有机化工生产技术教学课件作者电子教案 第四章正式.ppt

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1、石油芳烃的生产技术第四章1章目录概述第一节催化重整第二节裂解汽油加氢第三节对二甲苯的生产知识窗思考题2概述地位来源煤焦油石油应用范围石油芳烃的来源石脑油催化重整法裂解汽油加氢法分离和精制3第一节　催化重整本节学习目的及要求：了解催化重整的化学原理、工艺特点及其工艺流程。一、催化重整的化学（一）化学反应（二）催化重整催化剂二、催化重整的原料油三、工艺流程四、思考题“重整”是指对烃类分子结构进行重新排列，“催化重整”就是利用催化剂对烃类分子结构进行重新排列。催化重整是石油加工过程中重要的二次加工手段，它旨在生产高辛烷值汽油、或者苯、甲苯以及二甲苯等化工原料，并副产大量氢气。4（一）化学反应

2、催化重整过程中的化学反应主要有以下几类：①六元环的脱氢反应；②五元环的异构脱氢反应；③烷烃的环化脱氢反应；④异构化反应；⑤加氢裂化反应；⑥烯烃的加氢饱和反应；⑦生焦反应。反应①、②和③是生成芳香烃的反应，无论对于生产高辛烷值汽油还是芳香烃都是有利的。这三类反应的速率具有很大差异，反应①进行得很快；反应②比反应①的速率慢得多，因此五元环通常只能一部分转化成芳香烃；而反应③最慢，一般在重整过程中，烷烃转化成芳香烃的转化率很低，需要用铂－铼双金属催化剂或多金属催化剂来提高烷烃的转化率。5（二）催化重整催化剂催化重整催化剂①催化剂的分类。②催化剂的失活。③催化剂的再生。按照活性金属的类别和含量

3、的高低，重整催化剂可分为单金属、双金属和多金属催化剂三类。单金属催化剂一般是单铂催化剂，以Al2O3为载体，以铂为活性组分（约含0.1～0.7wt%），并含有一定量的酸性组分——卤素（0.4～1.0wt%）。双金属催化剂，如铂－铼、铂－锡催化剂，多金属催化剂，如铂－铼－钛催化剂。双金属催化剂和多金属催化剂具有如下优点：良好的热稳定性，对结焦不敏感，对原料适应性强，使用寿命长。重整催化剂失活的原因包括：积炭覆盖活性中心表面，活性中心被杂质污染中毒，在高温作用下催化剂金属活性组分晶粒聚集变大或分散不均匀，在高温作用下催化剂载体的孔结构发生变化而使表面积减小。重整催化剂的再生包括以下三个环节

4、：烧炭，即烧掉催化剂上的积炭；氯化更新，使活性金属组分在高温下充分氧化，形成可以自由移动的化合物，使聚集的活性金属重新均匀分散；还原，将氯化更新后的氧化态催化剂还原为金属态催化剂。。6二、催化重整的原料油催化重整对原料的要求馏程族组成杂质含量当生产高辛烷值汽油时，一般采用80～180℃馏分；生产苯－甲苯－二甲苯时，宜采用60～145℃的馏分；含环烷烃较多的环烷基原料是良好的重整原料，重整生成油的芳香烃含量高，辛烷值也高。含烷烃较多的混合基原料也是比较好的重整原料，但是其生成油的质量要比环烷基原料的低。重整原料中的烯烃含量不能太高，因为它会增加催化剂上的积炭，缩短生产周期。加氢裂化汽油和

5、抽余油的烯烃含量很低，加氢裂化重汽油是良好的重整原料，而抽余油虽然也可作为重整原料，但是收益不会很大。重整催化剂对一些杂质特别敏感，砷、铅、铜、硫、氮等都会使催化剂中毒，氯化物和水的含量不恰当也会使催化剂中毒。其中砷、铅、铜等重金属会使催化剂永久中毒。7适宜馏程生产各种芳烃时的适宜馏程目的产物适宜馏程，℃苯60～85甲苯85～110二甲苯110～145苯-甲苯-二甲苯60～1458杂质含量的限制杂质名称含量限制杂质名称含量限制砷<1ppb硫、氮<0.5ppm铅<20ppb氯<1ppm铜<10ppb水<5ppm9三、催化重整工艺流程按照对目的产品的不同要求，工业催化重整装置分为以生产芳烃

6、为主的化工型、以生产高辛烷值汽油为主的燃料型和包括副产氢气的利用与化工及燃料两种产品兼顾的综合型三种。化工型常用的加工方案是预处理一催化重整一溶剂抽提一芳烃精馏的联合过程，装置的示意流程见图4－1。重整原料的预处理重整反应芳烃抽提精馏芳烃芳烃重整氢非芳烃苯甲苯重整原料≤C5烃重整生成油二甲苯重芳烃101.重整原料的预处理重整原料的预处理１、预分馏２、预脱砷３、预加氢预分馏的目的是根据目的产品要求对原料进行精馏切取适宜的馏分。例如，生产芳烃时，切除<60℃的馏分；生产高辛烷值汽油时，切除<80℃的馏分。原料油的干点一般由上游装置控制，也有的通过预分馏切除过重的组分。预分馏过程中也同时脱除

7、原料油中的部分水分。砷能使重整催化剂中毒失活，因此要求进入重整反应器的原料油中砷含量不得高于1ppb。若原料油含砷量较低，例如<100ppb，则可不经预脱砷，只需经过预加氢就可达到要求。常用预脱砷方法有：吸附预脱砷、加氢预脱砷、化学氧化脱砷等。预加氢的目的是脱除原料油中的杂质。其原理是在催化剂和氢的作用下，使原料油中的硫、氮和氧等杂质分解，分别生成H2S、NH3和H2O被除去。烯烃加氢饱和，砷、铅等重金属化合在预加氢条件下进行分解，并被催化剂吸