催化重整技術(shù)發(fā)展趨勢課件

石油化工科學研究院2010.09催化重整發(fā)展趨勢

與技術(shù)進步催化重整發(fā)展趨勢

與技術(shù)進步1內(nèi)容

催化重整的地位與作用催化重整技術(shù)發(fā)展趨勢催化重整技術(shù)比較連續(xù)重整工藝重整催化劑技術(shù)進步連續(xù)重整技術(shù)選擇優(yōu)化操作使催化重整產(chǎn)品價值最大化催化重整的技術(shù)進步結(jié)束語內(nèi)容催化重整的地位與作用2第一部分

催化重整的作用與地位第一部分

催化重整的作用與地位3催化重整的目的BTXGasolineNaphthaH2催化重整的目的BTXGasolineNaphthaH24催化重整與芳烴生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX）芳烴是重要的有機化工原料BTX主要來源于催化重整生成油、裂解汽油和煤焦油。目前，全世界的BTX芳烴中，有大約70%來自煉油廠的催化重整裝置催化重整在芳烴生產(chǎn)中具有十分重要的作用和地位催化重整與芳烴生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX）芳烴是5催化重整與高辛烷值汽油調(diào)和組分重整汽油辛烷值高、低烯烴、幾乎無硫是理想的清潔汽油調(diào)和組分；雖然有些組分的辛烷值也很高，如烷基化油，異構(gòu)化油和甲基叔丁基醚等組分，但它們受到資源的限制，產(chǎn)量有限；催化重整在清潔汽油生產(chǎn)中具有十分重要的地位和作用。催化重整與高辛烷值汽油調(diào)和組分重整汽油辛烷值高、低烯烴、幾6有效改善汽油辛烷值分布項目大慶VGOFCC汽油大慶寬餾分重整油MONCRONCMONCRONCA<100CB>100CC全餾分Δ1=A-CΔ2=B-C79.974.778.2+1.7-3.591.682.187.1+4.5-5.070.093.586.0-16.0+7.072.0102.597.0-25.0+5.0有效改善汽油辛烷值分布項目大慶VGOFCC汽油大慶寬餾分重7提高辛烷值能力在構(gòu)成“提高辛烷值能力”的諸多要素中，催化重整生產(chǎn)能力是首要因素。按照“提高辛烷值能力”的概念來衡量，美國的提高辛烷值能力最高，為32%；歐洲次之，為18%；日本排名第三，為15%；我國的提高辛烷值能力極低，僅為12%，不到世界平均（17%）水平。我國必須大力發(fā)展催化重整，以使我國的提高辛烷值能力迅速提高。提高辛烷值能力在構(gòu)成“提高辛烷值能力”的諸多要素中，催化重整8我國和歐美催化重整的發(fā)展前景不同由于歐美現(xiàn)行車用石腦油中催化重整汽油的比例已經(jīng)達到三分之一，車用汽油中芳烴含量的進一步下降，勢必限制高芳烴含量的重整油的比例，因此，歐美的重整能力將過剩，實際上現(xiàn)在歐美等發(fā)達國家正在研究今后過剩的重整加工能力的利用問題。我國的重整加工能力不足問題非常明顯，目前我國的車用汽油中，重整油的比例非常低，而車用汽油的產(chǎn)品升級非常需要催化重整油，因而，我國的催化重整具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。我國和歐美催化重整的發(fā)展前景不同由于歐美現(xiàn)行車用石腦油中催化9對比各種來源的氫氣成本，重整裝置副產(chǎn)氫成本最低，是輕油制氫成本的一半，是部分氧化制氫成本的四分之一。因此，重整氫氣是廉價的氫源，可代替相當規(guī)模的制氫裝置，使成本大大降低重整氫氣對比各種來源的氫氣成本，重整裝置副產(chǎn)氫成本最低，是輕油制氫成10

第二部分

催化重整的技術(shù)發(fā)展趨勢第二部分

催化重整的技術(shù)發(fā)展趨勢11壓力和溫度對甲基環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為甲苯影響重整技術(shù)發(fā)展趨勢壓力和溫度對甲基環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為甲苯影響重整技術(shù)發(fā)展趨勢12重整技術(shù)發(fā)展趨勢反應(yīng)壓力降低反應(yīng)苛刻度增高（反應(yīng)溫度升高、空速降低）向重整反應(yīng)熱力學有利的方向發(fā)展?jié)M足社會及企業(yè)的實際要求氫油比降低操作周期延長重整技術(shù)發(fā)展趨勢反應(yīng)壓力降低向重整反應(yīng)熱力學有利的方向發(fā)展13面臨問題反應(yīng)壓力對催化劑積炭速率的影響面臨問題反應(yīng)壓力對催化劑積炭速率的影響14氫油摩爾比對催化劑積炭速率的影響氫油摩爾比對催化劑積炭速率的影響15產(chǎn)物辛烷值對催化劑積炭速率的影響產(chǎn)物辛烷值對催化劑積炭速率的影響16需要解決的問題低積炭速率、高水熱穩(wěn)定性和良好再生性能的重整催化劑安全可靠的催化劑再生技術(shù)需要解決的問題低積炭速率、高水熱穩(wěn)定性和17催化重整發(fā)展趨勢熱力學有利的方向反應(yīng)壓力降低反應(yīng)溫度升高氫油比降低操作周期延長積炭升高低積炭速率、高水熱穩(wěn)定性和再生性能的重整催化劑全可靠的催化劑再生

工藝技術(shù)需要解決的問題催化重整發(fā)展趨勢熱力學有利的方向積炭升高低積炭速率、高水熱需18

第三部分

催化劑重整技術(shù)比較第三部分

催化劑重整技術(shù)比較19三種催化重整技術(shù)三種重整工藝

連續(xù)重整、半再生重整、循環(huán)再生三種重整工藝的形式連續(xù)/半再生/循環(huán)再生：3/6/1三種催化重整技術(shù)三種重整工藝20三種重整工藝的比較工藝類型半再生(S.R.)連續(xù)再生(CCR)循環(huán)再生裝置規(guī)模隨意較大中等典型壓力，MPa1.42.10.350.850.8-1.0氫油比，mol581.52.534C5+產(chǎn)物RON9697105102C5+收率，w%基準高稍高氫氣產(chǎn)率，w%基準高稍高原料適應(yīng)性一般好較好生產(chǎn)靈活性一般大較大裝置運轉(zhuǎn)周期基準長長裝置能耗較低較高較高總投資較低高高三種重整工藝的比較工藝類型半再生(S.R.)連續(xù)再生(C21循環(huán)（完全再生）工藝循環(huán)工藝一般采用5~6個反應(yīng)器，其中一個是用于切換的備用反應(yīng)器。在重整連續(xù)操作過程中，備用反應(yīng)器可切換并代替任何一個需要進行再生的反應(yīng)器。這樣可以實現(xiàn)所有反應(yīng)器的輪換再生。循環(huán)工藝可以在低壓和低氫油比下操作，產(chǎn)品辛烷值（RON）可達100~102。各反應(yīng)器大小相同但積碳速率不同以及反應(yīng)器在還原氣氛和氧化氣氛下頻繁切換導致工藝過程復雜化并需要高度的安全防范措施。循環(huán)（完全再生）工藝循環(huán)工藝一般采用5~6個反應(yīng)器，其中一個22循環(huán)再生重整工藝流程

循環(huán)再生重整工藝流程23半再生與連續(xù)重整主要操作條件與收率對比項目半再生重整連續(xù)重整WHSV，h-11.82.2WAIT，℃490526WABT，℃476496氫油摩爾比，mol/mol3.27/6.552.4平均反應(yīng)壓力（表），MPa1.40.35C5+產(chǎn)品研究法辛烷值95102C5+產(chǎn)品液收，%87.0389.81純氫產(chǎn)率，%2.433.79半再生與連續(xù)重整主要操作條件與收率對比項目半再生重整連續(xù)24催化重整工藝類型選擇半再生重整適合于

原料好（芳烴潛含量或N+A較高）產(chǎn)品RON要求不高（一般認為小于98）

連續(xù)重整適合于原料較貧（芳烴潛含量或N+A較低）產(chǎn)品RON要求高（一般認為大于98）催化重整工藝類型選擇半再生重整適合于25

第四部分

連續(xù)重整工藝第四部分

連續(xù)重整工藝261971R-16低選擇性連續(xù)重整工藝專利商美國環(huán)球油品公司（UOP）法國Axens公司（以前的IFP）國內(nèi)的中國石化（SINOPEC）1971R-16低選擇性連續(xù)重整工藝專利商美國環(huán)球油品公司（27UOP連續(xù)重整工藝UOP連續(xù)重整工藝28IFP連續(xù)重整IFP連續(xù)重整29UOP和IFP連續(xù)重整工藝比較項目UOPIFP反應(yīng)器排列形式疊式并列式反應(yīng)器間催化劑輸送重力傳送氣體提升反應(yīng)部分占地面積小大反應(yīng)部分設(shè)備高度高低反應(yīng)部分熱膨脹大小再生流程簡單復雜再生設(shè)備材質(zhì)要求高低再生氣循環(huán)熱濕冷干再生壓力比反應(yīng)壓力低比反應(yīng)壓力高再生催化劑還原重整氫兩段還原提純氫一段還原再生器與反應(yīng)器間催化劑輸送L閥組提升提升器提升UOP和IFP連續(xù)重整工藝比較項目UOPIFP反應(yīng)器排列形30UOP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點項目第一代第二代第三代工業(yè)化時間1971年1980年1990年體積空速，h-11.0-1.51.5-2.01.8-2.5反應(yīng)壓力，MPa1.230.880.35氫油比，mol532辛烷值，RONC95100105再生周期，天3073UOP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點項目第一代第二代第三代工業(yè)化時31IFP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點

第一代第二代第三代工業(yè)化時間1973年1990年2000年反應(yīng)壓力，MPa0.8-1.00.3-0.40.3-0.4氫油比，mol3-51.5-31.5-3重量空速，h-11.5-2.01.8-2.31.8-2.8再生周期，天8-152-32-3IFP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點

第一代第二代第三代工業(yè)化時間32UOP公司連續(xù)重整再生特點

常壓加壓CycleMax工業(yè)化時間1971年1988年1995年再生方式連續(xù)連續(xù)連續(xù)再生器結(jié)構(gòu)徑向圓柱徑向圓柱徑向錐形再生壓力常壓加壓加壓燒焦區(qū)氧含量，%1.0-1.30.5-0.80.5-0.8氯化區(qū)氧含量,%15-1815-1815-18燒焦段一段徑向二段徑向二段徑向氯化區(qū)結(jié)構(gòu)徑向床軸向床軸向床氯化氣體循環(huán)不循環(huán)不循環(huán)干燥段軸向軸向軸向還原區(qū)位置反應(yīng)器頂閉鎖料斗上反應(yīng)器頂還原一段重整氫一段控溫提純氫二段控溫重整氫UOP公司連續(xù)重整再生特點

常壓加壓CycleM33IFP公司連續(xù)重整再生特點

RegenARegenBRegenC工業(yè)化時間1973年1990年2000年再生壓力，MPa1.30.55/0.5450.555/0.545再生方式固定床分批連續(xù)連續(xù)再生器結(jié)構(gòu)二段軸向二段徑向二段徑向燒焦區(qū)氧含量，%0.6/0.60.5-0.7/0.4-0.60.8氯化區(qū)氧含量，%64-610-20燒焦段二段軸向二段徑向二段徑向氯化區(qū)結(jié)構(gòu)二段軸向軸向軸向氯化氣體循環(huán)循環(huán)放空干燥段二段軸向軸向軸向焙燒區(qū)氧含量84-621還原區(qū)位置緩沖料斗一反上部一反上部還原二段軸向一段軸向一段軸向IFP公司連續(xù)重整再生特點

RegenARegen34UOP公司連續(xù)重整催化劑輸送特點

第一代第二代CycleMax反應(yīng)器間重力重力重力待生催化劑N2N2N2再生催化劑H2H2H2提升設(shè)備提升器提升器L閥組調(diào)節(jié)手段專用閥二次氣二次氣隔離方法閉鎖料斗壓差壓差催化劑循環(huán)有閥無閥無閥循環(huán)量控制流量料斗閉鎖料斗閉鎖料斗UOP公司連續(xù)重整催化劑輸送特點

第一代第二代35IFP公司連續(xù)重整催化劑輸送特點

第一代第二代第三代反應(yīng)器間H2輸送H2輸送H2輸送待生催化劑H2N2N2再生催化劑H2N2N2提升設(shè)備提升器提升器提升器調(diào)節(jié)手段二次氣二次氣二次氣隔離方法閥壓差壓差催化劑循環(huán)有閥無閥無閥循環(huán)量控制再生周期閉鎖料斗閉鎖料斗IFP公司連續(xù)重整催化劑輸送特點

第一代第二代第三代36減少HCl排放的UOP公司的Chlorsorb系統(tǒng)NESHAP中的RMACTⅡ法規(guī)，將限制催化重整裝置的氯化物排放要求為：HCl的脫除率>97％，出口HCl的排放濃度<10μg/g多級洗滌系統(tǒng)（MSSS），這種方法雖然能達到RMACTⅡ的要求，但要處理廢堿液，不但產(chǎn)生設(shè)備腐蝕，投資和操作費用都較高Chlorsorb系統(tǒng)是應(yīng)用催化劑吸收排氣中的氯化物，然后催化劑返回工藝中，再生排放氣中的HCl含量可減少99％以上，符合RMACTⅡ的氯化物排放要求減少HCl排放的UOP公司的Chlorsorb系統(tǒng)NESH37減少HCl排放的UOP公司的Chlorsorb系統(tǒng)該方法和MSSS方法相比較，投資可節(jié)省45％；電力消耗為MSSS法的6％；重整裝置的補充氯化物量降低70％；無需處理廢堿液SCARAFF公司在瑞典的呂塞契爾煉廠（1000萬t/a），的連續(xù)重整裝置，該廠于2001年4月成功地投產(chǎn)了一套Chlorsorb系統(tǒng)。投用后，裝置的氯化物消耗量減少了70％，再生排氣中的HCl含量由2500μg/g降至20μg/g以下，氯化物脫除率在99％以上減少HCl排放的UOP公司的Chlorsorb系統(tǒng)該方法和38帶堿洗系統(tǒng)的CycleMax再生流程帶堿洗系統(tǒng)的CycleMax再生流程39催化重整技術(shù)發(fā)展趨勢課件40DisengagingHopperChlorsorbVesselRegenerationTowerVentGasToScrubberHCl<40ppmDisengagingChlorsorbRegenerati41脫氯前的再生放空氣體中含有大量的水分約108430ppm，氯離子約2205ppm（V），飽和溫度約為93℃；正常情況下，分離料斗的操作條件：操作溫度～138℃、操作壓力～0.24MPa(g)，再生放空氣體中的氯離子不會腐蝕設(shè)備；在操作波動或隨環(huán)境氣溫下降導致操作溫度下降時，氯離子對設(shè)備的腐蝕將令人擔憂。因此，為防止氯離子對設(shè)備的腐蝕，Chlorsorb技術(shù)對放空氣冷卻器、脫氯設(shè)備及相應(yīng)管道的設(shè)計提出了嚴格要求。再生放空氣體脫氯設(shè)備的設(shè)計脫氯前的再生放空氣體中含有大量的水分約108430ppm，42Chlorsorb的脫氯效果H2OO2N2CO2Cl2HCl合計脫氯前5.930.1139.539.000.00060.1254.69脫氯后5.930.1141.009.000.00060.0156.05脫氯率91.6％：脫氯后再生放空氣HCl為290.5mg/Nm3-Gas脫氯前后再生放空氣體組成，kmol/hChlorsorb的脫氯效果H2OO2N2CO2Cl2HCl43直接排放至大氣的放空氣體的主要控制指標如下：HCl <100mg/Nm3-GasCl2 <65mg/Nm3-Gas中國的環(huán)境保護標準脫氯后再生放空氣HCl為290.5mg/Nm3-Gas，因此Chlorsorb后的氣體尚不能直接排放至大氣！直接排放至大氣的放空氣體的主要控制指標如下：中國的環(huán)境保護標44在催化劑連續(xù)再生工藝流程中，放空氣冷卻器和冷卻區(qū)冷卻器的冷流介質(zhì)均為來自再生空冷器風機的空氣，這兩股氣體在與再生放空氣混合后在裝置的反再框架安全處放大氣?；旌虾蟮臍怏w中HCL含量為97mg/Nm3-Gas，可以滿足目前中國環(huán)境保護標準中HCL含量小于100mg/Nm3-Gas的排放氣要求。目前，采用Chlorsorb技術(shù)新設(shè)計的裝置，UOP對的氯回收率的合同保證值已經(jīng)提高到96%。并且建議將吸收后的再生煙氣都排入加熱爐煙囪進行稀釋。Chlorsorb后的排放措施在催化劑連續(xù)再生工藝流程中，放空氣冷卻器和冷卻區(qū)冷卻器的冷流45催化劑積炭的影響催化劑比表面積的影響（始末期）操作波動的影響排放煙氣氣氛的影響影響氯排放的因素催化劑積炭的影響影響氯排放的因素46Chlorsorb系統(tǒng)帶來的新問題再生循環(huán)氣中水含量（87131wppm/108429vppm)是原來的3倍以上，使催化劑比表面下降速率更快，氯保持能力、催化劑壽命下降使再生操作系統(tǒng)更復雜，更容易產(chǎn)生問題排放氣換熱器因氯腐蝕泄漏頻繁，導致不能正常再生Chlorsorb系統(tǒng)帶來的新問題再生循環(huán)氣中水含量（8747國內(nèi)連續(xù)重整工藝的開發(fā)逆流床低壓組合床洛陽70萬噸/年連續(xù)重整裝置改造100萬噸/年超低壓連續(xù)重整技術(shù)掌握了催化劑、工藝、工程、專用設(shè)備、控制技術(shù)等核心技術(shù)，突破了國外知識產(chǎn)權(quán)壁壘和技術(shù)封鎖國內(nèi)連續(xù)重整工藝的開發(fā)逆流床掌握了催化劑、工藝、工48

連續(xù)重整技術(shù)由美國UOP公司法國IFP公司長期壟斷美國UOP公司專利533篇

法國IFP公司159篇

大量技術(shù)MM——不公開關(guān)鍵設(shè)備——定點專營國內(nèi)技術(shù)長期靠引進、支付了高額使用費

國內(nèi)已付出技術(shù)使用費超過10億元面臨技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)雙重壁壘連續(xù)重整技術(shù)由美國UOP公司法國IFP公司長期壟斷面臨技術(shù)49突破包圍、實現(xiàn)超越

通過自主創(chuàng)新，突破知識產(chǎn)權(quán)包圍和技術(shù)封鎖，實現(xiàn)超越核心技術(shù)全面攻關(guān)催化劑技術(shù)——完全自主創(chuàng)新，實現(xiàn)超越連續(xù)再生工藝——攻克現(xiàn)有技術(shù)不足，形成獨特工藝工程技術(shù)——突破壟斷與封鎖，自主創(chuàng)新開發(fā)配套的專用設(shè)備、控制技術(shù)、工程模型成套技術(shù)集成創(chuàng)新形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“連續(xù)重整成套技術(shù)”總體開發(fā)思路突破包圍、實現(xiàn)超越總體開發(fā)思路50三代人五十年突破國外知識產(chǎn)權(quán)壁壘

與技術(shù)封鎖

催化劑、成套技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用歷經(jīng)艱辛、磨難面對UOP、IFP公司知識產(chǎn)權(quán)壁壘和技術(shù)封鎖開發(fā)技術(shù)工業(yè)應(yīng)用遭遇國外公司頻繁阻礙

打破封鎖、實現(xiàn)跨越式技術(shù)進步三代催化劑，實現(xiàn)從“跟蹤模仿”到“自主創(chuàng)新”

三代工藝技術(shù)，實現(xiàn)從“低壓組合床”到“成套技術(shù)”集成創(chuàng)新

國外公司被迫“從封鎖到承認”、“從承認到合作”

國外公司采用我國連續(xù)重整技術(shù)參與聯(lián)合項目投標三代人五十年突破國外知識產(chǎn)權(quán)壁壘

與技術(shù)封鎖催化劑、成套技51工藝與工程開發(fā)三部曲消化吸收，知識積累60年代，開始重整工藝的研究與開發(fā)70年代，開始雙多金屬催化重整工藝及操作技術(shù)研發(fā)80年代，開始連續(xù)重整工藝技術(shù)研究開發(fā)單項技術(shù)自主創(chuàng)新90年代，連續(xù)重整工藝與工程研發(fā)開始有突破核心技術(shù)集成創(chuàng)新，“成套技術(shù)”成功應(yīng)用2000年，實現(xiàn)“低壓組合床重整工藝”工業(yè)應(yīng)用（長嶺）2005年，實現(xiàn)“成套技術(shù)”70萬噸/年工業(yè)應(yīng)用（洛陽）2009年，實現(xiàn)“成套技術(shù)”100萬噸/年工業(yè)應(yīng)用（廣州）工藝與工程開發(fā)三部曲消化吸收，知識積累52

形成獨特工藝

突破1：再生氣循環(huán)新技術(shù)

首創(chuàng)燒焦氣、氯化氣

單獨抽出堿洗處理流程優(yōu)點：

催化劑比表面積、活性穩(wěn)定

氯流失慢、大幅度延緩設(shè)備腐蝕

催化劑壽命延長30％補氯再生氣（含氯）氯化氣（含氯）燒焦氣（低水、低氯）再生器干燥增壓干燥增壓純空氣（高氧、干燥）純空氣堿洗放空堿洗SINOPEC工藝創(chuàng)新突破工藝三大難題催化劑再生與氯腐蝕催化劑定量循環(huán)反再系統(tǒng)氫氧兩種環(huán)境的安全隔離形成獨特工藝補氯再生氣（含氯）氯化氣（含氯）燒焦氣（低53高壓區(qū)低壓區(qū)加壓過程卸料過程降壓過程裝料過程準備過程國內(nèi)首創(chuàng)“催化劑循環(huán)技術(shù)”突破UOP“黑匣子”的技術(shù)封鎖

自主創(chuàng)新“催化劑循環(huán)技術(shù)”創(chuàng)新點：開發(fā)了氣流和壓差控制技術(shù)，實現(xiàn)催化劑由低壓向高壓定量輸送

利用再生器，減少閉鎖料斗高壓區(qū)波動

創(chuàng)新效果:

實現(xiàn)了催化劑“嚴格連續(xù)再生”避免了再生器內(nèi)構(gòu)件受損

減小了壓力波動高壓區(qū)低壓區(qū)加壓過程國內(nèi)首創(chuàng)“催化劑循環(huán)技術(shù)”突破UOP“54核心設(shè)備創(chuàng)新—再生器再生氣燒焦氣氯化氣焙燒氣氯化物燒焦區(qū)氯化區(qū)焙燒區(qū)緩沖區(qū)放空氣突破了UOP、IFP公司專制專營的壟斷配套新工藝開發(fā)了核心設(shè)備發(fā)明獨特結(jié)構(gòu)的再生器

創(chuàng)新點:

燒焦區(qū)與氯化區(qū)的隔離結(jié)構(gòu)

創(chuàng)新效果：實現(xiàn)“再生氣循環(huán)新技術(shù)”，滿足“燒焦氣與氯化氣單獨抽出”需要ZL00101537.0、ZL98112931.5、ZL00101537.0核心設(shè)備創(chuàng)新—再生器再生氣燒焦氣氯化氣焙燒氣氯化物燒焦區(qū)氯化55安全聯(lián)鎖技術(shù)創(chuàng)新再生系統(tǒng)開關(guān)緊急開關(guān)熱停車冷停車所有停車條件全部排除加熱進氧催化劑循環(huán)注氯、注堿其它聯(lián)鎖安全聯(lián)鎖邏輯關(guān)系突破國外公司技術(shù)MM的封鎖自主創(chuàng)新開發(fā)了安全聯(lián)鎖技術(shù)實現(xiàn)了“兩避免、四確?！薄苊猓涸偕鞒瑴匚鍌€電加熱器高溫確保：烴-氧環(huán)境隔離催化劑再生完全催化劑輸送平穩(wěn)系統(tǒng)操作平穩(wěn)安全聯(lián)鎖技術(shù)創(chuàng)新再生系統(tǒng)開關(guān)緊急開關(guān)熱停車冷停車所有停車條件56工程模型創(chuàng)新突破UOP、IFP技術(shù)封鎖自主創(chuàng)新開發(fā)成套工程模型燒焦氯化焙燒還原熱平衡模型碳平衡模型氫平衡模型氧平衡模型燒焦動力學模型工程模型創(chuàng)新突破UOP、IFP技術(shù)封鎖熱平衡模型57“成套技術(shù)”反-再系統(tǒng)工藝流程之一粉塵收集器還原分離料斗閉鎖料斗再生器空氣干燥器循環(huán)氣堿洗塔放空氣堿洗塔注堿注水注水注堿補氯燒焦氯化焙燒“成套技術(shù)”反-再系統(tǒng)工藝流程之一粉塵收集器還分離料斗閉鎖料58一反二反粉塵收集器三反四反還原室分離料斗閉鎖料斗再生器空氣干燥器循環(huán)氣堿洗塔放空氣堿洗塔注堿注水注水注堿補氯“成套技術(shù)”反-再系統(tǒng)工藝流程之二一反粉塵收集器三反還原室分離料斗閉鎖料斗再生器空氣干燥器循環(huán)59UOP技術(shù)IFP技術(shù)國內(nèi)技術(shù)“濕熱”循環(huán)“干冷”循環(huán)“新型干冷”循環(huán)特征：①氯化氣直接進入燒焦區(qū)；②氯化氣與再生氣直接循環(huán)。特征：再生氣、氯化氣及焙燒氣三種氣體混合堿洗干燥特征：①再生氣和氯化氣單獨抽出、混合堿洗干燥；②氯化進氣和焙燒氣為純空氣。缺點：①催化劑比表面積及活性下降快②氯流失快，對設(shè)備腐蝕嚴重。缺點：氯化氣及焙燒氣氧含量低、水含量高，鉑金再分散效果及干燥效果差。優(yōu)點：①催化劑比表面積下降減少70％②壽命延長33％③減少再生器腐蝕④提高金屬再分散、干燥效果再生氣體循環(huán)技術(shù)技術(shù)比較UOP技術(shù)IFP技術(shù)國內(nèi)技術(shù)“濕熱”循環(huán)“干冷”循環(huán)“新型60UOP技術(shù)IFP技術(shù)國內(nèi)技術(shù)無閥輸送有閥輸送新型無閥輸送特征：①閉鎖料斗位于再生器下方；②閉鎖料斗單獨設(shè)置。特征：靠高強度閥門控制催化劑流動。特征：①閉鎖料斗位于再生器上方；②再生器上部的緩沖區(qū)作為閉鎖料斗的高壓區(qū)。缺點：①催化劑流動“半連續(xù)”再生器內(nèi)構(gòu)件易受損②閉鎖料斗高壓區(qū)壓力不穩(wěn)、操作易波動缺點：催化劑及閥門磨損大優(yōu)點：①磨損減少②閉鎖料斗更平穩(wěn)③再生器Cat流動嚴格連續(xù)，內(nèi)構(gòu)件不受損④降低再生器框架總高度閉鎖料斗輸送技術(shù)比較UOP技術(shù)IFP技術(shù)國內(nèi)技術(shù)無閥輸送有閥輸送新型無閥輸送特征61UOP技術(shù)IFP技術(shù)國內(nèi)技術(shù)特征：①無循環(huán)氮氣系統(tǒng)②全部使用新鮮氮氣。特征：全部使用循環(huán)氮氣。①循環(huán)氮氣系統(tǒng)：提升介質(zhì)、閉鎖料斗介質(zhì)、催化劑粉塵淘析介質(zhì)。②新鮮氮氣：反、再兩系統(tǒng)的隔離。缺點：①新鮮氮氣用量大；②使重整氫氣純度降低。缺點：安全性不高。優(yōu)點：①杜絕反、再兩系統(tǒng)相互泄漏的可能性，提高操作安全性；②減少新鮮氮氣用量，節(jié)約操作費用。隔離技術(shù)比較UOP技術(shù)IFP技術(shù)國內(nèi)技術(shù)特征：特征：①循環(huán)氮氣系統(tǒng)：提升62

第五部分

技術(shù)進步催化劑第五部分

技術(shù)進步催化劑63RIPP開發(fā)的半再生重整催化劑RIPP開發(fā)的半再生重整催化劑64PRT系列催化劑

首創(chuàng)低積炭速率高選擇性優(yōu)選載體

大比表面積合適的孔結(jié)構(gòu)創(chuàng)新配方

鉑-錸-X三金屬組元改進制備方法

活性組元均勻分布及高度分散PRT系列催化劑

首創(chuàng)低積炭速率高選擇性優(yōu)選載體65PRT系列催化劑持氯能力強

正常操作條件下，補氯1-2ppm可維持長周期運轉(zhuǎn)載體水熱穩(wěn)定性高

每次再生比表面損失小于10m2/g（實驗室再生基本不損失），孔體積不損失PRT系列催化劑持氯能力強66工業(yè)應(yīng)用業(yè)績

（其中PRT23套次）工業(yè)應(yīng)用業(yè)績

（其中PRT23套次）671971R-16低選擇性連續(xù)重整催化劑專利商美國環(huán)球油品公司（UOP）法國Axens公司（以前的IFP）美國Criterion公司國內(nèi)的石油化工科學研究院（RIPP）1971R-16低選擇性連續(xù)重整催化劑專利商美國環(huán)球油品公司68國外連續(xù)重整催化劑技術(shù)進步1971R-16R-20低選擇性良好選擇性、低水熱穩(wěn)定性197419751988199219931996199819992000R-30R-32R-34R-132R-134R-174R-162R-234R-2741972良好選擇性、高水熱穩(wěn)定性低積炭、高選擇性國外連續(xù)重整催化劑國外連續(xù)重整催化劑技術(shù)進步1971R-16R-20低選擇性良69R-130系列R-230系列R-130系列R-230系列國外催化劑開發(fā)思路—工業(yè)應(yīng)用的啟發(fā)降低比表面積，修飾孔分布和表面性質(zhì)R-130系列R-230系列R-130系列R-230系列國外70國外最新一代催化劑的特點物化性質(zhì)項目R-134R-174R-234R-274Pt基準基準堆密度基準基準比表面積基準-25～30m2/g催化性能項目R-134R-274C5+產(chǎn)率基準+(0.7~1.5)LV%芳烴產(chǎn)率基準+(1~3)H2產(chǎn)率基準+(8.9~26.7)m3/m3壽命基準基準反應(yīng)溫度基準+(6~8℃)(活性低)生焦量基準-(20~25%)國外最新一代催化劑的特點物化性質(zhì)項目R-134R-234Pt71“降低比表面積”帶來的問題催化劑的壽命縮短50％以上（保證值比上一代催化劑縮短50％）

使用3年，比表面積下降到<145m2/g，不能滿足下一周期使用持氯能力降低50％以上

對下游機泵、管線、設(shè)備等造成嚴重腐蝕

重整進料水要求苛刻，從5ppm下降到2ppm，實際無法實現(xiàn)

再生煙氣氯增加明顯，為此設(shè)置的氯吸附技術(shù)增加了裝置的復雜性，進一步引起催化劑壽命縮短活性降低幅度較大

生成油烯烴含量增加，白土更換周期縮短，環(huán)境保護費用增加“降低比表面積”帶來的問題催化劑的壽命縮短50％以上（保證值72催化劑研發(fā)歷時半個多世紀！1958200150年代研發(fā)開始第一個鉑重整催化劑PS-I克拉瑪依工業(yè)應(yīng)用PS-V高橋石化工業(yè)應(yīng)用在大慶煉油廠工業(yè)應(yīng)用第一個鉑錫催化劑2004PS-Ⅱ石油三廠工業(yè)應(yīng)用PS-Ⅲ廣州石化工業(yè)應(yīng)用PS-Ⅳ金山石化工業(yè)應(yīng)用PS-Ⅵ鎮(zhèn)海煉化工業(yè)應(yīng)用PS-Ⅶ揚子石化工業(yè)應(yīng)用1965198619881990199419961998從跟蹤模仿到自主創(chuàng)新第一個鉑重整催化劑PS-I克拉瑪依工業(yè)應(yīng)用在大慶煉油廠工業(yè)應(yīng)用第一個鉑錫催化劑PS-Ⅱ石油三廠工業(yè)應(yīng)用PS-Ⅲ廣州石化工業(yè)應(yīng)用19651994催化劑研發(fā)歷時半個多世紀！1958200150年代研發(fā)第一個73突破障礙取得巨大成功研發(fā)突破知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)雙重封鎖工業(yè)應(yīng)用突破重重障礙第一套IFP引進裝置上應(yīng)用談判桌前外商態(tài)度傲慢，吹著口哨，腿放桌上，不相信中國能掌握第一次UOP引進裝置上應(yīng)用認為重整技術(shù)的心臟，中國不可能能搞出來！不可能符合工藝要求！外商刁難：采用國產(chǎn)催化劑，對工藝部分也將不予保證催化劑應(yīng)用中：裝置任何問題都歸咎到催化劑上多方配合，突破阻力，取得巨大成功

獨一無二的催化劑：不僅適合IFP工藝技術(shù)，而且也適合UOP技術(shù)全面替代國外催化劑：國內(nèi)市場占有率85％，而且外銷海外突破障礙取得巨大成功研發(fā)突破知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)雙重封鎖74國內(nèi)連續(xù)重整催化劑技術(shù)進步國內(nèi)連續(xù)重整催化劑技術(shù)進步75RIPP的三代連續(xù)重整催化劑低水熱穩(wěn)定性、良好選擇性高水熱穩(wěn)定性、良好選擇性低積炭、高選擇性第一代PS-II/III第三代PS-VI/VII第二代PS-IV/VRIPP的三代連續(xù)重整催化劑低水熱穩(wěn)定性、良好選擇性高水熱穩(wěn)76RIPP第三代連續(xù)重整催化劑采用了與國外完全不同的技術(shù)路線PS-VI：“綜合性能國際領(lǐng)先”PS-VII：率先實現(xiàn)了高鉑型低積炭催化劑的工業(yè)應(yīng)用實現(xiàn)的了從“跟蹤模仿到自主創(chuàng)新”RIPP第三代連續(xù)重整催化劑采用了與國外完全不同的技術(shù)路線77國內(nèi)最新一代催化劑PS-VI突破國外技術(shù)思路新認識帶來新思路“金屬-酸性”協(xié)同作用是關(guān)鍵全新創(chuàng)新思路優(yōu)勢明顯思路：采用新助劑、競爭吸附劑、獨特的制備工藝優(yōu)點：“三保持”—高比表面積、長壽命、高持氯能力正己烷正己烯甲基環(huán)戊烷甲基環(huán)戊烯甲基環(huán)戊二烯環(huán)己烯環(huán)己二烯苯酸中心上的異構(gòu)化金屬中心上的加氫和脫氫己二烯己三烯苯反應(yīng)機理國內(nèi)最新一代催化劑PS-VI新認識帶來新思路正己烷正己烯甲78PS-VI和國外C催化劑對比CPS-VI比表面積,m2/g基準+30min持氯能力，％基準+30min催化劑粉塵基準1/3~1/5活性，C基準+4min生成油收率,%基準+1.3min氫氣產(chǎn)率,%基準+6min壽命,%基準+50PS-VI和國外C催化劑對比CPS-VI比表面積,m2/79PS-VI和國外D催化劑對比DPS-VI比表面積,m2/g基準+30min持氯能力，％基準+30min催化劑粉塵基準1/3~1/5活性，C基準+10min生成油收率,%基準基準氫氣產(chǎn)率,%基準基準壽命,%基準+50PS-VI和國外D催化劑對比DPS-VI比表面積,m2/80工業(yè)裝置上催化劑比表面積變化催化劑開工時間采樣時間再生次數(shù)比表面m2/gPS-VI2001.42003.6225158B*1996.121999.1225147PS-VI2001.42006.6480148D**2003.62006.6220143*B為國外上一代**D為國外最新一代工業(yè)裝置上催化劑比表面積變化催化劑開工時間采樣時間再生次數(shù)比81同一套裝置使用PS-VI和D對比

——A公司應(yīng)用結(jié)果項目PS-VIDDRON基準基準-(2～3)處理量基準-30％基準C5+收率基準基準+2minH2收率基準基準-5min壽命基準-50％-50％初期注氯量基準+50％min+50％min末期注氯量基準+30％min+30％min同一套裝置使用PS-VI和D對比

——A公司應(yīng)用結(jié)果項目PS82高鉑低積炭型連續(xù)重整催化劑PS-VII

技術(shù)難題國外尚未解決

隨鉑含量增加，催化劑積炭大幅度增加高鉑低鉑積炭增加創(chuàng)新思路源于對活性中心的認識

鉑中心對重整反應(yīng)有重要影響A1鉑中心上不利的反應(yīng)A2鉑中心上有利的反應(yīng)高鉑低積炭型連續(xù)重整催化劑PS-VII技術(shù)難題國外尚未解決83PS-VII與參比劑R的對比——B公司應(yīng)用結(jié)果項目PS-VII參比劑R(PS-VII-R)/RC6+收率，wt%80.4976.88+4.7%芳產(chǎn)，wt%68.9967.38+2.4%純氫產(chǎn)率，wt%3.443.14+9.55%積碳速率，kg/h42.546067-36%粉塵量，kg/d5.7715.5-63%PS-VII呈現(xiàn)“三高、二低”特點PS-VII與參比劑R的對比項目PS-VII參比劑R(PS-84PS-VII催化劑應(yīng)用效果成功解決了CCR燒焦瓶頸，使處理量較大幅度增加。芳烴產(chǎn)率比原使用催化劑增加1.61wt%，液體收率增加3.61wt%，氫產(chǎn)增加9.55%，經(jīng)濟效益明顯。金陵、天津采用PS-VII催化劑。PS-VII催化劑應(yīng)用效果成功解決了CCR燒焦瓶頸，使處理量85中國大陸使用RIPP催化劑情況裝置套數(shù)38加工能力,104t/a3393全部使用RIPP催化劑套數(shù)32加工能力,104t/a2501中國大陸使用RIPP催化劑情況裝置套數(shù)38加工能力,10486采用RIPP催化劑的裝置類型裝置類型再生類型加工能力kt/a催化劑首次開工IFP1stRegenA400PS-II1990IFP2ndRegenB600PS-IV1997IFP3ndRegenC600PS-VI2002UOP1stAtmospheric400PS-V1999UOP2ndPressurized400PS-IV1996UOP3ndCycleMax800PS-IV1998Sinopec1stLPCBR500PS-VI2001Sinopec2ndLPCBR700PS-VI2005Sinopec3ndLPCBR1000PS-VI2008采用RIPP催化劑的裝置類型裝置類型再生類型加工能力催化劑87

第六部分

連續(xù)重整技術(shù)選擇第六部分

連續(xù)重整技術(shù)選擇88采用適合的工藝技術(shù)反應(yīng)部分：產(chǎn)物的收率取決于反應(yīng)壓力，盡可能采用低壓反應(yīng)。再生部分：催化劑活性恢復與保持技術(shù)，各家專利商特點不同。催化劑運送部分：減少催化劑粉塵量。提高目的產(chǎn)物的技術(shù)措施采用適合的工藝技術(shù)反應(yīng)部分：產(chǎn)物的收率取決于反應(yīng)壓提高89采用適合的催化劑低鉑型催化劑積碳低、選擇性好、成本低，汽油型連續(xù)重整使用多高鉑型催化劑活性高、抗沖擊能力強等，芳烴型連續(xù)重整使用多提高目的產(chǎn)物的技術(shù)措施采用適合的催化劑低鉑型催化劑積碳低、選擇性好、成本低，90國內(nèi)外催化劑及其主要用途公司催化劑Pt含量，wt%常用裝置類型UOPR-1320.375芳烴型R-1340.29汽油型R-2320.375芳烴型R-2340.29汽油型、芳烴型AxensCR-4010.30汽油型、芳烴型CR-4050.30汽油型AR-5010.40芳烴型AR-5050.40芳烴型RIPPPS-IV0.35芳烴型PS-V0.28汽油型、芳烴型PS-VI0.28汽油型、芳烴型PS-VII0.35芳烴型國內(nèi)外催化劑及其主要用途公司催化劑Pt含量，wt%常用裝91汽油型連續(xù)重整裝置催化劑選擇可選擇的最新一代催化劑UOP公司的R-234和R-274

Criterion公司的PS-40

Axens公司的CR-401催化劑

國內(nèi)RIPP的PS-VI汽油型連續(xù)重整裝置催化劑選擇可選擇的最新一代催化劑92最新一代催化劑的特點液體收率、氫氣產(chǎn)率都有不同幅度提高催化劑的劑碳速率大幅度下降最新一代催化劑的特點93催化劑選擇不當引起的問題某煉廠設(shè)計時采用了活性高的催化劑，但實際裝填了活性較低的催化劑，工業(yè)運轉(zhuǎn)結(jié)果表明，由于兩個催化劑的活性相差10℃以上，結(jié)果造成該裝置在設(shè)計負荷操作時，產(chǎn)品辛烷值比設(shè)計值低2個單位以上；當該裝置在操作時，實際負荷比設(shè)計負荷降低大約30%。

催化劑選擇不當引起的問題94國內(nèi)外最新一代催化劑的特點

BPS-VIDEC5+收率，LV%基準+(1.25-2.02)+(0.7~1.5)相同H2收率，m3/m3基準+26.3+(8.9~26.7)相同催化劑壽命基準更長相同相同活性，C基準+4)-(6~8)+(2)處理量，%基準+(12.5min)-(20-30)+(10)積炭速率，%基準-(30%)-(20~25%)-(8)國內(nèi)外最新一代催化劑的特點

BPS-VIDEC5+收率，L95國內(nèi)外最新一代催化劑的特點C1PS-VIC2C5+收率，wt%基準+(0.2-0.8)+(0.1~0.7)H2收率，%基準+(3~4)+(3~4)催化劑壽命基準更長相同活性，C基準+(0~3)+(0~3)積炭速率，%基準-(20~30%)-(20~25%)國內(nèi)外最新一代催化劑的特點C1PS-VIC2C5+收率，w96低鉑型催化劑用于芳烴型裝置國外UOP公司經(jīng)常推薦低鉑型R-234和R-274催化劑，Axens公司也提供CR-401催化劑的技術(shù)報價，而國內(nèi)開發(fā)的低鉑型PS-VI催化劑已經(jīng)在國內(nèi)4套芳烴型連續(xù)重整裝置上得到成功應(yīng)用，結(jié)果表明，裝置的芳烴產(chǎn)率和氫氣產(chǎn)率提高，同時催化劑的積炭下降。此外，PS-VI催化劑已經(jīng)被國內(nèi)多套新建大型芳烴裝置作為設(shè)計基礎(chǔ)。低鉑型催化劑用于芳烴型裝置97高鉑型？低鉑型？人們習慣上將高鉑型催化劑用于芳烴型催化重整裝置的主要原因是，由于鉑含量高，催化劑的活性高，同時，催化劑的抗雜質(zhì)等的沖擊能力增加。但是，高鉑含量必然帶來催化劑積炭含量增加，因此，需要更大的再生能力。高鉑型？低鉑型？98高鉑型？低鉑型？近年來，低鉑型催化劑可以用于芳烴型催化重整裝置的主要原因是，催化劑的技術(shù)進步明顯，鉑在催化劑上得到了更好分散，催化劑的活性和選擇性進一步提高，活性和芳烴產(chǎn)率達到了高鉑型催化劑的水平。另外，鉑的價格越來越高，高鉑含量催化劑意味著催化劑成本的大幅度增加，因此，為了節(jié)省投資，促使越來越多的芳烴型催化重整裝置選擇低鉑含量催化劑。高鉑型？低鉑型？99新一代低鉑催化劑的性能催化劑高鉑*低鉑**WAIT，℃基準相同WABT，℃基準相同C5+產(chǎn)品研究法辛烷值基準+0.7C5＋產(chǎn)品液收，w％基準-0.15C5＋產(chǎn)品芳含，w％基準+0.09芳烴產(chǎn)率，w％基準+0.14積碳，％基準-40.6*國外鉑含量為0.375催化劑**國內(nèi)鉑含量為0.28催化劑新一代低鉑催化劑的性能催化劑高鉑*低鉑**WAIT，℃基準100按照堆密度的催化劑分類堆密度0.56g/cm30.67g/cm3RIPPPS-II,III,IV,V,VIPS-VIBUOPR-30,130,230R-160,260IFP/AxensCR-701,705CR-201,401CriterionPS-10,20,40催化劑堆比的選擇按照堆密度的催化劑分類堆密度0.56g/cm30.67g/c101什么時候選用高堆比催化劑？現(xiàn)存裝置有“貼壁（hang-up）”問題存在“貼壁”現(xiàn)象往往是在實際處理能力遠遠高于設(shè)計能力時發(fā)生。催化劑貼在反應(yīng)器中心管上，阻礙了催化劑的正常流動什么時候選用高堆比催化劑？現(xiàn)存裝置有“貼壁（hang-up）102常規(guī)堆比PS-VI與高堆比催化劑C2對比常規(guī)堆比PS-VI與高堆比催化劑C2對比103PS-VI與C2催化性能對比PS-VI與C2催化性能對比104常規(guī)堆比PS-VI與高堆比催化劑E對比常規(guī)堆比PS-VI與高堆比催化劑E對比105PS-VI與E催化劑技術(shù)數(shù)據(jù)對比*E為高堆密度催化劑；處理量增加是指在壓縮機、再生器、反應(yīng)器不改造的情況下可達到的增量。項目BPS-VIEC5+收率，LV%基準+(1.25-2.02)相同H2收率，m3/m3基準+26.3相同催化劑壽命基準更長相同活性，C基準+(4)+(2)處理量，%基準+(12.5min)+(10)積炭速率，%基準-(30%)-(8)PS-VI與E催化劑技術(shù)數(shù)據(jù)對比*E為高堆密度催化劑；處理106采用PS-VI相對于高堆比催化劑的優(yōu)勢鉑含量適中：低投資，但太低抗沖擊能力減弱

低堆比：堆比比C2減少16%、催化劑裝填量減少16%再生能力：再生燒焦量減少15%以上還原態(tài)：CCR裝置的開工更簡單采用PS-VI相對于高堆比催化劑的優(yōu)勢鉑含量適中：低投資，107

第七部分

優(yōu)化操作第七部分

優(yōu)化操作108原料優(yōu)化原料餾程的選擇目的產(chǎn)物適宜餾程/C苯甲苯二甲苯苯-甲苯-二甲苯苯-甲苯-二甲苯*高辛烷值汽油調(diào)合組分60~8585~110110~14560~14560~16580~180生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)合組分以及各種芳烴時的適宜餾程*要求最大量生產(chǎn)二甲苯并配建有歧化裝置的芳烴廠，原料油終餾點可達165C

原料優(yōu)化原料餾程的選擇目的產(chǎn)物適宜餾程/C苯60~8109原料組成的優(yōu)化（從N+A判斷）加氫裂化重石腦油的環(huán)狀烴（環(huán)烷烴和芳烴）含量高達40~50%，是理想的催化重整原料；加氫催化裂化輕汽油的芳烴含量較高，而環(huán)烷烴含量低，烷烴含量高，不是理想的重整原料；加氫焦化汽油屬于石蠟基，更適合作為乙烯裂解料；裂解汽油抽余油的烷烴含量較低，環(huán)烷烴和芳烴含量高達60w%以上，因而是良好的重整原料油。原料組成的優(yōu)化（從N+A判斷）加氫裂化重石腦油的環(huán)狀烴（環(huán)110原料組成的優(yōu)化（從N+A判斷）原料組成的優(yōu)化（從N+A判斷）111原料組成的優(yōu)化（從詳細組成評估）原料A/B族組成，w％PNAC5-0.01/0.000.02/0.00/C67.39/20.282.32/4.570.45/0.28C717.90/19.385.09/7.762.55/2.11C819.57/19.745.49/8.025.14/3.15C916.88/9.924.42/3.803.63/0.23C108.09/0.360.92/0.000.13/0.00合計69.84/69.6918.26/24.1511.90/6.17N+A30.16/30.31芳潛29.12/28.91原料組成的優(yōu)化（從詳細組成評估）原料A/B族組成，w％PN112原料組成的優(yōu)化（從詳細組成評估）

原料A原料BC5+產(chǎn)品辛烷值102102C5＋產(chǎn)品液收，w%87.9485.57C5+產(chǎn)品芳含，w%78.7276.78芳烴產(chǎn)率，w%69.2365.70純氫產(chǎn)率，w%3.803.93循環(huán)氫純度，%87.2084.45原料組成的優(yōu)化（從詳細組成評估）

原料A原料BC5+產(chǎn)品辛113優(yōu)化操作反應(yīng)溫度的優(yōu)化（對主要反應(yīng)結(jié)果的影響）優(yōu)化操作反應(yīng)溫度的優(yōu)化（對主要反應(yīng)結(jié)果的影響）114芳烴型反應(yīng)溫度的選擇有利影響提高溫度，可以有效提高反應(yīng)苛刻度，增加芳烴和氫氣產(chǎn)率，適合芳烴型連續(xù)重整裝置增產(chǎn)芳烴的需要。不利影響隨著反應(yīng)溫度的提高，催化劑積炭速率越快。溫度太高，熱裂解嚴重，產(chǎn)物烯烴含量高，建議不超過530C。提高反應(yīng)溫度，裝置的加熱爐的負荷增加，因此，實際上會受到裝置加熱爐和再生能力的限制。芳烴型反應(yīng)溫度的選擇有利影響115汽油型反應(yīng)溫度的選擇反應(yīng)溫度升高，盡管產(chǎn)物辛烷值越升高，但是液體收率降低，辛烷桶隨著溫度的變化會出現(xiàn)一個最大值，因此，對于汽油型連續(xù)重整裝置，應(yīng)該存在一個最佳反應(yīng)溫度。汽油型反應(yīng)溫度的選擇反應(yīng)溫度升高，盡管產(chǎn)物辛烷值越升高，但是116反應(yīng)壓力的優(yōu)化壓力和溫度對甲基環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為甲苯影響反應(yīng)壓力的優(yōu)化壓力和溫度對甲基環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為甲苯影響117反應(yīng)壓力的優(yōu)化反應(yīng)壓力（表），MPa0.300.35C5+產(chǎn)品研究法辛烷值+0.1基準C5＋產(chǎn)品液收，w％+0.86基準芳烴產(chǎn)率，w％+0.8基準純氫產(chǎn)率，w％+0.05基準催化劑積炭速率，kg/h+5%基準反應(yīng)壓力的優(yōu)化反應(yīng)壓力（表），MPa0.300.35C5+產(chǎn)118反應(yīng)壓力的優(yōu)化降低操作壓力，勢必會大幅度增加裝置的芳烴、液體、氫氣等收率，有助于汽油型和芳烴型連續(xù)重整裝置目的產(chǎn)物的增加。然而，降低壓力，必須考慮到催化劑的積碳增加，以及循環(huán)壓縮機和其他設(shè)備的實際情況。反應(yīng)壓力的優(yōu)化降低操作壓力，勢必會大幅度增加裝置的芳烴、液體119氫油比的優(yōu)化氫油摩爾比，mol/mol2.002.503.00WAIT，℃+3基準-3WABT，℃+1基準相同C5+產(chǎn)品研究法辛烷值相同基準相同C5＋產(chǎn)品液收，w％+0.32基準-0.32芳烴產(chǎn)率，w％+0.28基準-0.25純氫產(chǎn)率，w％+0.03基準-0.04催化劑積炭速率17.6%基準-13.1氫油比的優(yōu)化氫油摩爾比，mol/mol2.002.503.0120催化劑再生速率的優(yōu)化催化劑碳含量與催化劑活性、選擇性的關(guān)系催化劑新鮮積碳*WAIT，℃基準相同WABT，℃基準相同C5+產(chǎn)品研究法辛烷值基準-1.5C5＋產(chǎn)品液收，w％基準+1.09C5＋產(chǎn)品芳含，w％基準-4.39芳烴產(chǎn)率，w％基準-2.81辛烷值收率，%基準-0.25純氫產(chǎn)率，％基準-6.4*含碳4.92wt%的催化劑催化劑再生速率的優(yōu)化催化劑新鮮積碳*WAIT，℃基準相同WA121催化劑再生速率的優(yōu)化催化劑的積碳含量越低，催化劑的活性越高，在相同反應(yīng)溫度下，一方面，重整生成油的芳含和辛烷值越高，辛烷值收率及氫氣產(chǎn)率越高，有利于汽油型連續(xù)重整裝置。另一方面，催化劑的積碳含量越低，芳烴產(chǎn)率越高，有利于芳烴型連續(xù)重整裝置。在實際操作時，盡量保持裝置的催化劑最大循環(huán)速率，以便降低催化劑的積碳速率，增加裝置的苛刻度，同時使裝置保持高芳烴產(chǎn)率、氫氣產(chǎn)率。催化劑再生速率的優(yōu)化催化劑的積碳含量越低，催化劑的活性越高，122

第八部分

使重整產(chǎn)品價值最大化第八部分

使重整產(chǎn)品價值最大化123采用適合的工藝技術(shù)重整生成油：汽油調(diào)和組分＋苯BTX+重芳烴+抽余油重整干氣：優(yōu)質(zhì)的乙烯原料重整液化氣：優(yōu)質(zhì)的乙烯原料重整產(chǎn)物都是寶采用適合的工藝技術(shù)重整生成油：汽油調(diào)和組分＋苯重整產(chǎn)物124抽余油、干氣、液化氣是優(yōu)質(zhì)的乙烯原料原料乙烷丙烷正丁/異烷全餾分石腦油常壓柴油減壓柴油高深度裂解中深度裂解乙烯收率77.042.042.032.6429.4026.0020.76裂解汽油1.887.3911.3623.4524.9018.6018.99抽余油0.733.744.354.3512.347.549.70抽余油、干氣、液化氣是優(yōu)質(zhì)的乙烯原料原料乙烷丙烷正丁/異烷全125典型的乙烯抽余油的性質(zhì)密度（20℃）kg/m3747.7碳數(shù)烷烴wt%環(huán)烷烴wt%烯烴wt%芳烴wt%餾程/℃IBP74C40.02

10%80C50.171.77

50%89C612.4434.650.070.36C76.8714.610.100.1590%131C85.9510.07

1.44EBP170C92.082.44

4.05雜質(zhì)硫/ppm<0.5C10+1.431.23

0.01氮/ppm<0.5總計28.9664.770.176.01典型的乙烯抽余油的性質(zhì)密度（20℃）747.7碳數(shù)烷烴環(huán)烷烴126重芳烴輕質(zhì)化生產(chǎn)BTX重芳烴生產(chǎn)偏三甲苯重芳烴生產(chǎn)均四甲苯重芳烴生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品芳烴苯甲苯二甲苯C9＋芳烴偏三甲苯均四甲苯價格/（元/噸）7800～88007500～82508200～91005400～79008000～91009500～11000近期芳烴市場價格（中國化工信息網(wǎng)）重芳烴輕質(zhì)化生產(chǎn)BTX重芳烴生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品芳烴苯甲苯二甲127

第九部分

催化重整的技術(shù)進步第九部分

催化重整的技術(shù)進步128目前的催化重整水平催化重整反應(yīng)效率在20世紀的變化目前的催化重整水平催化重整反應(yīng)效率在20世紀的變化129芳烴生產(chǎn)中的技術(shù)問題BTX及目標芳烴（C8A）產(chǎn)率取決于原料組成，缺乏高目標芳烴選擇性的成套技術(shù)。重整生成油中烯烴含量高，缺乏有效降低烯烴含量的技術(shù)途徑。氯損失導致的腐蝕及銨鹽堵塞問題。芳烴生產(chǎn)中的技術(shù)問題BTX及目標芳烴（C8A）產(chǎn)率取決于原料130國內(nèi)工藝三部曲實現(xiàn)了對國外技術(shù)的跟蹤模仿，基本達到了國際先進水平。對于國外某些最新技術(shù)如“ChlorsorbTM”等以及芳烴生產(chǎn)中的新問題，尚需要進一步尋求解決方案。國內(nèi)工藝技術(shù)已經(jīng)進入從跟蹤模仿到自主創(chuàng)新階段。如何開發(fā)適合不同生產(chǎn)目的的重整工藝？國內(nèi)工藝技術(shù)國內(nèi)工藝三部曲實現(xiàn)了對國外技術(shù)的跟蹤模仿，基本達到了國際先進131國內(nèi)催化劑研究的三部曲，實現(xiàn)了對國外技術(shù)的“跟蹤模仿”到“自主創(chuàng)新”，達到了國際領(lǐng)先水平。如何打破重整的熱力學和動力學限制，研制高目標芳烴選擇性的新型催化材料？國內(nèi)催化劑國內(nèi)催化劑研究的三部曲，實現(xiàn)了對國外技術(shù)的“跟蹤模仿”到“自132不同功能新型催化材料的發(fā)展為目標芳烴最大化提供可行途徑。新工藝的發(fā)展主要依托新型催化材料的發(fā)展。打破傳統(tǒng)觀念的“組合工藝”將是解決目標芳烴最大化的有效途徑。新型催化材料與新工藝開發(fā)不同功能新型催化材料的發(fā)展為目標芳烴最大化提供可行途徑。新型133◆催化重整可以提供高辛烷值汽油調(diào)和組分、芳烴、廉價氫氣，在現(xiàn)代煉廠中的作用更加重要?！魬?yīng)對高油價的挑戰(zhàn)，要求催化重整充分利用原料生產(chǎn)更高價值產(chǎn)品。為此，對研究、設(shè)計、操作提出更高要求?！暨B續(xù)重整可以長周期操作，具有最高的目的產(chǎn)品選擇性，可以有效地將原料轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品，因而更適合高油價背景下采用。結(jié)束語◆催化重整可以提供高辛烷值汽油調(diào)和組分、芳烴、廉價氫氣，在現(xiàn)134◆國外連續(xù)重整工藝技術(shù)已經(jīng)相對成熟，國內(nèi)催化重整技術(shù)正在迎頭趕上，為國內(nèi)提供了更多選擇?！暨B續(xù)重整催化劑已經(jīng)發(fā)展到較高水平。國內(nèi)催化劑實現(xiàn)了對國外技術(shù)的“跟蹤模仿”到“自主創(chuàng)新”，達到了國際領(lǐng)先水平。高選擇性、低積炭速率催化劑成為連續(xù)重整催化劑主流和方向。結(jié)束語◆國外連續(xù)重整工藝技術(shù)已經(jīng)相對成熟，國內(nèi)催化重整技術(shù)正在迎頭135針對不同的生產(chǎn)目的，不同的連續(xù)重整裝置應(yīng)該采用不同的評價標準，才能科學合理評估裝置運轉(zhuǎn)狀況，并指導實際生產(chǎn)。通過工藝技術(shù)及催化劑的選擇、操作參數(shù)優(yōu)化，可以使裝置的目的產(chǎn)物最大化，是裝置獲得最大經(jīng)濟效益的科學合理途徑。做好整體流程優(yōu)化，可以實現(xiàn)重整產(chǎn)品價值的最大化。結(jié)束語針對不同的生產(chǎn)目的，不同的連續(xù)重整裝置應(yīng)該采用不同的評價標136◆目前的催化重整反應(yīng)效率已經(jīng)越來越接近理論值，新的技術(shù)進步必須打破傳統(tǒng)觀念，依靠新材料的技術(shù)進步，發(fā)展適合的工藝技術(shù)，特別是組合技術(shù)。在完善催化重整體系的同時，適時考慮其他芳烴生產(chǎn)技術(shù)，在提高重整原料利用率的同時，拓寬芳烴生產(chǎn)原料。結(jié)束語◆目前的催化重整反應(yīng)效率已經(jīng)越來越接近理結(jié)束語137ThanksforListening!ThanksforListening!138演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！139石油化工科學研究院2010.09催化重整發(fā)展趨勢

與技術(shù)進步催化重整發(fā)展趨勢

與技術(shù)進步140內(nèi)容

催化重整的地位與作用催化重整技術(shù)發(fā)展趨勢催化重整技術(shù)比較連續(xù)重整工藝重整催化劑技術(shù)進步連續(xù)重整技術(shù)選擇優(yōu)化操作使催化重整產(chǎn)品價值最大化催化重整的技術(shù)進步結(jié)束語內(nèi)容催化重整的地位與作用141第一部分

催化重整的作用與地位第一部分

催化重整的作用與地位142催化重整的目的BTXGasolineNaphthaH2催化重整的目的BTXGasolineNaphthaH2143催化重整與芳烴生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX）芳烴是重要的有機化工原料BTX主要來源于催化重整生成油、裂解汽油和煤焦油。目前，全世界的BTX芳烴中，有大約70%來自煉油廠的催化重整裝置催化重整在芳烴生產(chǎn)中具有十分重要的作用和地位催化重整與芳烴生產(chǎn)苯、甲苯、二甲苯（簡稱BTX）芳烴是144催化重整與高辛烷值汽油調(diào)和組分重整汽油辛烷值高、低烯烴、幾乎無硫是理想的清潔汽油調(diào)和組分；雖然有些組分的辛烷值也很高，如烷基化油，異構(gòu)化油和甲基叔丁基醚等組分，但它們受到資源的限制，產(chǎn)量有限；催化重整在清潔汽油生產(chǎn)中具有十分重要的地位和作用。催化重整與高辛烷值汽油調(diào)和組分重整汽油辛烷值高、低烯烴、幾145有效改善汽油辛烷值分布項目大慶VGOFCC汽油大慶寬餾分重整油MONCRONCMONCRONCA<100CB>100CC全餾分Δ1=A-CΔ2=B-C79.974.778.2+1.7-3.591.682.187.1+4.5-5.070.093.586.0-16.0+7.072.0102.597.0-25.0+5.0有效改善汽油辛烷值分布項目大慶VGOFCC汽油大慶寬餾分重146提高辛烷值能力在構(gòu)成“提高辛烷值能力”的諸多要素中，催化重整生產(chǎn)能力是首要因素。按照“提高辛烷值能力”的概念來衡量，美國的提高辛烷值能力最高，為32%；歐洲次之，為18%；日本排名第三，為15%；我國的提高辛烷值能力極低，僅為12%，不到世界平均（17%）水平。我國必須大力發(fā)展催化重整，以使我國的提高辛烷值能力迅速提高。提高辛烷值能力在構(gòu)成“提高辛烷值能力”的諸多要素中，催化重整147我國和歐美催化重整的發(fā)展前景不同由于歐美現(xiàn)行車用石腦油中催化重整汽油的比例已經(jīng)達到三分之一，車用汽油中芳烴含量的進一步下降，勢必限制高芳烴含量的重整油的比例，因此，歐美的重整能力將過剩，實際上現(xiàn)在歐美等發(fā)達國家正在研究今后過剩的重整加工能力的利用問題。我國的重整加工能力不足問題非常明顯，目前我國的車用汽油中，重整油的比例非常低，而車用汽油的產(chǎn)品升級非常需要催化重整油，因而，我國的催化重整具有非常大的發(fā)展?jié)摿?。我國和歐美催化重整的發(fā)展前景不同由于歐美現(xiàn)行車用石腦油中催化148對比各種來源的氫氣成本，重整裝置副產(chǎn)氫成本最低，是輕油制氫成本的一半，是部分氧化制氫成本的四分之一。因此，重整氫氣是廉價的氫源，可代替相當規(guī)模的制氫裝置，使成本大大降低重整氫氣對比各種來源的氫氣成本，重整裝置副產(chǎn)氫成本最低，是輕油制氫成149

第二部分

催化重整的技術(shù)發(fā)展趨勢第二部分

催化重整的技術(shù)發(fā)展趨勢150壓力和溫度對甲基環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為甲苯影響重整技術(shù)發(fā)展趨勢壓力和溫度對甲基環(huán)己烷轉(zhuǎn)化為甲苯影響重整技術(shù)發(fā)展趨勢151重整技術(shù)發(fā)展趨勢反應(yīng)壓力降低反應(yīng)苛刻度增高（反應(yīng)溫度升高、空速降低）向重整反應(yīng)熱力學有利的方向發(fā)展?jié)M足社會及企業(yè)的實際要求氫油比降低操作周期延長重整技術(shù)發(fā)展趨勢反應(yīng)壓力降低向重整反應(yīng)熱力學有利的方向發(fā)展152面臨問題反應(yīng)壓力對催化劑積炭速率的影響面臨問題反應(yīng)壓力對催化劑積炭速率的影響153氫油摩爾比對催化劑積炭速率的影響氫油摩爾比對催化劑積炭速率的影響154產(chǎn)物辛烷值對催化劑積炭速率的影響產(chǎn)物辛烷值對催化劑積炭速率的影響155需要解決的問題低積炭速率、高水熱穩(wěn)定性和良好再生性能的重整催化劑安全可靠的催化劑再生技術(shù)需要解決的問題低積炭速率、高水熱穩(wěn)定性和156催化重整發(fā)展趨勢熱力學有利的方向反應(yīng)壓力降低反應(yīng)溫度升高氫油比降低操作周期延長積炭升高低積炭速率、高水熱穩(wěn)定性和再生性能的重整催化劑全可靠的催化劑再生

工藝技術(shù)需要解決的問題催化重整發(fā)展趨勢熱力學有利的方向積炭升高低積炭速率、高水熱需157

第三部分

催化劑重整技術(shù)比較第三部分

催化劑重整技術(shù)比較158三種催化重整技術(shù)三種重整工藝

連續(xù)重整、半再生重整、循環(huán)再生三種重整工藝的形式連續(xù)/半再生/循環(huán)再生：3/6/1三種催化重整技術(shù)三種重整工藝159三種重整工藝的比較工藝類型半再生(S.R.)連續(xù)再生(CCR)循環(huán)再生裝置規(guī)模隨意較大中等典型壓力，MPa1.42.10.350.850.8-1.0氫油比，mol581.52.534C5+產(chǎn)物RON9697105102C5+收率，w%基準高稍高氫氣產(chǎn)率，w%基準高稍高原料適應(yīng)性一般好較好生產(chǎn)靈活性一般大較大裝置運轉(zhuǎn)周期基準長長裝置能耗較低較高較高總投資較低高高三種重整工藝的比較工藝類型半再生(S.R.)連續(xù)再生(C160循環(huán)（完全再生）工藝循環(huán)工藝一般采用5~6個反應(yīng)器，其中一個是用于切換的備用反應(yīng)器。在重整連續(xù)操作過程中，備用反應(yīng)器可切換并代替任何一個需要進行再生的反應(yīng)器。這樣可以實現(xiàn)所有反應(yīng)器的輪換再生。循環(huán)工藝可以在低壓和低氫油比下操作，產(chǎn)品辛烷值（RON）可達100~102。各反應(yīng)器大小相同但積碳速率不同以及反應(yīng)器在還原氣氛和氧化氣氛下頻繁切換導致工藝過程復雜化并需要高度的安全防范措施。循環(huán)（完全再生）工藝循環(huán)工藝一般采用5~6個反應(yīng)器，其中一個161循環(huán)再生重整工藝流程

循環(huán)再生重整工藝流程162半再生與連續(xù)重整主要操作條件與收率對比項目半再生重整連續(xù)重整WHSV，h-11.82.2WAIT，℃490526WABT，℃476496氫油摩爾比，mol/mol3.27/6.552.4平均反應(yīng)壓力（表），MPa1.40.35C5+產(chǎn)品研究法辛烷值95102C5+產(chǎn)品液收，%87.0389.81純氫產(chǎn)率，%2.433.79半再生與連續(xù)重整主要操作條件與收率對比項目半再生重整連續(xù)163催化重整工藝類型選擇半再生重整適合于

原料好（芳烴潛含量或N+A較高）產(chǎn)品RON要求不高（一般認為小于98）

連續(xù)重整適合于原料較貧（芳烴潛含量或N+A較低）產(chǎn)品RON要求高（一般認為大于98）催化重整工藝類型選擇半再生重整適合于164

第四部分

連續(xù)重整工藝第四部分

連續(xù)重整工藝1651971R-16低選擇性連續(xù)重整工藝專利商美國環(huán)球油品公司（UOP）法國Axens公司（以前的IFP）國內(nèi)的中國石化（SINOPEC）1971R-16低選擇性連續(xù)重整工藝專利商美國環(huán)球油品公司（166UOP連續(xù)重整工藝UOP連續(xù)重整工藝167IFP連續(xù)重整IFP連續(xù)重整168UOP和IFP連續(xù)重整工藝比較項目UOPIFP反應(yīng)器排列形式疊式并列式反應(yīng)器間催化劑輸送重力傳送氣體提升反應(yīng)部分占地面積小大反應(yīng)部分設(shè)備高度高低反應(yīng)部分熱膨脹大小再生流程簡單復雜再生設(shè)備材質(zhì)要求高低再生氣循環(huán)熱濕冷干再生壓力比反應(yīng)壓力低比反應(yīng)壓力高再生催化劑還原重整氫兩段還原提純氫一段還原再生器與反應(yīng)器間催化劑輸送L閥組提升提升器提升UOP和IFP連續(xù)重整工藝比較項目UOPIFP反應(yīng)器排列形169UOP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點項目第一代第二代第三代工業(yè)化時間1971年1980年1990年體積空速，h-11.0-1.51.5-2.01.8-2.5反應(yīng)壓力，MPa1.230.880.35氫油比，mol532辛烷值，RONC95100105再生周期，天3073UOP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點項目第一代第二代第三代工業(yè)化時170IFP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點

第一代第二代第三代工業(yè)化時間1973年1990年2000年反應(yīng)壓力，MPa0.8-1.00.3-0.40.3-0.4氫油比，mol3-51.5-31.5-3重量空速，h-11.5-2.01.8-2.31.8-2.8再生周期，天8-152-32-3IFP公司連續(xù)重整反應(yīng)特點

第一代第二代第三代工業(yè)化時間171UOP公司連續(xù)重整再生特點

常壓加壓CycleMax工業(yè)化時間1971年1988年1995年再生方式連續(xù)連續(xù)連續(xù)再生器結(jié)構(gòu)徑向圓柱徑向圓柱徑向錐形再生壓力常壓加壓加壓燒焦區(qū)氧含量，%1.0-1.30.5-0.80.5-0.8氯化區(qū)氧含量,%15-1815-1815-18燒焦段一段徑向二段徑向二段徑向氯化區(qū)結(jié)構(gòu)徑向床軸向床軸向床氯化氣體循環(huán)不循環(huán)不循環(huán)干燥段軸向軸向軸向還原區(qū)位置反應(yīng)器頂閉鎖料斗上反應(yīng)器頂還原一段重整氫一段控溫提純氫二段控溫重整氫UOP公司連續(xù)重整再生特點

常壓加壓CycleM172IFP公司連續(xù)重整再生特點

RegenARegenBRegenC工業(yè)化時間1973年1990年2000年再生壓力，MPa1.30.55/0.5450.555/0.545再生方式固定床分批連續(xù)連續(xù)再生器結(jié)構(gòu)二段軸向二段徑向二段徑向燒焦區(qū)氧含量，%0.