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导 读
催化重整在炼油化工行业中地位日益重要，催化重整技术是炼油生产结构调整和产品升级换代、生产超清洁燃料的核心技术之一。催化重整汽油无硫、无烯烃、高辛烷值，是国Ⅳ、国Ⅴ汽油不可或缺的调和组分，还可为炼厂加氢装置廉价提供所必须的氢源，特别是全球芳烃产品的60%~70%来自催化重整。
连续重整技术水平主要取决于连续重整工艺和连续重整催化剂的技术进步。根据科学的发展规律，催化材料的技术进步始终是带动反应工艺与工程技术进步的源泉。连续重整催化剂作为连续重整技术的核心部分，一直影响着连续重整工艺与工程的技术进步，是连续重整技术进步的关键因素。
连续重整商业催化剂一直沿用Pt-Sn金属为主要金属组元，Al2O3为催化剂载体。依据重整反应热力学及动力学特征，连续重整工艺条件不断向超低压、高苛刻度方向发展，同时积炭速率迅速增加导致了再生周期的缩短，催化剂频繁再生会加剧载体的微孔结构改变、比表面积下降、铂晶粒烧结。对此，新型催化剂需要具备以下特点：高水热稳定性、高持氯能力、高选择性、低磨耗、低积炭速率。连续重整催化剂的研发与生产由UOP等少数几家公司垄断。
美国UOP连续重整催化剂
美国UOP公司催化重整催化剂代表着世界最先进水平，市场占有率最高。目前UOP新型牌号的连续重整催化剂都具有高水热稳定性特点，根据催化剂堆比高低、铂含量大小、是否含金属助剂等性质，产品具体型号分为R-234、R-274、R-254、R-264、R-262、R-284，实现了催化剂“量体裁衣”，满足市场不同需求。下表列举并比较了UOP最新商业牌号的连续重整催化剂。
当优先考虑催化剂高活性时，可选择使用R234或R-264催化剂，能在尽可能高活性下提供高选择性。当运行在高进料或高苛刻度条件时，会接近装置设计温度极限或加热炉极限，在此状况下，使用高活性催化剂非常重要，从而维持目标进料量和操作苛刻度。
对于原料硫含量较高或催化剂再生金属分散存在问题时，可使用铂负载含量比R-264高20%的R-262催化剂。当R-262使用在原料硫含量较高装置时，即使部分铂由于中毒或分散差不能发挥催化作用，催化剂上额外铂仍能保证充足的催化反应。
当使用如R-264、R-262和R-284等高堆比催化剂时，可提升连续重整装置进料加工量，能减少中心管筛网被催化剂贴壁的现象，还可大幅降低催化剂磨耗，高堆比催化剂广泛应用于装置扩能。
为提高催化剂选择性，UOP在催化剂中加入了金属助剂，如R-274催化剂在全世界已经应用于超过15套装置，具有优秀的选择性。近期，在R-274催化剂基础上，UOP新研发了R-254和R-284催化剂。相对于R-274，R-254调整了铂、锡和专有助剂的金属相对含量，使得拥有与R274般优秀选择性的同时，明显提升了催化剂活性，应用范围更加宽泛。需要注意的是，使用含助剂重整催化剂必须考虑运转周期内催化剂选择性与活性的整体平衡，在原料低烷烃含量或需求低操作苛刻度情况下，金属助剂并不能明显提升催化剂选择性。
AFPM报道，R-254催化剂于2011年在美国NCRA炼厂连续重整装置实现工业化应用，原R-234催化剂换装为含助剂R-254催化剂的工业生产运转数据对比如下表所示。
每桶油氢气产率增加7.08m3，比换剂前提升20%，C5+体积液收增加1%~2%。工业应用还显示，加权平均入口温度及进料量保持不变条件下，更换为R-254催化剂后重整生成油RON提升至少1个单位。如果保持RON值不变，加权平均床层温度降低10~20°F。新催化剂换装后由于比表增加，一般会认为生焦变大，但工业数据显示结果相反，新催化剂焦炭量有所降低，这是由于新催化剂的反应苛刻度降低造成的。新催化剂比表的增加，提升了催化剂的持氯能力，注氯量降低了20%~50%，下游稳定塔不再出现氯盐结晶问题。
法国Axens连续重整催化剂
法国Axens公司也是著名的催化剂生产供应商。Axens公司连续重整催化剂最新商业产品都具备优秀的水热稳定性、抗磨损及持氯性能，含助剂多金属配方降低了催化剂积炭、提升了操作苛刻度。Axens连续重整商业催化剂包括二个大系列，即CR系列和AR系列：CR系列催化剂为汽油型连续重整装置设计，保证高C5+液收及氢气产率；AR系列催化剂为芳烃型连续重整装置设计，保证在高苛刻度条件下多产芳烃；根据市场应用不同，每个系列又细分为如下表所示的不同牌号。
最新牌号的CR系列催化剂有CR-617、CR712、CR-601、CR-607，前两种为低堆比（0.56g/cm3）常规铂质量分数（0.29%）催化剂，后两种催化剂为高堆比（0.67g/cm3）低铂质量分数（0.25%）催化剂。最新牌号的AR系列催化剂有AR-701、AR-707，均为高堆密度（0.67g/cm3）常规铂质量分数（0.3%）催化剂。
催化剂对适应压力范围也有所要求，CR-712、CR-601和AR-701适合低压操作（3~6bar），而CR-617、CR-607和AR-707适合中高压操作（6~12bar）。
2011年3月，Axens公司正式收购了美国Criterion公司的重整催化剂业务，购买了旗下Willow Island重整催化剂工厂及相关知识产权，原型号PS-40保持生产。2014年开始，Axens先后公开了活性更高的新一代SymphonyTM系列重整催化剂，包括低堆比PS-100、高堆比汽油型CR157和、高堆比芳烃型AR-151。其中PS-100具备优异水热稳定性，当比表面积降到相同的水平其需要的时间是PS-40的2倍以上，当采用阿拉伯轻石脑油生产RON100的重整生成油时，其C5+收率比PS40高1.5%。
国内RIPP连续重整催化剂
国内连续重整催化剂主要的研制机构是RIPP，连续重整催化剂研制技术可以与国外相媲美，相关催化剂销售占据国内最大份额。
RIPP新一代连续重整商业催化剂PS-VI及PS-VII性质特点如下表所示。
与国外最新产品相比，具备同样优秀的水热稳定性、抗磨损及持氯性能，引入的金属助剂能减少结焦并改善选择性。PS-VI、PS-VII都为低堆比（0.56g/cm3）催化剂，PS-VI铂质量分数0.28%，PS-VII铂质量分数0.35%。
PS-VI是通用型催化剂，不仅适用于新建大型连续重整装置，且由于积炭速率降低，还适用于再生能力受到限制的老装置扩能改造，从而增加装置综合效益。
PS-VII催化剂适合高苛刻度的芳烃型连续重整装置，特点是高铂、高活性、高芳烃产率，同时具有低积炭的特性。在扬子石化139万t/a连续重整装置工业应用标定结果表明，PS-VII催化剂具有良好的抗磨损性能、水热稳定性和持氯能力；与原使用的进口催化剂相比，在原料芳烃潜含量较低的情况下，PS-VII型催化剂的C6+液体收率提高3.32个百分点，纯氢产率增加0.61个百分点，芳烃产率增加1.53个百分点，积炭速率降低27.32%，解决了重整装置扩能后再生能力受限制的问题，使重整装置保持长期高负荷运转。下表列举了扬子石化139万t/a连续重整装置PS-VII型催化剂与原进口催化剂的生产运行对比数据。
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