催化重整的化学反应课件.pptx
2025-2-81催化重整的化學反應
2025-2-82一、催化重整的化學反應催化重整是以C6～C11的石腦油作原料，在一定操作條件和催化劑作用下，烴分子發生重新排列，使環烷烴和烷烴轉化成芳烴和異構烷烴，同時產生氫氣的過程重整催化劑是一種雙功能催化劑，即有金屬功能，進行脫氫和環化等反應；又有酸性功能，進行異構化和加氫裂解反應1．六員環的脫氫反應
2025-2-832．五員環烷烴的異構脫氫反應3．直鏈烷烴的異構化反應
2025-2-844．烷烴的環化脫氫反應
2025-2-855．加氫裂化反應6．芳烴脫烷基反應
2025-2-867．烯烴的飽和反應8．積炭反應烴類的深度脫氫，生成烯烴和二烯烴，烯烴進一步聚合及環化，形成稠環芳香烴，並吸附在催化劑上，最終轉化成焦炭而使催化劑失活
2025-2-87以上反應中第1，2，4是生成芳烴的反應，芳烴有較高的辛烷值，故目的產品不論是高辛烷值汽油還是芳烴，這些反應都是有利的。但這三種反應的反應深度是不一樣的：①六員環的脫氫反應最快；②五員環的異構脫氫反應要比前者慢得多；③烷烴脫氫環化反應速度很慢
2025-2-88烷烴異構化反應，雖不能直接生成芳烴，但卻能提高辛烷值；加氫裂化生成小分子的烴類，而且在催化重整條件下，加氫裂化還包含有異構化反應，因此，加氫裂化反應有利於提高辛烷值，但過多的加氫裂化會使液體收率降低，所以，對加氫裂化反應要適當控制
2025-2-89生產上通常用“芳烴潛含量”來表徵重整原料的反應性能，即當原料中的環烷烴全部轉化成芳烴時所能得到的芳烴量。其計算方法如下(含量皆為品質分數)
2025-2-810用“芳烴轉化率”或“重整轉化率”來表徵重整原料的轉化深度和操作水準高低原料中芳烴潛含量越高，重整後得到的芳烴產率就越高芳烴潛含量只是說明生產芳烴的可能性（潛在能力），並不是最高能力在實際生產中可能獲得比芳烴潛含量更高的芳烴產率
2025-2-811四、催化重整的主要操作因素1．反應溫度無論從反應速度還是化學平衡來考慮，提高反應溫度對催化重整都有利，但反應溫度還受以下因素的限制：①設備材質；②催化劑的耐熱穩定性和容碳能力等；③非理想的副反應。提高反應溫度則加氫裂化反應加劇，催化劑積炭加快，液體產率下降目前國內各重整裝置的反應器入口溫度多在480～530℃之間
2025-2-812催化重整常採用加權平均溫度來表示反應溫度反應溫度應隨催化劑活性的逐漸降低而逐步提高高溫有利於芳烴的生成和辛烷值的提高，但高溫也加劇了副反應地進行，使液體產物的收率下降
2025-2-8132．反應壓力反應壓力影響生成油的收率、芳烴產率、汽油品質和操作週期工業裝置上以最後一個反應器的進口壓力代表反應壓力提高反應壓力對生成芳烴的環烷烴脫氫、烷烴環化脫氫反應都不利，相反卻有利於加氫裂化反應解決這個矛盾的方法有兩個：採用較低的壓力，經常再生；採用較高的反應壓力，犧牲一些轉化率以延長生產週期
2025-2-814如何選擇最適宜的反應壓力還要考慮到原料的性質和催化劑性能：對易生焦的原料採用較高的反應壓力催化劑的容焦能力大，穩定性好則可採用較低的反應壓力我國的半再生式鉑錸重整約採用18atm的反應壓力，鉑重整採用20～30atm，而連續再生式重整裝置的壓力可降到8atm左右，甚至可降到3.5atm
2025-2-8153．進料空速空速反映了反應時間的長短，對一定的反應器，空速越大，反應時間越短，處理能力就越大。空速的選擇取決於催化劑的活性和原料組成催化重整中各類反應的反應速度不同，因而空速的變化對各類反應的影響也不同對環烷基原料可採用較高的空速；而對石蠟基原料則需要用較低的空速對鉑催化劑我國一般採用3h-1左右的空速，鉑錸重整裝置採用1.5～2h-1
2025-2-8164．氫油比(H/O)使用迴圈氫的目的是：①抑制生焦反應；②保護催化劑；③起熱載體的作用，減少反應床層的溫降，提高反應器內的平均溫度；④稀釋原料，使原料在床層中分布均勻
2025-2-817在總壓不變時，提高氫油比意味著提高氫分壓，有利於抑制催化劑上積炭。但是提高氫油比使迴圈氫量增大，壓縮機功率消耗增加。在氫油比過大時會由於減少了反應時間而降低了轉化率因此，對穩定性較高的催化劑和生焦傾向小的原料，可採用較小的H/O，反之則採用較大的H/O，鉑重整裝置採用的摩爾氫油比為5～8，鉑錸重整的輕油比5，甚至可進一步降到1～3
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