催化重整-催化重整催化劑的使用（石油加工課件）

項(xiàng)目七

催化重整技術(shù)任務(wù)二催化重整催化劑的使用一、重整催化劑的種類(lèi)與組成

二、重整催化劑的失活三、重整催化劑的使用一、重整催化劑的種類(lèi)與組成（一）重整催化劑的種類(lèi)

工業(yè)重整催化劑分為兩大類(lèi)：非貴金屬和貴金屬催化劑。非貴金屬催化劑：主要有Cr2O3/Al2O3、MoO3/Al2O3——已淘汰。貴金屬催化劑：主要有Pt-Re/Al2O3、Pt-Sn/Al2O3、Pt-Ir/Al2O3等，活性組分主要是鉑、鈀、銥、銠等。貴金屬催化劑構(gòu)成主要包括以下：活性組分

助催化劑

載體

（二）重整催化劑的組成一、重整催化劑的種類(lèi)與組成

1.活性組分

活性組分是催化劑的核心。要求重整催化劑具備脫氫和裂化、異構(gòu)化兩種活性功能，即重整催化劑的雙功能。一般由一些金屬元素提供環(huán)烷烴脫氫生成芳烴、烷烴脫氫生成烯烴等脫氫反應(yīng)功能，也叫金屬功能；由鹵素提供烯烴環(huán)化、五元環(huán)異構(gòu)等異構(gòu)化反應(yīng)功能，也叫酸性功能。一、重整催化劑的種類(lèi)與組成（二）重整催化劑的組成鉑活性組分中所提供的脫氫活性功能，目前應(yīng)用最廣的是貴金屬Pt。一般來(lái)說(shuō)，催化劑的活性、穩(wěn)定性和抗毒物能力隨鉑含量的增加而增強(qiáng)。一般為0.1%～0.7%。

鹵素活性組分中的酸性功能一般由鹵素提供，隨著鹵素含量的增加，催化劑對(duì)異構(gòu)化和加氫裂化等酸性反應(yīng)的催化活性也增加，實(shí)際操作中一般為0.4%～1.0%。（二）重整催化劑的組成一、重整催化劑的種類(lèi)與組成?鉑錫催化劑的低壓穩(wěn)定性非常好，環(huán)化選擇性也好，其較多的應(yīng)用于連續(xù)重整工藝。鉑錸系列鉑銥系列鉑錫系列?與鉑催化劑相比，初活性沒(méi)有很大改進(jìn)，但活性、穩(wěn)定性大大提高，且容碳能力增強(qiáng)（容碳量可達(dá)20%，鉑催化劑僅為3%~6%），主要用于固定床重整工藝。?在鉑催化劑中引入銥可以大幅度提高催化劑的脫氫環(huán)化能力，其氫解能力也強(qiáng)，常加入第三組分作為抑制劑改善其選擇性和穩(wěn)定性。

2.助催化劑一、重整催化劑的種類(lèi)與組成（二）重整催化劑的組成3.載體

載體本身并沒(méi)有催化活性，但是具有較大的比表面積和較好的機(jī)械強(qiáng)度，它能使活性組分很好地分散在其表面，從而更有效的發(fā)揮其作用，節(jié)省活性組分的用量，同時(shí)也提高催化劑的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。目前常用的載體有有η-Al2O3和γ-Al2O3。?砷和鉑有很大的親合力,它能與催化劑表面的鉑晶粒形成鉑砷化合物造成催化劑永久性中毒。通常鉑重整原料的含砷量限制在1～2ppb以下。?硫、氮、一氧化碳和二氧化碳等。如原料中的含硫化合物在重整反應(yīng)條件下會(huì)產(chǎn)生H2S，H2S能與鉑反應(yīng)生成金屬硫化物，從而降低催化劑中脫氫－加氫活性。催化劑積炭失活鉑晶粒的聚結(jié)失活永久性毒物失活非永久性毒物失活?對(duì)一般鉑催化劑，當(dāng)積炭增至3～10％,其活性大半喪失，對(duì)鉑錸催化劑則積炭達(dá)20％時(shí)其活性大半喪失。?

在操作過(guò)程中由于催化劑上的鉑晶粒長(zhǎng)期處于高溫以及原料中的雜質(zhì)與水的存在會(huì)逐漸聚結(jié)長(zhǎng)大，從而導(dǎo)致活性降低。

二、重整催化劑的失活重整催化劑失活類(lèi)型（一）運(yùn)轉(zhuǎn)催化劑的活性保護(hù)三、重整催化劑的使用（1）水氯平衡

一個(gè)優(yōu)良的催化劑，其金屬功能和酸性功能是相互匹配的。催化劑上氯含量（酸性功能）的調(diào)節(jié)方法在開(kāi)工初期和正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有所不同。開(kāi)工初期由于催化劑在還原時(shí)和進(jìn)油后初期系統(tǒng)中的水量較多，氯損失較大，或由于氯化更新時(shí)未到預(yù)期的效果，所以在開(kāi)工初期必須集中補(bǔ)氯以期對(duì)催化劑上氯進(jìn)行調(diào)整。正常運(yùn)轉(zhuǎn)

當(dāng)重整轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，反應(yīng)系統(tǒng)中水和氯的來(lái)源是原料油中的水和氯及注入的水和氯。循環(huán)氣中水以l5~30μg/g為好；氯含最在l~3μg/g之間。

在實(shí)踐中也可簡(jiǎn)單的按循環(huán)氣中水的含量來(lái)確定一般注氯量。三、重整催化劑的使用（一）運(yùn)轉(zhuǎn)催化劑的活性保護(hù)（2）合理控制積炭防止積炭加劇的有效方法就是加大氫油比。在任何情況下操作,氫油比不應(yīng)低于操作規(guī)程的指標(biāo),否則會(huì)使積炭加劇,縮短運(yùn)轉(zhuǎn)周期。（3）控制催化劑毒物①抑制加氫裂解和異構(gòu)化的毒物：加氫裂解和異構(gòu)化的毒物主要是水、氯。在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生過(guò)量水（或氯)的污染時(shí),將會(huì)使反應(yīng)產(chǎn)物中的甲烷含量驟然下降。②抑制增強(qiáng)裂解活性的物質(zhì)：最常見(jiàn)的是氯。過(guò)多的氯會(huì)破壞重整催化劑的雙功能機(jī)能的平衡。為了洗去催化劑上的氯或抑制原料中多余氯,可以采用注水的辦法。三、重整催化劑的使用（二）催化劑的再生1.燒炭：所占時(shí)間最長(zhǎng)，高溫，所以要采取措施盡量縮短燒炭時(shí)間并很好地控制燒炭溫度。燒炭過(guò)程中最重要的是控制燒炭的溫度，過(guò)高的溫度會(huì)使催化劑結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致永久性失活。控制含氧量是控制燒炭溫度的主要手段。

因積炭失去活性，經(jīng)燒炭、氯化更新、還原及硫化等過(guò)程，可恢復(fù)其活性，但如因金屬中毒或高溫?zé)Y(jié)而嚴(yán)重失活，再生不能使其恢復(fù)活性，則必須更換催化劑。三、重整催化劑的使用（二）催化劑的再生2.氯化更新：在燒炭過(guò)程中，催化劑上的氯會(huì)大量流失，鉑晶粒也會(huì)聚集，氯化更新的作用就是補(bǔ)充氯并使鉑晶粒重新分散，以便恢復(fù)催化劑的活性。氯化是在催化劑燒焦以后,在一定的條件下通入含氯的化合物。工業(yè)上一般選用二氯乙烷，在循環(huán)氣中的濃度（體積分?jǐn)?shù)）稍低于1%。循環(huán)氣采用空氣或含氧量高的惰性氣體。氯化多在510℃、常壓下進(jìn)行，一般是進(jìn)行2小時(shí)；更新是在適當(dāng)?shù)臏囟认掠酶煽諝馓幚泶呋瘎?使鉑的表面再氧化以防止鉑晶粒的聚結(jié),以保持催化劑的表面積和活性。三、重整催化劑的使用（二）催化劑的再生3.

被硫污染后的再生：燒焦前必須先將臨氫系統(tǒng)中的硫及硫化鐵除去，以免催化劑在再生時(shí)受硫酸鹽污染。我國(guó)通用——高溫?zé)釟溲?/p>