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Im Jahr 1911 entdeckte der russische Chemiker Zelinsky erstmals die grundlegenden Reaktionen der katalytischen Reformierung. Unter dem Einfluss eines Katalysators wird der Prozess, bei dem die Molekülstrukturen der Kohlenwasserstoffe in den Destillaten des Rohbenzins umgestaltet werden, zu neuen Molekülstrukturen, als katalytische Reformierung bezeichnet. Die katalytische Reformierung wird je nach Art des verwendeten Katalysators in Platin-Reformierung, Platin-Rhodium-Reformierung und Multimetall-Reformierung unterteilt. Im Prozess der katalytischen Reformierung finden hauptsächlich Reaktionen statt, bei denen Cycloalkane dehydriert werden sowie Alkane cyclisiert und dehydriert werden, wodurch Aromaten entstehen. Gleichzeitig finden auch Reaktionen wie Isomerisierung von Alkanen sowie Hydrocracking statt. Die Produkte der katalytischen Umwandlung bestehen hauptsächlich aus Aromaten und Isokohlenwasserstoffen. Sie weisen einen hohen Oktanwert auf, während der Gehalt an Olefinen und Schwefel äußerst gering ist. Dadurch kann durch die katalytische Umwandlung ein Rein-Benzin mit hohem Oktanwert gewonnen werden. Zudem ist die katalytische Umwandlung eine wichtige Methode zur Herstellung von leichten Aromaten wie Benzol, Toluol und Xylen sowie von Wasserstoff. 1. Molybdän-(Chrom-)Katalytische Reformierung: Das erste Katalytische-Reformierungs-System wurde 1940 in den USA in Betrieb genommen; dabei wurden Katalysatoren aus MnO3/Al2O3 oder Cr2O3 verwendet. Die Umwandlungsreaktion findet in einem Festbettreaktor bei 480–530 °C und einem Druck von 1,0–2,0 Mpa (H2-Druck) statt. Je nach verwendetem Katalysator handelt es sich um Molybdän-Reformierung oder Chrom-Reformierung, auch Hydrogenisierungsreformierung genannt. Durch diesen Prozess kann Benzin mit hohem Oktanzahlwert gewonnen werden. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Ölrendite im Vergleich zur thermischen Reformierung erheblich gesteigert wird und zudem die Stabilität verbessert wird. Die Nachteile der Molybdän-(Chrom)-Reformierung sind die noch geringe Katalysatoraktivität sowie die begrenzte Selektivität bei der Aromatisierung. Zudem führt die schnelle Ablagerung von Rückständen zu einer schlechten Stabilität der Aktivität. Die Reaktionszyklen sind kurz – bereits nach 4 bis 12 Stunden muss der Katalysator wieder aktiviert werden. Die Verarbeitungsmenge ist gering, und die Betriebskosten sind hoch. Die erzielte Benzinrendite sowie der Oktanwert bleiben weiterhin niedrig. Daher wurde nach dem Zweiten Weltkrieg die Weiterentwicklung der Molybdän-(Chrom)-Reformierung eingestellt. 2. Regenerativer und halbregenerativer Platin-(Rhenium)-Reformierung: Im Jahr 1949 entwickelte das amerikanische Unternehmen UOP einen Reformierkatalysator, der Edelmetallplatin enthielt (Pt/Al2O3). Die Erfindung des Pt/Al2O3-Reformierungskatalysators eröffnete eine neue Ära der katalytischen Reformierung. Der Katalysator weist eine hohe Aktivität auf – er ist mehr als zehnmal aktiver als der MnO3/Al2O3-Katalysator und mehr als 100 Mal aktiver als der Cr2O3-Katalysator. Die Reaktion findet unter milderen Bedingungen statt, die Selektivität ist gut, die Ausbeute an flüssigen Produkten hoch. Zudem ist die Rate der Ablagerung von Rückständen auf der Oberfläche des Katalysators gering, seine Stabilität ist gut. Es sind lange Betriebszyklen möglich – der Katalysator kann somit halb Jahr bis ein Jahr lang kontinuierlich eingesetzt werden, ohne dass er regeneriert werden muss. Dadurch erfuhr der Pt/Al2O3-Katalysator in den 50er und 60er Jahren eine starke Entwicklung und ersetzte schnell die mit Molybdän- und Chromoxiden angereicherten Katalysatoren. Um den Oktanzahlwert des Benzins sowie die Produktion von Aromaten zu erhöhen, muss die Betriebsintensität der katalytischen Reformierungsanlagen gesteigert werden. Dadurch nimmt die Ablagerung von Rückständen auf dem Katalysator zu, wodurch dessen Aktivität schneller abnimmt. Um dieses Dilemma zu lösen, kamen die festbettbasierte regenerierte Platin-Rewaktung (wechselnde Regeneration von 4–5 Reaktoren) und die halbregenerierte Platin-Rewaktung (wechselnde Regeneration von 4–5 Reaktoren) auf. Im Jahr 1967 entwickelte das amerikanische Unternehmen Chevron erfolgreich einen bimetallischen Reformierungskatalysator auf der Basis von Pt-Re/Al2O3. Dieser Katalysator wurde als RHENIFORMING bezeichnet. Es wird behauptet, dass die Katalysator-Reformierung in eine neue Entwicklungsphase eintritt. Der bimetallische Reformierungskatalysator Pt-Re/Al2O3 weist nicht nur eine verbesserte Aktivität auf, sondern auch eine deutlich höhere Selektivität. Noch wichtiger ist jedoch, dass seine Stabilität im Vergleich zum Katalysator Pt/Al2O3 um ein Vielfaches gesteigert wurde. Dadurch kann die Reformierungsanlage bei niedrigeren Drücken (1,5–2,0 MPa) über einen längeren Zeitraum betrieben werden. Zudem verbessert sich die Selektivität bei der Aromatisierung von Kohlenwasserstoffen erheblich, wodurch dieser Katalysator den Pt/Al2O3-Katalysator schnell ersetzen konnte. Im Laufe der Jahre haben verschiedene Länder zahlreiche bimetallische (multimetallische) Reformierungskatalysatoren entwickelt, wie beispielsweise die Katalysatoren der Serien Pt-Re, Pt-Sn, Pt-Ge usw. 3. Im Vergleich zur herkömmlichen halbregenerativen katalytischen Reformierung ermöglicht die kontinuierliche Reformierung es, den Katalysator im Reaktor ohne Stillstand in den Regenerator zu bringen, um ihn dort zu regenerieren. Derzeit sind die beiden wichtigsten Verfahren für den kontinuierlichen Umwandlungsprozess in der Welt das von dem amerikanischen Unternehmen UOP entwickelte CCR-Verfahren sowie das von dem französischen Unternehmen IFP entwickelte Octanisierungsverfahren. 4. Die Entwicklung der katalytischen Reformierung in unserem Land: Im Jahr 1967 wurde in Daqing die erste industrielle Anlage zur katalytischen Reformierung in unserem Land in Betrieb genommen. Nach den 1970er Jahren entwickelte unser Land nacheinander erfolgreiche bimetallische Reformierungskatalysatoren wie 3741, 3752 und CB-4. In den 1980er Jahren entwickelten das Chinesische Forschungsinstitut für Petrochemie (RIPP) sowie das Forschungsinstitut für Petrochemie in Fushun nacheinander die Platin-Rhenium-Bimetallkatalysatoren CB-5, CB-6, CB-7, CB-8 sowie die Platin-Zinn-Katalysatoren der PS-Ⅵ-Serie. 1986 wurde in unserem Land die erste industrielle Anwendung der kontinuierlichen Reformierung mit Katalysator im Maßstab 3861 erfolgreich umgesetzt. 1994 fand die industrielle Anwendung des Katalysators GCR-10 in den kontinuierlichen Reformierungsanlagen der Sinopec Guangzhou Petrochemical Plant unter Verwendung von UOP-Technologie statt. Der PS-Ⅶ-Typ-Katalysator für die kontinuierliche Umwandlung, der von RIPP entwickelt und von der Changling-Niederlassung von Sinopec in großtechnischem Maßstab hergestellt wird, weist einen hohen Platingehalt, ein hohes Sn/Pt-Verhältnis sowie eine hohe Oberflächenfläche auf. Zudem wird bei seiner Herstellung die Zwei-Schritt-Immersionsmethode angewandt. Außerdem werden Additive vom Typ A/B hinzugefügt. Dadurch zeichnet sich der Katalysator durch eine hohe Selektivität, einen niedrigen Kohlenstoffablagerungsgrad sowie eine hohe Stabilität aus. Im Juni 2001 wurde der Reformierungsanlagentyp mit niedrigem Druck von Sinopec Changling Refining Company mit einer Kapazität von 500 kt/a erstmals erfolgreich in Betrieb genommen.