催化重整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.PPT

石油化工催化剂及应用 催化重整是指在催化剂的作用下，烃类 分子重新排列成新分子结构的工艺过程。催 化重整又按所采用的催化剂不同分为单金属 重整、双金属重整和多金属重整。 催化重整的主要目的在于制取苯、甲苯 以及二甲苯等芳香烃，或生产高辛烷值汽油。 一、催化重整的基本原理 （一）催化重整化学反应 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。 （二）重整催化剂对原料油的要求 1.对原料油馏程的要求 以生产高辛烷值汽油为目的时，则选用80～ 180℃的馏分为原料。 若要生产C6～C8芳烃，则选用60～145℃的馏 分为原料。 生产轻芳烃-汽油时，采用60～180℃的馏分。 2．对原料油杂质含量的要求 催化重整原料中杂质的最大允许含量 二、重整催化剂 （一）重整催化剂的双功能 重整催化剂是一种双功能催化剂。所谓双功能 催化剂，通常是指具有两种催化作用的催化剂。以 重整催化剂而言，双功能催化剂既具有促进加氢/脱 氢作用的金属功能，同时具有促进裂化、异构化反 应的酸性功能。 （二）重整催化剂组成 1.金属组分 贵金属如铂、钯、铱、铑等是重整催化剂的基 本活性组分，是催化剂的核心 。 近20多年，铂-铼双金属重整催化剂已取代了单 铂催化剂。铼的主要作用是减少或防止金属组分 “凝聚”，提高了催化剂的容炭能力和稳定性，延 长了运转周期，特别适用于固定床反应器,工业用 铂铼催化剂中铼与铂的含量比一般为1～2。 2.酸性组分——卤素 重整催化剂的酸性中心主要由卤素提供。随着卤素含量 的增加，催化剂对异构化和加氢化等酸性反应的催化活性增 强，在卤素的使用上通常有氟氯型和全氯型两种。 3.载体 重整催化剂的载体一般由活性氧化铝组成，目前多使用 γ-AI2O3，其主要作用是支撑（担载）活性组分，并且与氯 共同组成酸性功能。一般来说，载体本身并没有催化活性， 但是具有较大的比表面和较好的机械强度，它能使活性组分 很好地分散在其表面上，从而更有效地发挥其作用，节省活 性组分的用量，同时也提高了催化剂的稳定性和机械强度。 三、重整催化剂的种类及性能 （一）重整催化剂的种类 1.非贵金属催化剂 主要有MoO3/AI2O3及Cr2O3/AI2O3 2.贵金属催化剂 单金属催化剂——铂催化剂、双金属催化剂如 铂铼催化剂或铂锡催化剂，以及以铂为主的三元或 四元的多金属催化剂。 铂铼催化剂主要用于固定床重整装置，铂锡催 化剂主要用于移动床连续重整装置。 铂-锡重整催化剂在高温低压下具有良好的选择性 和再生性能，而且锡比铼价格便宜，新鲜剂和再生剂 不必预硫化，生产操作比较简便。 由于第二金属（如铼）有严重的加氢裂解活性和 氢解作用，在生产中造成液体收率和氢纯度比纯铂催 化剂低。为了防止铂晶粒长大以及减少氢解作用，在 双金属催化剂中加入第三种金属铱、金等，于是出现 了多金属催化剂。第三组分的加入使催化剂稳定性大 大提高，同时也改善了催化剂的活性和稳定性，可以 长周期运转。操作温度虽然低，但仍能维持较高的芳 烃产率和液体收率。 （二）重整催化剂的使用性能 重整催化剂使用性能的主要指标有：活性、选择 性、稳定性、使用寿命、再生性能、机械强度、流 动性、抗磨性及其他相关的物化性能。 1.活性 重整催化剂活性的高低可以用芳烃产率和汽 油辛烷值来评价，也可用操作苛刻度（如温度）来 评价 。 两条曲线表示了两种 催化剂的活性。不但 要求汽油的辛烷值提 高，而且产率也要 高，这种催化剂的活 性才好。 2.选择性 重整催化剂的选择性是指促进生成芳烃或提高 汽油辛烷值的各种化学反应能力的大小。 对于重整催化剂选择性的要求，就是要求催化 剂在反应过程中尽量减少不必要的裂化反应。因 此，某一温度条件下的循环氢纯度、氢产率大小也 是衡量重整催化剂选择性的项目。 3.稳定性 对重整催化剂来说，既要求具有良好的活性、 稳定性（即要求运转末期和运转初期平均反应温度 之差较小），又要求具有良好的选择性、稳定性 （即要求运转初期催化剂的选择性和运转末期催化 剂选择性之差较小）。 4.寿命 对重整催化剂，表示寿命的方式更多地是用每 公斤催化剂能处理的原料数量，即吨原料/千克催化 剂。 5.再生性能 催化剂再生性能从表面上看是积炭失活的催化