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全球催化重整技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀

 昵稱(chēng)29970227 2016-05-24

芳烴是有機(jī)化學(xué)工業(yè)最基本的原料,芳烴中的三苯(苯、甲苯、二甲苯)作為化工原料或溶劑,廣泛應(yīng)用于染料工業(yè)、農(nóng)藥生產(chǎn)、香料制作、造漆、噴漆、制藥、制鞋、家具制造等行業(yè),其產(chǎn)量和規(guī)模僅次于乙烯和丙烯。

催化重整是生產(chǎn)芳烴和高級(jí)汽油調(diào)合組份的主要工藝,全球大約38%的苯和87%的二甲苯來(lái)自催化重整裝置。在發(fā)達(dá)國(guó)家的調(diào)合汽油中,重整汽油也占了很大比重。與此同時(shí),重整裝置的的副產(chǎn)品--氫氣還是煉廠加氫裝置的最廉價(jià)氫源。因此催化重整裝置在煉廠中處于非常重要的地位。

催化重整技術(shù)的誕生起源于二戰(zhàn)期間對(duì)于高辛烷值汽油的迫切需求,自誕生到現(xiàn)在已逾70多年,目前催化重整技術(shù)已趨于成熟與穩(wěn)定。

重整技術(shù)的發(fā)展主要分為催化劑技術(shù)及配套的工藝技術(shù)兩條路線(xiàn),以下是該項(xiàng)技術(shù)自誕生以來(lái)的主要工藝與采用的催化劑情況列表:

專(zhuān)利商首次投產(chǎn)時(shí)間床形及再生方式催化劑
Mobil1940固定床循環(huán)再生MoO2/Al2O3
UOP1949固定床半再生Pt/Al2O3
Mobil1952流化床連續(xù)再生MoO2/Al2O3
AirProductChemicals1953固定床半再生Pt/Al2O3
IndianaMobil1954固定床循環(huán)再生Pt/Al2O3

UnionOilCo.of

California

1955移動(dòng)床連續(xù)再生CoO3-MoO3/Al2O3

ExxonResearch

&Engineernig

1955固定床循環(huán)再生或半再生Pt/Al2O3
IFP1962固定床半再生Pt/Al2O3

EngelhardMinerals

&Chemicals

1967固定床半再生Pt/Al2O3
ChevronResearch1970固定床半再生Pt-Re/Al2O3

ExxonResearch

&Engineernig

70年代固定床半再生+末反再生Pt-Re/Al2O3
UOP1971移動(dòng)床連續(xù)再生Pt-Re/Al2O3
IFP1973移動(dòng)床連續(xù)再生Pt-Sn/Al2O3
UOP80年代固定床+移動(dòng)床Pt-Re/Al2O3+Pt-Sn/Al2O3
IFP80年代固定床+移動(dòng)床Pt-Re/Al2O3+Pt-Sn/Al2O3
SINOPEC2002低壓組合床重整
SINOPEC2009超低壓連續(xù)重整
SINOPEC2013逆流連續(xù)再生重整


采用國(guó)產(chǎn)技術(shù)的逆流連續(xù)重整裝置

1940年,Mobil公司率先將金屬氧化物(MoO2/Al2O3)作為催化劑用于固定床重整。

1949年,UOP公司經(jīng)過(guò)多年努力開(kāi)發(fā)出了以貴金屬Pt為活性組元的重整催化劑(Pt/Al2O3)并于同年在美國(guó)密執(zhí)安州馬斯基根的“老荷蘭”煉油廠建成了全球第一套鉑重整裝置。

1967年,美國(guó)Chevron公司開(kāi)發(fā)出Pt-Re雙金屬催化劑。

1972年,ZSM-5分子篩由美國(guó)Mobil公司首次開(kāi)發(fā)成功。ZSM-5是一種具有高硅鋁比、三維直通孔道結(jié)構(gòu)的中孔分子篩,由于具有獨(dú)特的孔道結(jié)構(gòu),ZSM-5在重整反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的擇形催化作用。

80年代以來(lái)國(guó)內(nèi)外以ZSM-5分子篩、絲光沸石、β沸石以及L型分子篩催化劑為代表的重整催化劑的研究發(fā)展極為迅速,標(biāo)志著催化重整催化劑的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

催化重整催化劑的發(fā)展也同時(shí)不斷推動(dòng)著催化重整工藝的發(fā)展。自1939年Mobil公司的固定床重整工藝誕生以來(lái),催化重整工藝大致經(jīng)歷了熱重整工藝、以金屬氧化物為催化劑的臨氫重整、固定床鉑重整、固定床循環(huán)再生重整、連續(xù)再生重整等五個(gè)階段。

總體而言,催化重整工藝主要分為固定床半再生和移動(dòng)床連續(xù)再生兩大類(lèi)。半再生重整工藝以美國(guó)Engelhard公司開(kāi)發(fā)的麥格納重整工藝(Magnaforming)、美國(guó)Chevron公司開(kāi)發(fā)的錸重整工藝(Rheniforming)以及法國(guó)IFP開(kāi)發(fā)的常規(guī)重整(Conventional)工藝為代表。

連續(xù)重整工藝包括美國(guó)UOP公司開(kāi)發(fā)的CCRPlatforming連續(xù)重整工藝和法國(guó)IFP公司開(kāi)發(fā)的Octanizing/Aromizing連續(xù)重整工藝。

目前,美國(guó)UOP和法國(guó)IFP公司在重整工藝和催化劑的技術(shù)方面處于相對(duì)領(lǐng)先的地位,UOP公司擁有連續(xù)重整的重疊式工藝的專(zhuān)利技術(shù),而法國(guó)IFP公司則擁有并列式連續(xù)重整工藝的專(zhuān)利。

為打破國(guó)外公司對(duì)于催化重整技術(shù)的壟斷,近些年來(lái)以石科院、SEI為代表的國(guó)內(nèi)煉化科研、設(shè)計(jì)單位在重整技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化方面一直進(jìn)行著不懈的努力并最終取得了一系列重大突破。

2002年,由我國(guó)自主研發(fā)和建設(shè)的低壓組合床重整裝置(50萬(wàn)噸/年)在長(zhǎng)嶺煉化投產(chǎn)成功。

2009年,中國(guó)石化自主研發(fā)的超低壓連續(xù)重整工藝(100萬(wàn)噸/年)在廣州石化實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

2013年,世界上首套采用逆流連續(xù)技術(shù)的催化重整裝置(60萬(wàn)噸/年)在濟(jì)南煉化一次投產(chǎn)成功。該裝置的成功投產(chǎn)標(biāo)志著世界上又誕生了一種新的連續(xù)重整工藝技術(shù),使中國(guó)石化成為世界上繼美國(guó)UOP和法國(guó)IFP之后擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和獨(dú)立商業(yè)運(yùn)作權(quán)的第三家連續(xù)重整技術(shù)的公司,使我國(guó)的催化重整工藝技術(shù)水平跨入了國(guó)際先進(jìn)行列。


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