催化重整

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。

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。

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。

原料为石脑油或低质量 汽油，其中含有烷烃、 环烷烃和芳烃。含较多 环烷烃的原料是良好的重整原料。催化重整用于生产高 辛烷值汽油时，进料为宽馏分，沸点范围一般为80～180℃；用于生产芳烃时,进料为窄馏分,沸点范围一般为60～165℃。重整原料中的 烯烃、水及砷、铅、铜、硫、氮等杂质会使 催化剂中毒而丧失活性，需要在进入重整反应器之前除去。对该过程的影响因素除了原料性质和 催化剂类型以外，还有温度、压力、空速和氢油比。温度高、压力低、空速小和低氢油比对生成芳烃有利，但为了抑制生焦反应，需要使这些参数保持在一定的范围内。此外，为了取得最好的 催化活性和 催化剂选择性，有时在操作中还注入适当的氯化物以维持催化剂的 氯含量稳定。

主要包括原料预处理和重整两个工序，在以生产芳烃为目的时,还包括芳 烃抽提和精馏装置。经过预处理后的原料进入重整工段(见图)，与循环氢混合并加热至490～525℃后,在1～2MPa下进入反应器。反应器由3～4个串联，其间设有加热炉，以补偿反应所吸收的热量。离开反应器的物料进入分离器分离出富氢循环气（多余部分排出），所得液体由稳定塔脱去轻组分后作为 重整汽油，是高 辛烷值汽油组分（研究法辛烷值90以上），或送往 芳烃抽提装置生产芳烃。

催化重整是提高 汽油质量和生产 石油化工原料的重要手段，是现代 石油炼厂和石油化工 联合企业中最常见的装置之一（见彩图）。据统计，1984年全世界催化重整装置的年处理能力已超过350Mt,其中大部分用于生产高 辛烷值汽油组分。中国现有装置则多用于生产芳烃，生产高 辛烷值汽油组分的装置也正在发展。

为了解决因强化操作而引起的 催化剂结焦的问题，除改进催化剂的性能外，在催化剂再生方式上开辟了以下三种途径：①半再生，即经过一个周期的运转后，把重整 装置停下，催化剂就地进行再生。② 循环再生，设几个 反应器，每一个反应器都可在不影响装置 连续生产的情况下脱离反应系统进行再生。③连续再生，催化剂可在 反应器与再生器之间流动，在催化重整正常操作的条件下，一部分催化剂被送入专门的再生器中进行再生。再生后的催化剂再返回 反应器。