第五章 催化重整装置.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,炼油装备技术,*,西南石油大学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,炼油装备技术,*,第五章 催化重整装置,catalytic reforming unit,3/6/2026,1,炼油装备技术,一、催化重整装置的作用,“重整”：烃类分子重新排列成新的分子结构。,催化重整装置：用,直馏汽油,(,即石脑油,),或,二次加工汽油的混合油作原料,，在,催化剂,(,铂或多金属,),的作用下，,经过,脱氢环化、加氢裂化和异构化,等反应，使烃类分子重新排列成新的分子结构，,以,生产,C6,C9,芳烃产品,或,高辛烷值汽油,为主要目的,并,利用重整,副产氢气供二次加工,的热裂化、延迟焦化的汽油或柴油加氢精制。,3/6/2026,2,炼油装备技术,二、重整原料的要求,对重整原料的选择主要有三个方面的要求：即,馏分组成,、,族组成,和,很低的毒物,及,杂质含量,。,1.,馏分组成,根据,生产目的,来确定，其馏分组成一般可分为两个馏程范围。,生产,高辛烷值汽油,时，采用,80180,的馏分；,生产苯、甲苯、二甲苯等,芳烃,时，采用,60145,的馏分；,同时生产芳烃和高辛烷值汽油,时，可采用,60180,的宽馏分。,3/6/2026,3,炼油装备技术,以生产芳烃为目的时，因为苯、甲苯、二甲苯、三甲苯的碳原子数分别为,6,、,7,、,8,、,9,，所以要求原料油尽可能是相应碳数的烃类，而,C6C9,烃类的沸点范围大致在,60145,。,结论：,若以生产芳烃为目的，重整原料一般应切取,C6C9,馏分,3/6/2026,4,炼油装备技术,以生产高辛烷值汽油为目的时，原料油的初馏点不宜过低，因为,CC6,的烷烃本身已有较高的辛烷值，不需要重整。,结论：,以生产高辛烷值汽油为目的时，重整原料一般应切取大于,C6,馏分。,原料油的终馏点一般取,180,，如果终馏点过高时，焦炭、气体产率将上升，而液体收率将下降，且生产周期将缩短。,3/6/2026,5,炼油装备技术,2.,族组成,含较多环烷烃的原料是良好的重整原料，环烷烃含量高的原料不仅在重整时可以得到较高的芳烃产率和氢气产率，而且可以采用较大的,空速,，催化剂积炭少，运行周期较长。,每小时进入反应器的原料量与反应器内催化剂量的比值,3/6/2026,6,炼油装备技术,3.,杂质含量,杂质：砷、铅、铜、硫、氮、水和氯等。,为了使重整催化剂能长期维持高活性，必须严格限制重整原料中杂质的含量。,若采用双金属及多金属重整工艺，往往要求其原料中的,砷,1ppb,，铅,5ppb,，氮,1ppb,，硫,1ppb,，水,5ppb,。,由于一般重整原料的杂质含量都超过了规定的限制量，因此都必须经过,预处理,。,3/6/2026,7,炼油装备技术,三、化学反应,催化重整的化学反应主要有以下几种：,1,脱氢反应,六碳,环烷烃,可脱去部分氢转变为芳烃,2,脱氢环化反应,烷烃,经过脱氢转变为环烷烃，环烷烃进一步脱氢成为芳烃,上述两种反应为,催化重整的主要反应,，所以，重整产物中含有大量的芳烃，重整汽油的辛烷值高；同时，可得到大量的副产氢气。尤其对铂铼双金属和多金属催化剂而言，芳烃的转化率是很高的。,3/6/2026,8,炼油装备技术,3,异构化反应,正构烷烃变成异构烷烃，异构烷烃的增多也提高了汽油的辛烷值,3/6/2026,9,炼油装备技术,4,加氢裂化反应,加氢裂化反应生成较小的烃分子，而且在催化重整条件下的加氢裂化还包含有异构化反应，因此加氢裂化有利于提高辛烷值。,但是,过多的加氢裂化反应会使液体产物收率降低，,因此，对加氢裂化反应要适当控制。,3/6/2026,10,炼油装备技术,由于重整反应有氢气存在，所以，裂解生成的烯烃可立即加氢成饱和烃。这样汽油的安定性就较好。,由于裂化反应的存在，重整催化剂表面上也会结焦。但因为存在加氢反应，它能抑制结焦，所以结焦量远较催化裂化的少。视所用催化剂的不同，一般经,13,年才进行烧焦再生。,3/6/2026,11,炼油装备技术,四、催化重整工业装置的类型,按照不同的分类方法，催化重整有多种类型：,(1),按,原料馏程,分，可分为,窄馏分重整和宽馏分,重整,两类。,(2),按反应床层状态分，可分为,固定床重整、移动床重整和流化床重整。,(3),按催化剂类型分，可分为,铂重整、双金属重整和多金属重整。,(4),按催化剂的再生形式分，可,分为半再生式、循环再生式和连续再生式,等工艺类型。,3/6/2026,12,炼油装备技术,第一节 工作原理与流程,根据催化重整的基本原理，一套完整的重整工业装置大都包括,原料预处理,和,催化重整,两部分。,以生产芳烃为目的的重整装置还包括,芳烃抽提,和,芳烃精馏,两部分。,3/6/2026,13,炼油装备技术,原料预处理,以高辛烷值汽油为主,重整反应,原料预处理,重整反应系统,重整原料,拔头油,副产氢气,燃料气,高辛烷值汽油组分,重整循环氢,拔头油,：直馏汽油在蒸馏时所得到的沸点低于,80,的轻质馏分。,3/6/2026,14,炼油装备技术,原料预处理,以生产芳烃为主 重整反应,芳烃抽提,芳烃精馏（分离）,3/6/2026,15,炼油装备技术,一、工作原理,1,原料预处理,feed pretreatment,目的：,将原料切割成适合重整要求的馏程范围和脱去对催化剂有害的杂质,。,预处理包括：,预脱砷、预分馏、预加氢三部分,。,3/6/2026,16,炼油装备技术,（,1,）预脱砷,pre-,dearsenization,砷能使重整催化剂严重中毒失活，因此要求进入重整反应器的,原料油中砷含量不得高于,1.00ppb,。,相关数据表明，我国大庆与新疆原油,(,特别是常压塔顶油,),中的坤含量高，仅仅依靠常规的预加氢难于达到脱砷要求，必须经过预脱砷。,若从常压塔顶来的原料油含砷量较低，例如,烯烃或环烷烃,烷烃,对于不同碳原子数同族烃类，在溶剂中的溶解度顺序为；,苯,甲苯,二甲苯,重芳烃,轻质烷烃,重质烷烃,3/6/2026,43,炼油装备技术,（,2,）工艺流程,3/6/2026,44,炼油装备技术,富含芳烃的溶剂沉降在塔下部，称提取物,(,或富溶剂,),，自塔底流出去汽提塔。非芳烃,(,称提余物,),从塔顶排出，去非芳烃水洗塔。,抽提,经脱戊烷以后的重整生成油从抽提塔中部进入，与从塔顶喷淋而下的溶剂充分接触，由于二者密度相差较大，在塔内形成逆流抽提。塔下部注入从汽提塔顶抽出的芳烃,(,纯度,70,80,),作为回流，以提高产品纯度。,3/6/2026,45,炼油装备技术,提取物汽提。,来自抽提塔底含有溶剂和芳烃的提取物，经调节阀降压后进人汽提塔顶部。从汽提塔顶蒸出的回流芳烃冷凝后进入回流芳烃罐，在罐内回流芳烃与汽提水分离，回流芳烃用泵抽出经换热后打入抽提塔底作回流，以提高产品纯度。,芳烃以蒸气形态从汽提塔中部流出，经冷凝后进入芳烃罐，分出水后用泵送往芳烃精馏部分。,3/6/2026,46,炼油装备技术,从芳烃罐分出的水，一部分打入非芳烃水洗塔顶洗涤非芳烃和作汽提塔中段回流，另一部分则与从回流芳烃罐分出的水一起进入汽提水罐，然后用泵抽出与汽提塔顶回流芳烃换热气化后进入汽提塔底作汽提蒸汽。,汽提塔底设有重沸器，塔底出来的溶剂一部分经重沸器后返回汽提塔，一部分用泵抽出打入抽提塔顶。,3/6/2026,47,炼油装备技术,溶剂回收,。从抽提塔顶出来的非芳烃,(,抽余油,),，经换热冷却后进入非芳烃水洗塔，用水洗去所含溶剂，非芳烃从塔顶引出装置，水从塔底流出进汽提水罐。,为防止溶剂中老化产物的积累,，从循环溶剂中引出一部分送入溶剂再生塔进行,减压再生,，再生后的溶剂循环使用，间断地从塔底排出一部分重组分。,3/6/2026,48,炼油装备技术,4,芳烃精馏,aromatics rectification,芳烃精馏是,将混合芳烃分离为苯、甲苯、二甲苯等单体芳烃,的过程。,根据芳烃中各组分的沸点不同，利用汽液两相多次接触，多次汽化、多次冷凝进行传质传热，将各组分加以分离。,注意：,一般普通的分馏得到的是沸点不同的混合物，而,芳烃精馏得到的是单体烃类,。,3/6/2026,49,炼油装备技术,芳烃精馏工艺流程,3/6/2026,50,炼油装备技术,二、催化重整反应器,重整反应器是催化重整装置的关键设备,，按物料在反应器的流向可分为,轴向,和,径向,两种结构形式。,(,一,),轴向反应器,反应器为圆筒形，壳体内衬有耐热水泥层，里面另有一层合金钢衬套。两者的作用在于,防止高温氢气对碳钢壳体的腐蚀,。,3/6/2026,51,炼油装备技术,催化剂填满整个反应器，床层上下装有惰性瓷球以防止操作波动时床层催化剂跳动而引起催化剂破碎，同时也有利于气流均匀分布。,轴向反应器结构简单，但催化剂床层厚，物料通过时压力降比较大。,油气进入反应器时通过一个,分配头,，使原料气均匀分布于整个床层截面。,油气出口集合管上罩有,钢丝网,，以防止催化剂粉末被带入后路设备或管线中。,3/6/2026,52,炼油装备技术,(,二,),径向反应器,反应原料油气从顶部进入，经分布器后进入沿壳壁布满的扇形筒（分气管）内，从扇形筒的小孔出来沿径向通过催化剂床层，反应产物从中心管的许多小孔进入中心管，然后从中心管下部导出。,与轴向反应器比较，突出的特点是,床层压降低,，,这主要是由于气流以较低的流速沿径向通过较薄的催化剂床层。,3/6/2026,53,炼油装备技术,本章重点,1.,催化重整装置的原料、产品分别是什么？,2.,催化重整装置的目的？,3.,对于不同的生产目的，其馏分如何选择？为什么？,4.,对于不同的生产目的，催化重整装置的组成结构有什么不同？,5.,催化重整装置各部分,(,中英文）及其作用？,6.,催化重整装置工艺流程？,3/6/2026,54,炼油装备技术,7.,本流程图的工作原理,3/6/2026,55,炼油装备技术,