催化重整基础知识

一、概述
      催化重整是石油加工过程中重要的二次加工方法，其目的是用以生产高辛烷值汽油或化工原料——芳香烃，同时副产大量氢气可作为加氢工艺的氢气来源。
     “重整”系指对烃类分子结构的重新排列，使之变为另外一种分子结构的烃类。原料油中的正构烷烃和环烷烃在催化剂存在条件下，经“重整”转化为异构烷烃和芳烃，从而提高汽油的辛烷值或生产芳烃产品BTX（苯、甲苯和二甲苯等）。这一加工过程就叫催化重整。采用铂金属催化剂叫铂重整，用铂-铼双金属催化剂叫铂-铼重整，采用多金属催化剂就称之为多金属重整，总称催化重整。
重整装置能为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料(苯、甲苯、二甲苯)；为交通运输提供高辛烷值汽油组分；为化工提供重要的溶剂油以及为炼厂提供大量廉价的高纯度[75—95％(体)]副产氢气。因此重整装置不仅是炼厂工艺流程中的重要组成部分，而且在石油化工联合企业生产过程中也占有十分重要的地位。
二、催化重整原料
对重整原料的选择主要有三方面的要求，即馏分组成、族组成和毒物及杂质含量。
重整原料根据生产目的不同分为：
   宽馏分重整：80～180℃
   窄馏分重整：60～135 ℃ （145）
重整原料通常为石脑油（直馏汽油馏分），加氢裂化汽油，处理后的焦化汽油等。

三、催化重整产品
高辛烷值汽油或轻芳烃，同时也生产相当数量的副产氢气。
催化重整汽油是无铅高辛烷值汽油的重要组分。在发达国家的车用汽油组分中，催化重整汽油约占25%-30%。全世界所需BTX有一半以上是来自催化重整，重整副产氢气是廉价的氢气来源。
催化重整的原料主要是直馏汽油馏分，生产中也称石脑油。在生产高辛烷值汽油时，一般用80-180℃馏分。当以生产BTX为主时，则宜用60-145℃馏分作原料，但在生产实际常用60-130℃馏分作原料，因为130-145℃馏分是在航空煤油的馏程范围内。二次加工油所得的汽油馏分如焦化汽油馏分等不适于作重整原料，因其含有较多的烯烃及硫、氮等非烃化合物。在反应条件下，烯烃容易结焦，硫，氮等化合物则会使催化剂中毒。

四、工艺流程
1.原料预处理部分
       原料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，杂质含量都合乎要求的重整原料。
（1）预分馏
预分馏的作用是切取合适沸程的重整原料。在预分馏塔，切去<80℃或<60℃的轻馏分，同时也脱去了原料油的部分水分。
（2）预加氢
作用：脱除原料油中对催化剂有害的杂质，同时也使烯烃饱和以减少催化剂的积碳。
催化剂：钼酸钴、钼酸镍、复合的W-Ni-CO催化剂。
反应条件：压力2.0-2.5MPa;氢油体积比（标准状态）100-200；空速4～10h-1;氢分压1.6MPa。

(3)预脱砷
      当原料油的含砷量较高时，则须按催化剂的容砷能力（一般为3%-4%）和要求使用的时间来计算催化剂的装入量，并适当降低空速。也可以采用在预分馏之前预先进行吸附法或化学氧化法脱砷。
2、重整反应部分
        经预处理的原料油与循环氢混合，再经换热、加热后进入重整反应器。一般重整反应器由三至四个反应器串联，反应器之间有加热炉加热到所需的反应温度。反应器入口温度一般为480～520℃，第一个反应器的入口温度较低些，后面反应器的入口温度较高些。
铂铼重整：空速1.5～2h-1；氢油比（体）1200：1；压力1.5～2 MPa。

连续再生重整装置的重整反应器：压力为1.5～0.35MPa；氢油分子比为3～5。
由最后一个反应器出来的反应产物经过换热，冷却后进入高压分离器，分出的气体含氢85%-95%（体积分数），经过循环氢压缩机升压后大部分作循环氢使用，少部分去预处理部分。分离出的重整生成油进入稳定塔，塔顶分出液态烃，塔底产品为满足蒸气压要求的稳定汽油。
当以生产芳烃为主要目的时，重整汽油还须经过后加氢以使其中的少量烯烃饱和。后加氢催化剂是钼酸钴和钼酸镍，反应温度为320-370℃。近年来国内开发的新的含钯后加氢催化剂可以在较缓和的条件下进行反应（反应压力1.4 MPa，温度170℃）。

五、催化重整的化学反应
在催化重整中发生的化学反应主要有：六员环烷烃脱氢生成芳烃；五员环烷烃脱氢异构生成芳烃；烷烃脱氢环化生成芳烃；烷烃的异构化，各种烃类的加氢裂化以及积炭反应。前三种生成芳香烃的反应统称为芳构化反应。
生产上通常用“芳烃潜含量”来表征重整原料的的反应性能。
芳烃潜含量：当原料中的环烷烃全部转化为芳烃时所能得到的芳烃量加原料中原有芳烃量。
重整转化率(%)=芳烃产率(%)/芳烃潜含量(%)

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