身安全，重整原料中应尽量禁止尽量禁止C6烃类的存在。国标规定成用汽油烃类的存在。国标规定成用汽油中苯含量不高于中苯含量不高于1.0%。催化重整工艺催化重整工艺 烷烃和环烷烃转化为芳烃后其终馏点升高烷烃

3、和环烷烃转化为芳烃后其终馏点升高 约约620，升高幅度因原料中组成不同而不同。，升高幅度因原料中组成不同而不同。因此重整原料的终馏点要求因此重整原料的终馏点要求180。原料切取。原料切取太重，易发生缩合结焦反应，使汽油产品收率降太重，易发生缩合结焦反应，使汽油产品收率降低，催化剂容易结焦失活，生产周期缩短。低，催化剂容易结焦失活，生产周期缩短。催化重整工艺催化重整工艺 催化重整装置对原料的终馏点不设置切割工催化重整装置对原料的终馏点不设置切割工艺，这一任务通常在上一道工序中完成，即在常艺，这一任务通常在上一道工序中完成，即在常减压蒸馏装置和延迟焦化装置完成。有些炼厂有减压蒸馏装置和延迟焦化装置

4、完成。有些炼厂有较大的航煤生产任务，则需要终馏点更低的重整较大的航煤生产任务，则需要终馏点更低的重整原料油。原料油。催化重整工艺催化重整工艺 预加氢的作用是脱除原料油中对催化剂有害预加氢的作用是脱除原料油中对催化剂有害的杂质，使杂质含量达到工艺要求的含量以下，的杂质，使杂质含量达到工艺要求的含量以下，同时也使烯烃饱和以减少催化剂的积炭倾向，从同时也使烯烃饱和以减少催化剂的积炭倾向，从而延长装置的生产周期。而延长装置的生产周期。催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺 预加氢单元高分罐排除的氢气含有甲烷，甲烷预加氢单元高分罐排除的氢气含有甲烷，甲烷可以存在，但含量不可有大幅度地波动，否则

5、影响可以存在，但含量不可有大幅度地波动，否则影响加氢精制反应深度。加氢精制反应深度。排废氢的量要去补充新氢的量达成平衡，否则排废氢的量要去补充新氢的量达成平衡，否则影响反应压力和氢油比，进而影响到反应深度。影响反应压力和氢油比，进而影响到反应深度。催化重整工艺催化重整工艺含硫有机物含硫有机物H2烃类烃类H2S含氮有机物含氮有机物H2催化剂催化剂烃类烃类NH3含氧有机物含氧有机物H2烃类烃类H2O金属有机物金属有机物H2烃类烃类金属单质金属单质烯烃烯烃H2烷烃烷烃预加氢反应器内发生的反应：预加氢反应器内发生的反应：催化剂催化剂催化剂催化剂催化剂催化剂催化剂催化剂催化重整工艺催化重整工艺 有些炼厂

6、在预加氢单元单独设置了脱砷反应器，有些炼厂在预加氢单元单独设置了脱砷反应器，是因为原料中含有砷，它与重整催化剂上的金属铂有是因为原料中含有砷，它与重整催化剂上的金属铂有很强的亲合力，形成砷化铂，使重整催化剂永久性中很强的亲合力，形成砷化铂，使重整催化剂永久性中毒，同时和重整催化剂上的氯合成二氯化砷，减弱酸毒，同时和重整催化剂上的氯合成二氯化砷，减弱酸性功能。性功能。催化重整工艺催化重整工艺 提高预加氢反应温度可促进加氢反应，有利于提高预加氢反应温度可促进加氢反应，有利于杂质脱除，但是温度过高，裂化反应会加剧而使液杂质脱除，但是温度过高，裂化反应会加剧而使液收降低。反应温度过高，会使催化剂积碳速

7、度加快，收降低。反应温度过高，会使催化剂积碳速度加快，既影响催化剂的活性又缩短催化剂的寿命。既影响催化剂的活性又缩短催化剂的寿命。催化重整工艺催化重整工艺预加氢反应温度的影响因素有：预加氢反应温度的影响因素有：1、燃料气压力及组成变化；、燃料气压力及组成变化；2、预加氢炉进料量及温度变化；、预加氢炉进料量及温度变化；3、预加氢炉进口循环氢及新氢流量和温度变化。、预加氢炉进口循环氢及新氢流量和温度变化。催化重整工艺催化重整工艺预加氢反应器床层温度的影响因素有：预加氢反应器床层温度的影响因素有：1、预加氢反应器进口温度变化；、预加氢反应器进口温度变化；2、预加氢进料量波动；、预加氢进料量波动；3、

8、杂质含量、烯烃含量变化（直馏汽油和焦化、杂质含量、烯烃含量变化（直馏汽油和焦化汽油调合比例变）；汽油调合比例变）；4、催化剂活性变化等。、催化剂活性变化等。催化重整工艺催化重整工艺 提高反应压力主要指提高反应器中的氢分压，提高反应压力主要指提高反应器中的氢分压，可促进加氢反应，有利于杂质的脱除，同时可减可促进加氢反应，有利于杂质的脱除，同时可减少催化剂上的积碳，延长催化剂的寿命。但压力少催化剂上的积碳，延长催化剂的寿命。但压力升高，操作费用上升。升高，操作费用上升。催化重整工艺催化重整工艺1、高压分离罐压力变化；、高压分离罐压力变化；2、新氢压力波动（重整反应系统操作波动）；、新氢压力波动（重

9、整反应系统操作波动）；3、预加氢进料流量波动等。、预加氢进料流量波动等。预加氢反应压力的影响因素有：预加氢反应压力的影响因素有：催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺 低的空速，不仅使装置的处理量下降，而且低的空速，不仅使装置的处理量下降，而且由于裂化反应的增加，而使液收下降，积碳增加，由于裂化反应的增加，而使液收下降，积碳增加，缩短催化剂的寿命。缩短催化剂的寿命。当空速过低时，而催化剂活性又足够高，应当空速过低时，而催化剂活性又足够高，应适当降低反应温度。适当降低反应温度。催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺 提高提高氢油比氢油比也就提高了氢分压，有利加氢反也就提高了氢

10、分压，有利加氢反应，并抑制催化剂上的积碳，也有利于导出反应应，并抑制催化剂上的积碳，也有利于导出反应热，但过大的氢油比意味着缩短反应时间，对杂热，但过大的氢油比意味着缩短反应时间，对杂质的脱除反而是不利的，另外过高的氢油比会使质的脱除反而是不利的，另外过高的氢油比会使能耗上升。能耗上升。催化重整工艺催化重整工艺 预加氢高压分离罐预加氢高压分离罐液位，一方面要保证油与氢液位，一方面要保证油与氢气有足够的分离空间，使得顶部氢气不夹带液相气有足够的分离空间，使得顶部氢气不夹带液相组份；另一方面要保证有足够的液相高度，预防组份；另一方面要保证有足够的液相高度，预防预加氢分离罐气相串入蒸发塔。预加氢分离

11、罐气相串入蒸发塔。催化重整工艺催化重整工艺1、蒸发炉燃料气压力及组成变化；、蒸发炉燃料气压力及组成变化；2、蒸发塔塔底循环量波动；、蒸发塔塔底循环量波动；3、蒸发塔进料量波动（即预加氢进料量）等。、蒸发塔进料量波动（即预加氢进料量）等。蒸发塔底温度的影响因素有：蒸发塔底温度的影响因素有：催化重整工艺催化重整工艺1、蒸发塔塔顶温度变化；、蒸发塔塔顶温度变化；2、预加氢进料量及组成变化；、预加氢进料量及组成变化；3、回流量及温度变化；、回流量及温度变化；4、塔顶回流罐气体排量变化；、塔顶回流罐气体排量变化；5、塔顶冷却器冷却力度变化；、塔顶冷却器冷却力度变化；6、塔顶空冷器冷却力度等。、塔顶空冷器

12、冷却力度等。蒸发塔顶压力的影响因素有：蒸发塔顶压力的影响因素有：催化重整工艺催化重整工艺 原料改变而引起的杂质含量升高，则预加氢反原料改变而引起的杂质含量升高，则预加氢反应温度应适当提高，增加反应深度；如果进料中杂应温度应适当提高，增加反应深度；如果进料中杂质含量降低则反应条件应适当的缓和，减小裂解反质含量降低则反应条件应适当的缓和，减小裂解反应机率，以确保重整稳定汽油的最大产量，并有效应机率，以确保重整稳定汽油的最大产量，并有效延长预加氢催化剂的使用周期。延长预加氢催化剂的使用周期。催化重整工艺催化重整工艺 蒸发就是进一步有效的脱除预加氢精制油中蒸发就是进一步有效的脱除预加氢精制油中的硫化氢

13、、氨和水分，使其符合重整进料的要求。的硫化氢、氨和水分，使其符合重整进料的要求。另外，重整进料要求蒸发塔底馏出物水含量要严另外，重整进料要求蒸发塔底馏出物水含量要严格控制，以免破坏水氯平衡。格控制，以免破坏水氯平衡。催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺正构烷烃正构烷烃异构烷烃异构烷烃正构烯烃正构烯烃异构烯烃异构烯烃五员环烷五员环烷六员环烷六员环烷芳烃芳烃异构异构异构异构异构异构异构异构异构异构脱氢脱氢脱氢脱氢脱氢脱氢脱氢脱氢催化重整工艺催化重整工艺主催化剂主催化剂铂铂氯气氯气金属功能金属功能卤素功能卤素功能脱氢反应脱氢反应异构反应异构反应达成平衡达成平衡 平

14、衡是指稳定汽油的辛烷值达到最高，或是平衡是指稳定汽油的辛烷值达到最高，或是达成稳定汽油里芳烃的产率最高。达成稳定汽油里芳烃的产率最高。催化重整工艺催化重整工艺 重整反应器进口温度每提高重整反应器进口温度每提高3，重整生成油，重整生成油的的RON辛烷值应提高辛烷值应提高1个单位，若小于个单位，若小于1个单位，个单位，则表明重整催化剂双功能失衡。则表明重整催化剂双功能失衡。如果催化剂在稳定期内，主要考虑是酸性功能如果催化剂在稳定期内，主要考虑是酸性功能减弱，表现为：减弱，表现为：Cl2浓度偏高或偏低。浓度偏高或偏低。催化重整工艺催化重整工艺 Cl2浓度偏高，异构、加氢裂化反应占优势，浓度偏高，异构

15、、加氢裂化反应占优势，表现为反应器出口温度略有升高，稳定塔顶压表现为反应器出口温度略有升高，稳定塔顶压力升高，稳定汽油产量略有下降。力升高，稳定汽油产量略有下降。Cl2浓度偏低，表现为反应器出口温度略有浓度偏低，表现为反应器出口温度略有降低，稳定塔顶压力降低，稳定汽油产量略上升。降低，稳定塔顶压力降低，稳定汽油产量略上升。催化重整工艺催化重整工艺 助催化剂本身不具备催化活性，与主催化剂共同存在时，助催化剂本身不具备催化活性，与主催化剂共同存在时，一方面为了降低催化剂成本；另一方面改善催化剂金属功能的一方面为了降低催化剂成本；另一方面改善催化剂金属功能的稳定性和选择性。稳定性和选择性。铂铱铂铱铂

16、铼铂铼活性提高幅度大，容炭能力低，活性提高幅度大，容炭能力低，3%6%选择性、稳定性高，容炭能力高，选择性、稳定性高，容炭能力高，20%催化重整工艺催化重整工艺 催化剂载体没有催化活性，因多孔而提供较催化剂载体没有催化活性，因多孔而提供较大的比表面积，使大的比表面积，使活性活性组份很好地分散在其表面；组份很好地分散在其表面；另外载体还要有良好的机械强度和耐温性能，以另外载体还要有良好的机械强度和耐温性能，以提高催化剂整体的活性、提高催化剂整体的活性、稳定性稳定性。催化重整工艺催化重整工艺 各种烃类发生重整反应速率不同，四个反应器内各种烃类发生重整反应速率不同，四个反应器内发生的反应也不同，每个

17、反应器内的反应需要的热量发生的反应也不同，每个反应器内的反应需要的热量也不同，每个加热炉的供热量也不同。也不同，每个加热炉的供热量也不同。当催化剂失活越来越严重，需要提高温度来弥补当催化剂失活越来越严重，需要提高温度来弥补反应深度而不明显时，就需要装置停工，更换催化剂。反应深度而不明显时，就需要装置停工，更换催化剂。催化重整工艺催化重整工艺 降低重整反应压力有利于生成芳烃的环烷脱氢降低重整反应压力有利于生成芳烃的环烷脱氢烷烃环化脱氢反应，但催化剂积炭增加较快，生产烷烃环化脱氢反应，但催化剂积炭增加较快，生产周期变短；周期变短；提高重整反应压力，有利于加氢裂化反应，减提高重整反应压力，有利于加氢

18、裂化反应，减少液收。少液收。一般的做法，适当地牺牲部分转化率和液收，以一般的做法，适当地牺牲部分转化率和液收，以延长生产周期。延长生产周期。催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺催化重整工艺 稳定塔顶的稳定塔顶的温度和压力温度和压力，要比预分馏塔，要比预分馏塔和蒸发脱水塔有更不易气化的条件，与塔顶和蒸发脱水塔有更不易气化的条件，与塔顶回流相配合，使塔顶产品中回流相配合，使塔顶产品中 C5组分含量达组分含量达到最小，但还要保证塔底稳定汽油饱和蒸汽到最小，但还要保证塔底稳定汽油饱和蒸汽压指标的合格。压指标的合格。催化重整工艺催化重整工艺 预分馏塔底油初馏点过高，将会影响稳定汽预分馏塔底油初馏点过高，

19、将会影响稳定汽油的油的10%馏出温度偏高。馏出温度偏高。预分馏塔底油初馏点过高？预分馏塔底油初馏点过高？1、预分馏塔塔顶压力偏低；、预分馏塔塔顶压力偏低；2、预分馏塔塔底温度偏高；、预分馏塔塔底温度偏高；3、装置原料组成偏重等。、装置原料组成偏重等。催化重整工艺催化重整工艺1、蒸发脱水塔操作不正常；、蒸发脱水塔操作不正常；2、预加氢高压分离罐操作不正常；、预加氢高压分离罐操作不正常；3、预加氢反应深度不够。、预加氢反应深度不够。精制原料中非金属、硫、氮不合格？精制原料中非金属、硫、氮不合格？催化重整工艺催化重整工艺 原料溴价不合格，易发生结焦反应而使催化剂原料溴价不合格，易发生结焦反应而使催化剂失活。失活。1、预加氢反应温度偏高；、预加氢反应温度偏高；2、预加氢氢分压偏低；、预加氢氢分压偏低；3、预加氢空速过小等。、预加氢空速过小等。精制原料溴价不合格？精制原料溴价不合格？催化重整工艺催化重整工艺稳定汽油辛烷值低？稳定汽油辛烷值低？1、催化剂活性下降；、催化剂活性下降；2、反应温度偏低；、反应温度偏低；3、空速过大；、空速过大；4、反应压力过大；、反应压力过大；5、水氯平衡破坏，、水氯平衡破坏，Cl2浓度偏高或偏低。浓度偏高或偏低。LOGO