石油加工工藝催化重整裝置

7. 5催化重整1概述“重整”是指坯類分子重排列成的分子構(gòu)造。催化重整裝置是用直館汽油〔即石腦油〕或二次加工汽油的混合油作原料，在催化劑〔鉗或多金屬〕的作用下，經(jīng)過脫氫環(huán)化、加氫裂化和異構(gòu)化等反響，使坯類分子重排列成的分子構(gòu)造，以生產(chǎn)C6 C9芳矩產(chǎn)品或高辛烷值汽油為主要目的，并利用重整副產(chǎn)氫氣供二次加工的熱裂化、延遲焦化的汽油或柴油加氫精制。重整原料的要求對重整原料的選擇主要有三個方而的要求：即館分組成、族組成和很低的毒物及雜質(zhì)含量。鐳分組成個餡程范圍。■生產(chǎn)高辛烷值汽油時，80~180*C的館分；60~1459的館分；■而同時生產(chǎn)芳炷和高辛烷值汽油時，可釆用60^180-C的寬憎分?！鲆陨a(chǎn)芳坯為目的時，由于苯、甲苯、二甲苯、三甲苯的碳原子數(shù)分別為6、7、8、9,所以要求原料油盡可能是相應(yīng)碳數(shù)的燒類，而C6弋9桂類的沸點范圍大致在60~145°C?！鼋Y(jié)論：C6~C9tS分?！鲆陨a(chǎn)高辛烷值汽油為目的時，原料油的初餡點不宜過低，由于CWC6的烷炷本身已有較高的辛烷值，不需要重整。至于原料油的終餡點一般取180°C。終憎點過高時,焦炭、氣體產(chǎn)率將上升，而液體收率將下降，且生產(chǎn)周期將縮短?！鼋Y(jié)論：C6憎分。族組成以得到較高的芳婭產(chǎn)率和氫氣產(chǎn)率，而且可以釆用較大的空速〔每小時進入反應(yīng)器的原料量與反響器內(nèi)催化劑藏量的比值〕，催化劑積炭少，運行周期較長。A芳檜轉(zhuǎn)化率〔重整轉(zhuǎn)化率〕：重油生成油中的實際芳坯含量/原料的芳坯潛含量:A芳庇潛含量：原料中C6 C9的環(huán)烷繪全轉(zhuǎn)化為芳繪時所能生產(chǎn)的芳炷量。雜質(zhì)含量A重整原料中的少量雜質(zhì)如碑、鉛、銅、硫、氮等會使催化劑喪失活性，原料中的水和氯含量不恰當(dāng)也會使催化劑失活或減活。A為了使重整催化劑能長期維持高活性，必需嚴格限制重整原料中雜質(zhì)的含量。A5$<lppb,鉛<5ppb,氮<lppb>硫<lppb,水<5ppboA由于一般重整原料的雜質(zhì)含量都超過了規(guī)定的限制量，因此都必需經(jīng)過預(yù)處理?；瘜W(xué)反響催化重整的化學(xué)反響主要有以下幾種:1-脫氫反響00—O+3H脫氫環(huán)化反響烷坯經(jīng)過脫氫轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)烷炷，環(huán)烷桂進一步脫氫成為芳桂。CHj―HJHSHJ—CH?—CHi^Ha上述兩種反響為催化重整的主要反響，所以，重整產(chǎn)物中含有大量的芳桂，重整汽言，芳坯的轉(zhuǎn)化率是很高的。異構(gòu)化反響正構(gòu)烷桂變成界構(gòu)烷桂，界構(gòu)烷燒的增多也提高了汽油的辛烷值。aCH3—CH2-CHZ-CH2—CH2-CH2—CH3—-CH3^H?CH—CHaC2HSCHS2加氫裂化反響介~CgHia+H2

*21QHg正辛烷 異丁烷化反響，因此加氫裂化有利于提高辛烷值?！龅沁^多的加氫裂化反響會使液體產(chǎn)物收率降低，因此，對加氫裂化反響要適當(dāng)掌握。的安定性就較好。制結(jié)焦，所以結(jié)焦量遠較催化裂化的少。視所用催化劑的不同，一般經(jīng)廣3年才進行燒焦再生。催化重整工業(yè)裝置的類型AA(1)按原料餡程分，可分為窄館分重整和寬館分重整兩類。A(2)按反響床層狀態(tài)分，可分為固定床重整、移動床重整和流化床重整。A(3)按催化劑類型分，可分為鉗重整、雙金屬重整和多金屬重整。A(4)按催化劑的再生形式分，可分為半再生式、循環(huán)再生式和連續(xù)再生式等工藝類型。A是固定床重整工藝，另一類是移動床重整工藝。A我國現(xiàn)有的催化重整裝置，就裝置數(shù)量而論，大局部是固定床半再生式重整過程,但就加工力量來講，建的連續(xù)再生式重整己經(jīng)超過了半再生式重整裝置的加工能力。截止到2023年初，我國催化重整裝置共有57套，其加工力量為18.20Mt/a,其中半再生裝置為41套，加工力量為8.01Mt/a,連續(xù)再生式重整裝置16套，加工力量為10.19Mt/So

連續(xù)再生式重整加工力量超過半再生式重整的加工力量。2、催化重整原理與流程局部。以生產(chǎn)芳坯為目的的重整裝置還包括芳婭抽提和芳矩精餡兩局部。［原料預(yù)處理以高辛烷值汽油為主重整反響重整循環(huán)氫

I-高辛烷值汽油組分1重整原料

拔頭油

副產(chǎn)氫氣原料預(yù)處理——?盍整反響系一燃料氣拔頭油：直餡汽油在蒸憾時所得到的沸點低于6O”C的輕質(zhì)懈分.石油煉廠中為了提高直館汽油中的辛烷值或?qū)⑵溆糜诖呋卣陨a(chǎn)芳坯，要求除去重整原料中的拔頭油。其組成主要是C5燒類,收率約為原油處理量的百分之零點四到零點六，可做為石油化工原料,用于坯類裂解，或直接做為工業(yè)溶劑等。r以生產(chǎn)芳桂為主

原料預(yù)處理J重整反響|芳融是I芳炷離〔分別〕2.1工作原理1.原料預(yù)處理■為了滿足對重整原料的要求，必需對重整原料油進展預(yù)處理。■預(yù)處理包括：預(yù)脫碎、預(yù)分館、預(yù)加氫三局部?！瞿康模篛〔1〕預(yù)脫神A的原料油中神含量不1.OOppboA相關(guān)數(shù)據(jù)說明，我國大慶與疆原油〔特別是常壓塔頂油〕中的坤含量高，僅僅依靠常規(guī)的預(yù)加氫難于到達脫神要求，必需經(jīng)過預(yù)脫fi申。假設(shè)從常壓塔頂來的原料油含神量較低，例如＜lppb,則可不經(jīng)預(yù)脫神，只需經(jīng)過預(yù)加氫便可到達要求。＞預(yù)脫碑通常設(shè)在原料油罐區(qū)。常用的預(yù)脫碑方法有：①吸附預(yù)脫碎A以硅酸鋁小球裂化催化劑作為吸附劑，原料油在常溫常壓下一次或循環(huán)通過吸附劑床神含量到達要求的標(biāo)準(zhǔn)。A加氫預(yù)脫神的原理是將含碑化合物加氫分解出金屬神，然后碑吸附在催化劑上被除去。A鉗酸銀加氫催化劑，該催化劑對有機碑具有很強的吸附力，其碑容量可達4.5%。A加氫預(yù)脫神是在預(yù)加氫反響器之前加一臺以脫碑為主要目的的前置加氫反響器，兩臺反響器串聯(lián)操作。在肯定條件下，可將原料油中的神由lOOOppb脫至小于lppb。A此法具有工藝流程簡潔、操作便利等優(yōu)點。③化學(xué)氧化脫碑A原料油與氧化劑接觸，碑化合物被氧化后經(jīng)分館或水洗被分別出去。＞常用的氧化劑有過氧化氫異丙苯和高鐳酸鉀:預(yù)分館目的：依據(jù)重整裝置產(chǎn)品要求，切割成肯定餡程的館分作為原料。一般切除原料中C6的輕組分，同時脫除原料油中的局部水分，為重整預(yù)備符合餡分要求的原料。A例如，生產(chǎn)芳婭時，切除〈60°C的館分；生產(chǎn)高辛烷值汽油時，切除〈80°C的餡分。預(yù)加氫目的：脫除原料油中的雜質(zhì)。A將預(yù)分館所得的原料，經(jīng)鈕酸線(或鈕酸鉆)催化劑，在壓力1.5 1.8MPa,溫度280360°C,氫油比70 150n3/m3體積空速2 4h條件下加氫精制，烯坯被飽和,硫化物、氮化物、氧化物等轉(zhuǎn)變成易于除掉的氣體、硫化氫、氨和水；原料中的神、鉛、銅、汞、鐵等金屬毒物被催化劑吸附除掉，滿足重整催化劑對原料油中雜質(zhì)含量的嚴格要求。Ali100、200ppbliP2ppb以下。假設(shè)fi申。重整原料的脫水及脫硫從預(yù)加氫過程得到的生成油中尚溶解有比S、NHs和比0等，為了保護重整催化劑,必需除去這些雜質(zhì)。A有汽提法和蒸餡脫水法。以蒸館脫水法較為常用。體燃料n拔頭 含氫氣 林氣體6-1原料油預(yù)處理典型工藝流程1—預(yù)分他塔；2加熱爐； 3—脫碑反響器；4一預(yù)加氯反響器；，一油氣分観確；6—汽提塔，用泵將原料油抽入裝置，先經(jīng)換熱器與預(yù)分飾塔底物料換熱，隨后進入預(yù)分憎塔進展預(yù)分憎。預(yù)分餡塔一般在0.3MPa左右的壓力下操作，塔頂溫度60~75°C，塔底溫度40 180°C-凝液體〔拔頭油〕料。預(yù)分館塔底設(shè)有重沸器〔或重沸爐〕，塔底物料一局部在重沸器內(nèi)用蒸汽或熱載體加熱后局部氣化，氣相返回塔底，為預(yù)分憎塔供給熱量；一局部用泵從塔底抽出，經(jīng)與預(yù)分鐳塔進料換熱后，去預(yù)加氫局部，與重整反響產(chǎn)生的氫氣混合后與預(yù)加氫產(chǎn)物換熱，再經(jīng)加熱爐加熱后進入預(yù)加氫反響器〔再進預(yù)加氫反響器〕氣實行一次通過方式。A預(yù)加霸勺反響產(chǎn)物從反響器底部流出與預(yù)加氫進料換熱，再經(jīng)冷卻后進入油氣分離流出經(jīng)換熱器進入汽提塔〔脫水塔〕。A汽提塔一般在0?8~0?9MPa壓力下操作，塔頂溫度85”95°C，塔底溫度185、190°C,塔頂物料經(jīng)冷凝器冷卻后進入回流罐，冷凝液體從回流罐抽出打回塔頂作回流，含H：S的氣體從回流罐分岀送入燃料氣管網(wǎng)。水從回流罐底局部水斗排出。A脫除硫化物、氮化物和水分的塔底物料〔即精制油〕，與該塔進料換熱后作為重整反響局部的進料。Q分 0比烷懈分〔汽油懈詭爐體器加負就臉點誡豐點凜A[AACAA[AY原料2.2 催化重整重整任務(wù)：將預(yù)處理后的精制油承受多金屬〔鉗銖、鉗鐵、鉗錫〕催化劑在肯定的溫度、壓力條件下，將原料油分子進展重排列，產(chǎn)生環(huán)烷脫氫、芳構(gòu)化、并構(gòu)化等主要反響，以增產(chǎn)芳矩或提高汽油辛烷值為目的。A鑒于在常壓下操作，催化劑表而簡潔結(jié)焦，因此，重整過程都是在氫氣循環(huán)及壓力下進展。A其操作壓力一般在1.4 1.8MPa,A溫度480 510°C,A氫油比：一段400~600Nm‘/m‘，二段1000 1200Nm3/m3；A工業(yè)重整裝置廣泛承受的反響系統(tǒng)流程可分為兩大類：固定床反響器半再生式工藝流程和移動床反響器連續(xù)再生式工藝流程?！?〕固定床半再生式重整工藝流程A固定床半再生式重整的特點是當(dāng)催化劑運轉(zhuǎn)肯定時期后，活性下降而不能連續(xù)使用時，需就地停工再生〔或換用并地再生好的或穎的催化劑〕，再生后更開工運轉(zhuǎn)，因此稱為半再生式重整過程。典型的鉗銖重整工藝流程以生產(chǎn)芳坯為目的的鉗銖雙金屬半再生式重整工藝原理流程如下圖。9-9ttOT1.2.3,4一加熱爐；5,6,1,8—重整反響器；A10—敕定塔經(jīng)預(yù)處理的原料油與循環(huán)氫混合，再經(jīng)換熱、加熱后進入重整反響器。A重整反響是強吸熱反響，反響時溫度下降，因此為得到較高的重整平衡轉(zhuǎn)化率和保持量。A般由三至四個絕熱式反響器串聯(lián)，反應(yīng)生一次。480~520°C,使用穎催化劑時，反響器入口溫度較低，隨著生產(chǎn)周期的延長，催化劑的活性漸漸下降，各反響器入口溫度漸漸提高。1.5~2h“；氫油比〔體〕1200：1；壓力1.5~2MPa。自最終一個反響器出來的重整產(chǎn)物溫度很高〔490°C左右〕，為了回收熱量而進85%95%的氣體〔富氫氣體〕氫使用，少局部去預(yù)處理局部。A重整生成油進入穩(wěn)定塔，塔頂分岀裂化氣和液態(tài)矩,塔底產(chǎn)品為滿足蒸氣壓要求的穩(wěn)定汽油。A重整生成油進入脫戊烷穩(wěn)定塔，WC5的組分，塔底是含有芳炷的脫戊烷油，作為芳炷抽提局部的進料油。〔2〕連續(xù)再生式重整工藝流程A半再生式重整會因催化劑的積炭而停工進展再生。為了能使催化劑常常保持高活性，在更低的壓力和氫油比條件下操作，從而得到質(zhì)量好收率高的產(chǎn)品，U0P床反響器連續(xù)再生式重整〔簡稱連續(xù)重整〕oA設(shè)有特地的再生器，反響器和再生器都是承受移動床反響器，催化劑在反響器和再生器之間不斷地進展循環(huán)反響和再生，一般每曠7d全部催化劑再生一o由一反熱/冬熱目H目反V1僅化制去:

872UOF公司連續(xù)再生式重燎原理流程

責(zé)祁一■流程中有4個丿又應(yīng)器，第一、二、三反響器疊在一起，催化劑由上而下依次通過，然后提升至再生器再生。第四反響器因積碳很多，單獨并列。由第三反響器來的油氣經(jīng)中間加熱爐加熱后進入第四反響器。為減小床層壓降，承受徑向反響器。2.3 芳怪抽提A以生產(chǎn)芳婭產(chǎn)品為目的時，由于重整產(chǎn)物是芳坯和非芳炷的混合物，必需設(shè)法將芳坯方法分別。目前仍舊釆用溶劑抽提法從重整產(chǎn)物中分別芳坯。AA(1)利用芳檜與非芳桂在溶劑中溶解度的差異，將兩者分別；A(2)然后依據(jù)芳燒與溶劑的沸點差，將芳炷從溶劑中分別出來，從而得到純度為8%以上的混合芳炷。溶劑溶劑是芳炷抽提的關(guān)鍵因索，一般說來，溶劑應(yīng)具備以下條件：A(1)具有較高的溶解選擇性，即對芳坯的溶解力量大，對非芳婭的溶解力量小A(2)與原料油的密度差大，便了形成兩個液相：A(4)熱及化學(xué)穩(wěn)定性好、以防止溶劑變質(zhì)和過多消耗：A(6)毒性及腐蝕性小，價廉易得等。A—颯、二甲基亞颯、N-甲基毗咯烷酮、N-甲?；鶈徇莸?。A三乙二醇醯的溶解度、開頭分解溫度都比二乙二醇醯高，且溶解比小，很多煉油廠均用它替代二乙二醇醯。其操作參數(shù)為：溫度125 壓力0.8 0.9MPa；溶劑比〔對抽提進料〕10 13；溶劑含水量〔重量〕7 9%。A對于不同碳原子數(shù)不同族的炷類，在溶劑中的溶解度挨次為：芳坯＞烯坯或環(huán)烷坯〉烷炷A對于不同碳原子數(shù)同族坯類，在溶劑中的溶解度挨次為：苯〉甲苯〉二甲苯〉重芳坯〉輕質(zhì)烷坯〉重質(zhì)烷坯圖6 3芳爛抽提工藝詭程1—抽提塔；2—汽雄塔；3—抽出芳怪虧4—汽提水耀；3—回流芳炬埶6—非芳姪水洗塔；7—溶劑再牛塔①抽提經(jīng)脫戊烷以后的重整生成油從抽提塔中部進入，與從塔頂噴淋而下的溶劑充分接觸，由于二者密度相差較大，在塔內(nèi)形成逆流抽提。塔下部注入從汽提塔頂抽出的芳婭〔70%80%〕提取物〔或富溶劑〕，自塔底流岀去汽提塔。非芳坯〔稱提余物〕從塔頂排岀，去非芳坯水洗塔。②提取物汽提。頂部。從汽提塔頂蒸岀的回流芳坯冷凝后進入回流芳坯罐，在罐內(nèi)回流芳坯與汽提水分別，回流芳婭用泵抽出經(jīng)換熱后打入抽提塔底作回流，以提高產(chǎn)品純度。芳婭以蒸氣形態(tài)從汽提塔中部流出，經(jīng)冷凝后進入芳炷罐，分出水后用泵送往芳炷精館局部。從芳婭罐分出的水，一局部打入非芳炷水洗塔頂洗滌非芳炷和作汽提塔中段回流，流芳坯換熱氣化后進入汽提塔底作汽提蒸汽。汽提塔底設(shè)有重沸器，塔底岀來的溶劑一局部經(jīng)重沸器后返回汽提塔，一局部用泵抽岀打入抽提塔頂。③溶劑回收。從抽提塔頂出來的非芳坯〔抽余油〕，經(jīng)換熱冷卻后進入非芳坯水洗塔,用水洗去所含溶劑