炼油生产安全技术—催化重整的装置类型及工艺流程说明

炼油生产安全技术炼油生产安全技术 催化重整的装催化重整的装 置类型及工艺流程说明置类型及工艺流程说明 一 装置简介 一 装置发展及类型 1 装置发展 催化重整是炼油工艺中重要的二次加工方法之一 它以石 脑油 常减压汽油为原料 制取高辛烷值汽油组分和苯 甲苯 二甲苯等有机化工原料 同时副产廉价氢气 我国从 20 世纪 50 年代初期开始从事催化重整工艺的研究 开发 1965 年大庆炼油厂第一套半再生催化重整装置投产 我 国初期所建装置基本为年加工能力 15x104t a 左右的半再生固 定床装置 从 80 年代开始建连续重整装置 目前最大一套为 扬子石化芳烃厂加工能力为 139x104t a 的连续重整装置 2000 年底统计 国内现共有催化重整 55 套 总加工能力为 1700x104t a 其中 半再生装置 4l 套 总处理能力为 801x104t a 连续再生装置 14 套 总处理能力 899x104t a 半再生催化重整发展趋势为应用含助剂的双金属催化剂 采用分段装填方式 对于连续再生重整 随着催化剂循环量的 增大 再生器成为工艺研制及开发者的研究重点 目前 大多 数新建装置都采用 uop 和 ifp 的催化剂连续再生专利技术 2 装置的主要类型 根据催化剂的再生方式不同 装置主要分为固定床半再生 催化重整和催化剂连续再生的连续重整 随着工艺技术的发展 和对芳烃及汽油产品各项技术指标的不断提高 连续重整装置 将成为当今重整工艺发展的主要方向 根据目的产品不同可分为以生产芳烃为目的 以生产高辛 烷值汽油为目的 以及二者兼而有之的三种装置类型 二 装置单元组成与工艺流程 1 组成单元 以生产芳烃为目的的半再生催化重整装置按工艺方法及技 术可分为四个基本的工艺单元 1 预处理单元 包括预分馏 预加氢 蒸发脱水三部分 其中预分馏负责拔出原料中的轻组分 预加氢部分利用加氢反 应和化学吸附作用脱除原料油中的砷 硫 铅 铜 氧 氮等 有机和无机杂质 以保护重整催化剂不受杂质的毒害 蒸发脱 水是利用油水共沸蒸馏的原理脱除原料油中的水和 h2s 2 重整反应单元 包括重整反应 生成油后加氢和脱戊烷 三个部分 重整反应部分是这个单元的核心 是在催化剂的作 用下发生分子结构重排反应的场所 生成油后加氢是利用加氢 反应将生成油中的烯烃饱和 从而保证后部芳烃产品的质量 脱戊烷塔将生成油 c5 的组分脱除 以利于下个单元的操作 3 芳烃抽提单元 利用溶剂萃取的原理将生成油中的芳烃 萃取出来 它主要由三个塔组成 抽提塔 汽提塔和溶剂再生 塔 4 精馏单元 利用精馏的原理将芳烃抽提单元分离出来的 混合芳烃再分为单体的苯 甲苯 混合二甲苯和重质芳烃 2 工艺流程 半再生催化重整工艺流程说明 工艺原则流程见图 2 11 重整单元 预分馏原料自原料罐区经泵 换热器进预分馏塔 塔顶馏 分一部分回预分馏塔作回流 一部分作拔头油出装置 塔底油 为预加氢单元进料 经泵加压后 以一定的氢油比与一段氢压 机出口部分氢气混合 经换热器 加热炉进入预加氢反应器 进行脱硫 氮 氧 金属 砷及烯烃饱和等反应 反应器出来 的物料经换热器 水冷器冷却后进人预加氢油气分离罐 不凝 气二次分离后送往加氢车间或火炬 凝油进人汽提塔 彻底脱 除杂质 作为重整单元原料 重整原料经进料泵加压 以一定的氢油比与一段氢压机出 口氢气混合 经换热器 加热炉升温后进入一反 而后分别经 加热炉升温 进入二反 三反 反应产物最后从四反出来 其 中 从二段氢压机出口来的氢气经换热后人三反炉与反应物混 合 四反出来物料进后加氢反应器 经后加氢反应后进入重整 高分罐进行油气分离 不凝油人脱戊烷塔 塔顶脱出戊烷出装 置 塔底油为抽提单元原料 抽提单元流程图见图 2 12 脱戊烷油经抽提单元 在溶剂的萃取作用下 分割出非芳 烃 芳烃 芳烃再经精馏单元的苯塔 甲苯塔 二甲苯塔分割 出苯 甲苯 二甲苯送人成品罐 三 化学反应种类 1 预加氢部分 原料油在氢气环境下完成以下反应 醇或硫醇类化合物加氢脱硫 以脱除原料中的硫 烯烃饱和反应 加氢脱氮反应 此外微量的无机砷化物和微量金属在催化剂上吸附 2 重整部分 环烷烃脱氢生成芳烃的反应 此类反应是重整反应中最 主要的反应 是生成芳烃的骨干反应 在生成芳烃的同时 还 副产大量氢气 甲基环戊烷异构脱氢反应 本反应是增产苯的主要反应 烷烃的环化脱氢反应 是大幅提高重整转化率的重要反 应 烷烃的异构化反应 可适当提高汽油辛烷值 四 主要操作条件及工艺技术特点 1 主要操作条件 这里主要列出半再生催化重整的主要技术条件 见表 2 25 2 工艺技术特点 半再生催化重整多采用冷壁固定床反应器 采用分段混氢 重整反应器内催化剂的装填比和反应器的人口温度均采用递升 式 重整反应器部分采用径向反应器 以降低临氢系统压降 五 催化剂及助剂 1 预加氢催化剂 目前预加氢催化剂多采用抚顺石油化工研究院研制的 481 3 催化剂 481 3 催化剂是以含硅氧化铝为担体 担载钼镍加 氢组分的球型催化剂 该催化剂具有脱氮 脱硫活性高 稳定 性好 强度高 再生性能好等特点 广泛应用于重整预加氢装 置 一些装置在加工处理高硫原料时 应用 rs 1 精制催化剂 取得了很好效果 2 重整催化剂 重整催化剂种类繁多 目前 铂铼催化剂以其优良的反应 性能及稳定性而广泛应用于固定床重整装置 多套装置采用国 产 cb 系列铂铼催化剂单独装填或两种催化剂分段装填都取得了 良好的运行效果 连续重整通常使用铂 锡催化剂 在重整开工过程中催化剂要经过催化剂氧化干燥 氯化更 新 氢还原 预硫化四个步骤 要严格按规定操作执行 以确 保催化剂在运转周期中最好地发挥其性能 半再生重整装置停工后根据需要对催化剂再生时 要严格 按照催化剂烧焦曲线进行烧焦 控制好烧焦速度 保证烧掉全 部积炭 3 芳烃抽提溶剂 我国炼油企业大多采用甘醇类和环丁砜作抽提溶剂 甘醇 类溶