石脑油重整
最广泛的重新排列碳氢化合物分子的过程是石脑油改革。最初的过程,热改革它开发于20世纪20年代末。热重整温度为510-565°C(950 - 1050°F),在中等压力下(约40巴(4mpa)或600 psi)获得汽油(加汽油)辛烷值从辛烷值小于40的重石脑油中提取70到80。产品收率,虽然辛烷值较高,包括烯烃,二烯烃,和芳香族化合物。因此,它在储存中本质上不稳定,往往形成沉重聚合物还有牙龈,会引起燃烧问题。
到1950年,引入了一项改革进程催化剂提高最理想的汽油组分的收率,同时最大限度地减少不需要的重产物和焦炭的形成。(一个催化剂一种物质能促进化学反应但不参加。)在催化重整与热重整一样,石脑油型材料作为原料,但反应是在存在的情况下进行的氢,这抑制形成不稳定的不饱和化合物聚合成沸点更高的物质。
在大多数催化重整过程中,铂是活性催化剂;它分布在一个表面氧化铝母舰。少量的铼,氯,氟作为催化剂促进剂。尽管铂的成本较高,但由于催化剂寿命长,所获得的产品质量和收率高,因此该工艺是经济的。主要反应包括长链碳氢化合物分解成更小的饱和链,并形成由支链分子组成的异石蜡。环化合物的形成(技术上讲,石蜡环化成环烷)也会发生,环烷随后脱氢成芳香族化合物(环状不饱和化合物,与碳相连的氢原子较少)。在这个过程中释放出来的氢形成有价值的副产品催化重整。理想的最终产品是异石蜡和芳烃,两者都具有高辛烷值。
在一个典型的重整装置中,石脑油装药首先经过有氢存在的催化剂床,以除去任何硫杂质。然后,脱硫饲料与氢混合(约5个氢分子对一个碳氢化合物),并加热到500-540°C(930 - 1000°F)的温度。气体混合物通过一系列三个或更多反应器容器中的催化剂小球向下传递。早期反应堆的设计工作压力约为25巴(2.5兆帕),或350 psi,但目前的反应堆工作压力经常低于7巴(0.7兆帕),或100 psi。由于热在重整反应中被吸收,混合物必须在反应器之间的中间炉中再加热。
在离开最终反应器后,产品被浓缩成液体,与氢气流分离,并进入分馏塔,在那里反应器中产生的轻烃通过蒸馏除去。重整后的产品可直接与汽油混合,无需进一步加工治疗。离开产物分离器的氢被压缩并返回到反应器系统。
设置操作条件以获得所需的辛烷值,通常在90到100之间。在较高的辛烷值水平下,产品收率较小,需要更频繁的催化剂再生。在重整过程中,微量的碳沉积在催化剂上,导致产物产率模式逐渐恶化。一些机组是半再生设备,也就是说,它们必须定期(每年一次或两次)停止使用,以燃烧碳和恢复催化剂系统——但对高辛烷值燃料需求的增加也导致了连续再生系统的发展,这种系统避免了周期性的装置关闭,并最大限度地提高了高辛烷值重整油的产量。连续再生采用一个移动的催化剂颗粒床,逐渐从反应器系统中取出,并通过再生容器,在那里碳被去除,催化剂被重新引入反应器系统。