周 彤，肖生科   （中国石油股份有限公司玉门油田分公司，甘肃 玉门 735200）

摘要：文章综述了国内外催化重整催化剂的研究现状，分析了半再生及连续再生重整催化剂的性能特点，根据催化重整工艺技术要求，提出了今后重整催化剂的发展趋势。
关键词：催化重整；催化剂；石油炼制；再生
中图分类号：TE986　　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1009-2374（2009）23-0172-02

　　催化重整技术是近代石油炼制、石油化工企业中最重要的加工工艺技术之一。该技术是以石脑油为原料，通过催化剂的催化作用，生产高辛烷值汽油调和组分和芳烃类化工原料，同时副产氢气用于石油产品加氢改质的石油炼制工艺过程。
　　催化剂是催化重整工艺技术过程的重要因素，是生产合格产品的前提条件，也是催化重整过程的更新较快的核心技术。因此，要实现催化重整技术的深刻变革必须研发出经济、高效、性能好的催化剂。
　　一、催化重整催化剂的特点
　　催化重整催化剂具有普通催化剂的一般特点：能够改变化学反应速率；在化学反应前后其质量和化学性质保持不变；具有高效性、选择性、专一性及一定的活化温度。此外，重整催化剂具有相对特殊性：（1）重整催化剂多为双功能催化剂——金属功能与酸性功能；（2）催化剂重整催化剂载体为大表面积氧化铝；（3）还原后的重整催化剂具有很高的活性，为防止催化剂床层升温，进油前必须钝化处理；（4）重整催化剂要求在氢气环境条件下运转并要求严格的水氯平衡。
　　二、催化重整催化剂的研究现状
　　催化重整催化剂的研究与应用已有半个多世纪的历史，经历了非铂、单铂、铂加助金属三个大的发展阶段。目前，重整催化剂一般都采用含铂的催化剂，其发展处于一个相对稳定阶段，进入了质量、性能大改进时期。随着重整催化剂的技术进步，工艺上出现了半再生、循环再生和连续再生三种类型的重整装置。
　　三、半再生催化剂的研究现状
　　（一）国外半再生催化剂的研究现状
　　1949年，美国环球油品公司（UOP）开发的汽油馏分重整的铂系催化剂在考验中得到发展和广泛的应用。1967年雪夫龙公司在铂催化剂中加入铼作助催化剂， 明显地改善了催化剂的稳定性，是铂系催化剂一次革命性变化。
　　国外半再生催化剂的发展特点如下：（1）提高催化剂的铼含量降低铂用量，提高铼一铂比，改善催化剂的稳定性；（2）对载体进行改性处理制备宏观物性和微观结构合适的活性氧化铝载体；（3）金属非对称型催化剂将取代对称型催化剂。
　　（二）国内半再生催化剂的研究现状
　　1965年，我国自行研究、设计、建设的{dy}套10万吨/年半再生催化重整在大庆炼油厂投产，使用国产{dy}个Pt/γ-Al2O3催化剂（商业牌号3641）。抚顺石油化工研究院从七十年代初开始从事催化重整催化剂及工艺技术的开发研究，先后研制成功CB-5、CB-5B、CB-8、CB-11等多种重整催化剂并在在国内催化重整装置中得到了广泛应用，取得了良好的经济效益和社会效益，使我国的催化重整催化剂及工艺技术上了一个新台阶。
　　近年来，我国在金属非对称型催化剂的研究与开发中取得了新的突破，其中HR-21型高铼低铂、PR-B型高铂铼催化剂也得到了深入的发展，装置应用效果良好。
表1 我国半再生催化剂的发展

　　
　　（三）连续再生催化剂的研究现状
　　半再生重整催化剂及工艺技术的深入发展，逐渐暴露出反应系统压力高、反应温度低、催化剂需要停工再生、操作条件需要根据催化剂的积炭程度进行调节等缺点，尽管通过新催化剂的开发、分段装填技术的应用等诸多努力，但仍不能从根本上解决其自身固有的缺点。UOP通过对催化重整过程的深入研究，在上世纪70年代初期推出了独具特色的连续重整技术，从而使催化重整技术进入了一个崭新的时代。
　　1．国外连续再生催化剂的研究现状。美国环球油品公司（UOP）和法国石油研究院（IFP）一直垄断了世界连续催化重整技术，UOP公司连续重整催化剂的发展历程代表了国外连续重整催化剂的研究进展。
　　UOP连续重整催化剂的发展历程可以分为四个阶段：{dy}阶段开发了低水热稳定性、地选择性的R-16与R-17系列的催化剂；第二阶段开发了低水热稳定性，选择性较好的R-30、R-32、R-34系列催化剂；第三阶段开发了高活性、高水热稳定性、较高选择性的R-130、R-160、R-170系列的催化剂；第四阶段开发了低积炭速率、高选择性的R-230、R-260、R-270系列的催化剂。
　　连续重整催化剂主要是按照铂含量的降低、热稳定性的提高、活性和选择性的提高等几个方面来发展的，催化剂每前进一代，都是解决了上一代的明显不足。
　　2．国内连续再生催化剂的研究现状。1986年，我国{dy}个连续重整催化剂3861工业放大成功，法国IFP确认3861催化剂性能良好，可用于引进的使用法国IFP技术的连续重整工业装置。1990年在抚顺石油三厂引进的40万吨/年连续重整装置上首次应用成功。1994年，GCR-10催化剂在广州石化总厂的使用UOP技术的连续重整装置实现了工业化应用。随后，我国成功开发了一系列连续重整催化剂，在连续重整催化剂的研究和开发方面已达到世界先进水平，主要产品为PS系列催化剂。根据催化剂的发展历程分为三代：（1）PS-Ⅱ和PS-Ⅲ为{dy}代，具有优良的活性、选择性、再生、抗磨损性；（2）PS-Ⅳ和PS-Ⅴ为第二代，其特点为活性、选择性较{dy}代有较大的提高，尤其是水热稳定性得到大幅度改善；（3）PS-Ⅵ为第三代，大幅度降低了催化剂的积碳。通过三代催化剂的研发，国内连续重整装置上已能取代国外催化剂。
　　连续重整催化剂的进步推动了连续重整工艺不断向超低压高苛刻方向发展。反应压力从1.2MPa降低到0.35MPa，氢油摩尔比由5∶1降低到2∶1。
表2 我国连续再生重整催化剂的发展
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　四、催化重整催化剂的研究趋势
　　提高重整催化剂的选择性、活性、活性稳定性、水热稳定性是重整催化剂研究领域的技术核心。研究人员主要通过助剂的选择、载体的改进、铂金属含量的降低、非Sn、Re助剂的引入等技术创新途径获得活性稳定性高、水热稳定性好和选择性高的连续重整和半再生催化剂。
　　半再生重整装置投资小，操作费用低，在催化重整工艺中仍占重要地位。经过近二十年的发展，半再生催化剂的研究和应用已取得了相当到的进展。随着重整催化剂载体物化性质的改进，制备技术的提高，半再生催化剂中金属Pt的含量逐渐减少，金属Re的含量逐渐增大，Re/ Pt呈逐步提高的趋势。近年来还出现了铼铂比为3.0的E-611，但由于高的铼铂比催化剂对硫极为敏感，要求油中硫含量<0.1×10-6，这种苛刻的操作条件限制了其应用和发展。
　　在连续再生重整催化剂的开发研究方面，国际国内发展的新思路是从新催化材料、反应新体系、适应老重整装置扩能的催化剂、高芳构化选择性的连续重整催化剂着手，研发选择性、初活性及再生性能好的催化剂。
　　无论是半再生还是连续重整，今后催化剂的发展趋势要求苛刻度更高，研发积碳率更低，选择性更好的催化剂。
　　五、结语
　　生产清洁燃料和提高经济效益是当今世界炼油业的主题。环境保护对清洁燃料的要求和市场的需要，给催化重整的发展提供了新的机遇。为此，我们必须加快催化剂的研究与开发，为催化重整工艺技术的革新提供前提条件，在更苛刻的条件下实现催化重整的工业化生产。
　　
参考文献
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