7.7.1　催化重整的基本原理

在催化重整反应条件下,主要进行以下7类反应:六元环烷脱氢反应、异构化反应、烷烃的脱氢环化反应、加氢裂化反应、脱甲基反应、芳烃脱烷基反应和积炭反应等。

六元环烷脱氢后即变为芳烃,这类反应速度最快,是产生芳烃和氢气的最重要来源。此类反应一般为强吸热反应,反应温度越高,转化率越高。

直链烷烃异构化反应通常不能得到芳香烃,但正构烷烃异构化可以提高辛烷值。五元环烷烃异构化可转化成六元环烃,进而可以部分转化成芳香烃。

直链烷烃脱氢后环化,再脱氢或异构化可得芳香烃。脱氢环化为吸热反应,反应速度很慢,但它是生产芳香烃的重要反应。

加氢裂化得不到芳香烃,但因催化剂需要有足够酸性来促进异构和脱氢环化反应,所以加氢裂化反应在芳烃生产中也有重要作用。

脱甲基反应、芳烃脱烷基反应及积炭反应都是生产中不需要的反应,特别是积炭反应,可破坏催化剂,尤其应注意避免。

烃类的迭合、缩合反应产生焦炭,使催化剂活性下降。温度越高积炭可能性越大,提高氢分压可抑制焦炭生成。由于铂重整催化剂有很强的催化加氢活性,又是在较高氢分压条件下操作的,所以烯烃很容易被加氢饱和。焦化、裂化汽油含较多的烯烃,为减少积炭,应先进行加氢精制后才能作为重整原料。

催化剂是催化重整工艺过程的关键。重整催化剂通常由一种或多种金属高度分散在多孔载体上制成。目前已经工业化的双金属重整催化剂主要有铂铼、铂锡和铂铱系列,广泛使用的是铂催化剂,其中铂的质量分数为0.3%～0.7%,卤族元素的质量分数为0.3%～1.5%。催化剂载体也多用γ-Al2 O3,它具有中等孔多、小于2nm的孔少、热稳定性好、能在较苛刻条件下操作等特点。铂重整催化剂是一种双功能催化剂,它的两种催化功能分别由铂及酸性载体提供。铂构成脱氢活性中心,促进脱氢、加氢反应。酸性载体促进裂化、异构化等反应。如何保证催化剂的两种功能之间很好地配合是铂催化剂制造和铂重整工艺操作中的一个重要问题。必须使两种活性组分配比适当,才能得到活性高、选择性好、稳定性强的催化剂。