催化重整是以石脑油为原料，在催化剂的作用下，烃类分子重新排列成新分子结构的工艺过程。其主要目的：一是生产高辛烷值汽油组分；二是为化纤、橡胶、塑料和精细化工提供原料（苯、甲苯、二甲苯，简称 BTX 等芳烃）。除此之外，催化重整过程还生产化工过程所需的溶剂、油品加氢所需高纯度廉价氢气（75%～95%）和民用燃料液化气等副产品。20世纪60年代末，铼-铂催化剂成功面世，并迅速在石油工业领域开创了“石油净化”的新时代。同时，由于铼在环保领域的地位日益凸显，导致其价格疯长。目前约90%的化工产品生产都需要采用含铼催化剂，最鼎盛时期的全球铼金属开采量的75% 都要第一时间供给催化剂的制作，即便如此，仍供不应求。直到1978年斑岩型铜-钼矿大量开采，铼才趋于供求平衡。

一、铂铼重整催化剂优缺点

近年来，在石油炼制过程中，由于引铼形成二元贵金属催化剂使一种或多种碳氢化合物转化反应的催化活性、选择性得到改善，单铂催化剂已被淘汰。铂-铼系例催化剂可以制取高辛烷值汽油或者生产芳烃等高效燃烧轻质有机物。

铂铼催化剂主要有以下优点：

①适于低压、高温、低氢油比的苛刻条件，从而有利于重整生成芳烃的化学反应。

②在苛刻条件下操作，稳定性和选择性都较好。其活性下降的速度只有最好的铂催化剂的1/5，芳烃转化率超过100%，可达130%，而且液体收率和氢气纯度都较高，汽油的辛烷值RON可高达100。

③再生性能好，使用寿命长，一般为单铂催化剂的2~4倍，国外一般可使用5年以上。

铂铼催化剂最突出特点是稳定性和选择性好。

图 1 铂铼催化剂催化重整高温F-T合成石脑油的活性稳定性曲线

铂铼催化剂不足之处：

①只改进了催化剂的稳定性而没有提高其活性。

②开工时，因催化剂的的加氢裂解性能太强，会放出大量的热，产生超高温现象。因此，必须掌握好开工技术，防止烧坏催化剂。

二、铂铼重整催化剂的技术改进

近年来，我国在金属非对称型重整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。在金属组元方面，主要组元仍然是铂和铼，主要的改进是在组元的配比和第三或四金属组元的加入，明显提高催化剂的选择性和稳定性，这方面的催化剂如IFP的RG582和RG-682、RIPP的PRT系列催化剂。半再生重整催化剂而言，其研究趋势主要是从提高催化剂的铼含量降低铂用量，提高Pt-Re比，提高催化剂的稳定性，降低反应压力，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；金属非对称型催化剂将取代对称型催化剂等方面进行研究。

三、高铂铼比对重整催化剂的影响

有研究者认为在Pt-Re催化剂中，由于Re与S具有比Pt与S间更强的亲合性，因而S主要与Re键合形成Re- S表面化合物。Re-S将表面Pt原子分隔，由于空间位阻作用使需要多原子Pt中心的反应受到抑制。还有研究认为对于Pt-Re催化剂，主要是由于Re-S使催化剂表面“粗糙化”，抑制了Pt原子上焦的石墨化，从而提高了催化剂的稳定性。铂铼催化剂经硫化后以及在处理石脑油时(原料油中存在少量硫)，催化剂上零价态的Re0与硫键合形成表面S -Re。S-Re使Pt表面分隔是影响催化剂选择性的主要原因。当Re含量增加时，表面Re- S逐渐增多，使需要多Pt原子中心的直链烷烃芳构化反应受到抑制。同时，也使需要多原子活性中心的五元环开环反应的选择性下降。

Re/Pt比提高后使催化剂的稳定性明显变好，存在着几种可能性：

1. 由于Re/Pt比增加后，在催化剂表面上形成更多的S-Re，使表面粗糙化，从而抑制了无定形炭的石量化；
2. 由于Re-S增多，减少了表面多Pt原子中心，抑制了在多Pt原子中心上进行的积炭反应；
3. 在工业重整过程中，由于烃、H2和S之间的吸附竞争，部分Re上S被H2或烃分子所取代而形成“自由”Re。这种零价的Re具有很强的活性，使催化剂上积炭前身加氢或氢解，从而减少了催化剂上的积炭量。

图2 不同Re/Pt比催化剂上的积炭量

四、铂铼重整催化剂的应用

铂铼催化剂在半再生重整工艺技术的应用

近年来，世界催化重整装置的生产能力快速增加，其中连续重整工艺技术由于可进行大规模生产得到了广泛应用。半再生重整工艺技术由于装置投资少，操作简单灵活，生产费用低的优势，因而仍占据着重要地位。

当前国内外装置中，主要以半再生重整和连续重整为主。从世界重整能力的占比来看，其中连续重整占32%，半再生重整占56%。80年代以后我国半再生重整得到一定发展，与国外重整快速发展比较起来，还是比较晚。

图3 半再生重整工艺流程

我国半再生重整一般采用的是 Magnaforming 工艺。催化剂在半再生重整工艺中发挥着重要作用。半再生重整催化剂一般使用微量铼催化剂，该催化剂的特点是稳定性好，选择性稍差，可以长周期稳定运转，再生周期可以达到2～3年。目前含铂铼的多金属或双金属催化剂基本应用在世界上大多数半再生重整装置中。

图4 国外主要铂-铼催化剂产品

图5 国内主要铂-铼催化剂产品

参考文献：

1. 王雷,张雷,蔺慧杰,冀成庆,熊文良，黄焜. 铂铼重整催化剂的开发应用现状与发展趋势
2. 内江洛伯尔材料科技有限公司. 铂铼催化剂优缺点简介
3. 邵建忠，王君钰，武迟，林洁. 铼铂比对铂铼重整催化剂反应性能与抗硫性能的影响