天弘连续重整装置介绍

1、原料产品规格表1.1-精制石脑油杂质含量要求序号项 目数 值1比重0.7262杂质含量(1)硫，wt ppm0.5(2)氮，wt ppm0.5(3)水，w ppm5(4)砷 w ppb1(5)铅，铜w ppb10表1.2 苯产品规格项目质量指标试验方法石油苯-535石油苯-545外观透明液体，无不溶于水及机械杂质目测颜色（铂-钴色号）不深于2020GB/T 3143ASTM D1209b纯度（质量分数）/% 不小于99.8099.90ASTM D4492甲苯（质量分数）/% 不大于0.100.05ASTM D4492非芳烃（质量分数）/% 不大于0.150.10ASTM D4492噻吩/（mg

2、/Kg）不大于报告0.6ASTM D1685ASTM D4735e酸洗比色 酸层颜色不深于1000mL稀酸中含0.2g重铬酸钾的标准溶液酸层颜色不深于1000mL稀酸中含0.1g重铬酸钾的标准溶液GB/T 2012总硫含量/（mg/Kg） 不大于21SH/T 0253dSH/T 0689溴指数/（mg/100g）20SH/T 0630 SH/T 1551e SH/T 1767 结晶点（干基）/不低于5.355.45GB/T 31451,4二氧己烷（质量分数）/%由供需双方商定ASTM D4492氮含量/（mg/Kg）由供需双方商定SH/T 0657 ASTM D 6069 水含量/（mg/Kg

3、）由供需双方商定SH/T 0246 ASTM E 1064 密度（20）/(kg/m3)报告GB/T 2013 SH/T 0604 中性试验中性GB/T 1816 a 将试样注入100mL玻璃量筒中，在203下观察，应透明、无不溶于水及机械杂质。对机械杂质有争议时，用GB/T 511方法进行检测，结果应为无。 b 有争议时，以ASTM D1209为仲裁方法。 c 有争议时，以ASTM D 4735为仲裁方法。 d 有争议时，SH/T 0253为仲裁方法。 e 有争议时， SH/T 1551为仲裁方法。表1.3 甲苯产品规格项目质量指标试验方法I号II号外观透明液体，无不溶于水及机械杂质目测颜色

4、（Hazen单位铂-钴色号）不深于1020GB/T 3143ASTM D1209b密度（20）/(kg/m3)865-868GB/T 20130SH/T 0604纯度（质量分数）/% 不小于99.9ASTM D6526烃类杂质含量： 苯含量（质量分数）/% 不大于0.030.10 GB/T 3144 C8芳烃含量（质量分数）/% 不大于0.050.10 ASTM D6526b 非芳烃含量（质量分数）/% 不大于0.10.25酸洗比色 酸层颜色不深于1000mL稀酸中含0.2gGB/T 2012重铬酸钾的标准溶液总硫含量/（mg/Kg） 不大于2SH/T 2053eSH/T 0689蒸发残余物/

5、(mg/100mL) 不大于3GB/T 3209中性试验中性GB/T 1816溴指数/（mg/100g）由供需双方商定SH/T 063OSH/T 1551SH/T 1767 a 将试样注入100mL玻璃量筒中，在203下观察，应透明、无不溶于水及机械杂质。对机械杂质有争议时，用GB/T 511方法进行检测，结果应为无。 b 有争议时，以ASTM D1209为仲裁方法。 c 有争议时，以GB/T 2013为仲裁方法。 d 有争议时，以ASTM D6526为仲裁方法。 e 有争议时，以SH/T 0253为仲裁方法。表1.4 二甲苯规格表项目质量标准试验方法品种3混合二甲苯5混合二甲苯质量等级优级品

6、一级品优级品一级品外观透明液体，无不溶水及机械杂质目测1）颜色(铂-钴色号) 不深于20GB/T3143密度（20），kg/m3862868860870860870GB/T2013馏程，初馏点 不低于终馏点 不高于总馏程范围 不大于137.5141.531371435GB/T3146酸洗比色酸层颜色不深于1000ml稀酸中含0.5g重铬酸钾的标准溶液酸层颜色不深于1000ml稀酸中含0.7g重铬酸钾的标准溶液酸层颜色不深于1000ml稀酸中含0.5g重铬酸钾的标准溶液酸层颜色不深于1000ml稀酸中含0.7g重铬酸钾的标准溶液GB/T2012总硫含量，mg/kg 不大于 3SH/T0253蒸发

7、残余物，mg/100mL 不大于 5GB/T3209铜片腐蚀不腐蚀GB/T11138博士试验通过-通过-SH/T0174中性试验中性GB/T1816表1.5 液化石油气产品规格项 目质量指标试验方法密度（15）， kg/m3报告SH/T 0221C5+，V% 3.0SH/T 0230蒸气压(37.8)，kPa 1380GB/T 6602残 留 物SY 7509蒸发残留物， ml/100ml0.05油渍观察值， ml通过铜片腐蚀，级 不大于1SH/T 0232游 离 水无目测满足液化石油气国家标准GB11174-97中液化石油气产品的要求。表1.6 轻石脑油产品规格序号项目数据1密度（Kg/m3

8、）5812分子量75.553组成，MOL%H2S（ppm）0.004iC5-32.56nC534.79C5N7.21IC623.02NC62.01C6N0.26C6A0.14合计100.02、装置化学反应原理介绍2.1预处理部分 预处理的目的是为重整制备合格的原料，以保证重整催化剂不被污染，即在预加氢反应部分借助催化剂的作用，在临氢条件下，将其中的S、N、O、卤素等杂质转化为易除去的H2S、NH3、H2O、HCL等，同时饱和烯烃和吸附金属杂质，然后通过蒸馏进一步将原料中的轻组分以及杂质和水分脱除，并对石脑油进行切割以保证重整原料的馏程及质量要求。重整的目的是将原料油中的烃类，在催化剂存在的条件

9、下，进行芳构化和异构化等反应，达到制取高辛烷值汽油组分的目的，是油品加工的重要组成部分，重整四台反应器均为径向反应器，油品在反应器中催化剂上进行六员环烷脱氢、五员环烷异构脱氢、烷烃环化脱氢、异构化、加氢裂化等反应，生成高辛烷值汽油组分和氢气。余热锅炉及烟气余热回收系统是对热能进行回收和利用的部分，主要是利用四合一炉产生3.82Mpa、425的蒸汽，从而达到降低能耗的目的为保护重整催化剂，必须对原料油进行加氢精制预处理（简称预加氢）。预加氢是在催化剂和氢气存在的条件下，对原料中的含硫、氮、氧的化合物进行加氢分解，生成硫化氢、氨气和水，然后分离除去。原料中的烯烃被饱和，砷、铅等金属的化合物加氢分解

10、并吸附在催化剂上。加氢精制主要进行脱硫、脱氮、脱氧、烯烃饱和及脱金属等化学反应。2.1.1脱硫：将有机硫化物转变为H2S硫化物在重整条件下能转化为硫化氢并吸附在金属铂上，从而抑制催化剂加氢脱氢功能，不利于重整脱氢、环化反应。重整进料要求硫含量小于0.5ppm，才能保证重整催化剂具有良好的选择性和稳定性,在加氢反应中,脱硫反应相对来说是比较容易进行的。预加氢催化剂的最佳操作温度为280340，当反应超过340时，由于高温而发生裂解反应生成烯烃，同时在此温度下，烯烃又将与H2S发生反应生成硫醇，从而可能导致生成油不合格，因此反应温度不宜过高。预加氢脱硫过程就是将原料油中的硫醇、硫醚、二硫化物等变成

11、硫化氢并加以脱除。RSH + H2 RH + H2S2.1.2脱氧：将有机氧化物转化成H2O原料油中溶解的氧或氧化物，在重整条件下生成水，它对于重整催化剂来说也是一种毒物，故应限制重整进料中的水含量。预加氢反应使重整原料中的含氧化合物转变成水。 ROH + H2 RH + H2O2.1.3脱氮：将有机氮化物转变成NH3有机氮化物的脱除在加氢精制的条件下要比脱硫困难得多,重整进料中氮含量的要求与对硫含量一样要低于0.5ppm, 因为氮化物进入重整反应器，将转化为NH3再进一步与重整循环氢中的氯离子结合成氯化铵，降低了重整催化剂的氯含量，能相当强地抑制重整催化剂的酸性功能而不利于异构化，另一方面氯

12、化铵在冷却时形成结晶附着在管线内壁引起管路堵塞，预加氢过程使其转化为氨除去。RNH2 + H2 RH + NH32.1.4脱卤素含有卤素的有机化合物会增加重整催化剂的酸性功能，加深裂化反应，影响催化剂活性。加氢过程将其转化为氯化氢等化合物除去。脱卤化物的反应比脱硫反应难得多,在相同的操作条件下,卤化物的脱除率最大仅为90%左右,甚至远低于此值,因此必须分析精制石脑油中的氯含量,来调整重整注氯量。RCL + H2 RH + HCL2.1.5烯烃饱和原料中的烯烃在高温下能发生缩合反应生成焦炭而沉积在催化剂表面上，影响催化剂活性。预加氢使烯烃饱和。烯烃的加氢反应速度非常快,含烯烃高的原料在加氢过程中

13、将放出大量的反应热,因而在操作中应十分重视。C7H14 + H2 C7H162.1.6脱砷及金属砷、铅和极少量的铜等金属能使重整催化剂永久性中毒，必须严格控制重整进料中的砷等重金属含量。原料油中的金属以金属有机化合物的形式存在，加氢条件下，可以使金属还原成元素状态，吸附于催化剂表面，有机化合物则变成相应的碳氢化合物。原料中金属杂质的脱除，主要依靠催化剂的吸附作用，这取决于催化剂的容金属能力，随着运转时间的延长，金属杂质将向床层深入扩展，当催化剂的容金能力达到极限之后，金属将穿透床层，催化剂的活性将大大降低。2.2 重整反应原理及工艺参数 2.2.1 重整化学反应 a. 环烷烃的脱氢反应 环烷烃

14、化合物中的环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷，分别脱氢为苯、甲苯、二甲苯。脱氢反应为吸热反应，高温和低压对此类反应有利；碳原子数越多，反应速率越快。 b. 烷烃、环烷烃的异构化反应 这类反应包括正构烷烃变为异构烷烃、烷基环戊烷变为烷基环己烷。异构化反应为轻度放热反应，由于异构烷烃具有较高的辛烷值，所以对以生产高辛烷值汽油为目的的宽馏分重整有着特殊的作用。c. 烷烃的脱氢环化反应上述反应过程，既适用于正构烷烃，又适用于异构烷烃，过程中的环烷烃芳构化使汽油的辛烷值显著升高。低压和高温有利于脱氢环化反应的进行，但在相同的操作条件下，此反应速率要比环烷烃脱氢慢得多。烷烃脱氢环化反应为强吸热反应。d. 加

15、氢裂化反应加氢裂化反应是放热反应，高压和高温都有利于反应的进行。在通常情况下，重整反应过程中应尽量减少加氢裂化反应的发生，因为它将使液体产品收率下降，还将消耗重整反应生成的氢气。对于上述四类反应，a、b、c是我们所期望的反应，即提高汽油的辛烷值，增加芳烃和氢气产量；d是重整的副反应，即导致芳烃产率降低，辛烷值降低，氢气纯度和产率降低。 2.2.2 工艺参数a. 反应温度 较高的反应温度有利于烃类芳构化反应的进行，因此可得到较高的产品辛烷值和芳烃产率，但反应温度过高加氢裂化等副反应加剧，所以液体收率和氢纯度下降，所以应选择适宜的反应温度。b. 反应压力降低反应压力有利于芳构化反应的进行，因此可得

16、到较高的重整油收率和产氢率，但催化剂上的生焦速率加快，运行周期缩短。所以应选择适宜的反应压力。c. 空速空速是指单位时间在单位催化剂上处理的原料，降低空速即增加了反应的停留时间，提高了反应的苛刻度，其结果与提高反应温度相同。d. 氢油比氢油比是指循环气中氢气的摩尔流率与进料的摩尔流率之比，有时也用循环气的体积流率标准状态与进料的体积流率之比气油体积比表示。氢油比几乎不影响产品质量及产品量，仅影响催化剂积炭及稳定性。氢油比越高，催化剂上的生焦速率越低，催化剂寿命越长；氢油比越低，催化剂上的生焦速率越快，催化剂的活性降低越快。2.3 催化剂再生原理及工艺参数2.3.1催化剂再生原理在重整反应进行的

17、同时，催化剂上的积炭逐渐增多，并且，反应操作条件越苛刻，催化剂积炭越快，因而催化剂失活也越快。如果没有与反应部分配套的催化剂连续再生系统，则反应部分不得不频繁停车，以便进行催化剂烧焦并恢复其活性。因此设置一套催化剂连续再生系统，则使装置在高苛刻度条件下长周期操作成为可能。催化剂连续再生系统的作用除了完成催化剂再生外，同时完成催化剂的闭合循环。催化剂再生及循环过程是：首先，经过三反、四反并从四反底部出来的含炭催化剂称为待生催化剂，被提升到催化剂再生部分的再生器，催化剂在再生器内经过烧焦、氯化氧化、干燥焙烧三个步骤后称为再生催化剂，被提升到三反顶部的还原室内，进行催化剂还原，然后回到反应部分的三反

18、，开始下一个循环。 a.烧焦烧焦的目的是把催化剂上的焦碳烧掉，其过程是焦炭与氧在一定的温度下燃烧，产生二氧化碳和水、并放出热量。化学反应式为： Coke + O2 CO2 + H2O + 热量因该反应为放热反应，会使催化剂温度升高，而过高的温度很容易损坏催化剂，因此必须对烧焦过程进行控制。控制烧焦过程的办法是控制气体中的氧含量，氧含量越高，则温度升高越快，但氧含量过低会使烧焦过慢。因此，正常操作过程一般控制气体中氧含量为0.50.8mol%，既不至于使催化剂床层温度过高，又不至于使烧焦速度过慢。b.氯化氧化氯化氧化步骤的目的是调整催化剂上的氯含量、并将催化剂上的金属充分氧化和分散。氯化步骤是通

19、过氧与有机氯化物反应而完成的，反应过程可描述为： 氯化物 + O2 HCl + CO2 + H2O 担体-OH + HCl 担体-Cl + H2O氯作为载体上的一个活性组元，适当的氯含量可使催化剂具备正常的酸性功能，但氯含量过高和过低都会对重整反应带来不良影响。因此必须将催化剂上氯含量控制在一定的范围，正常操作为1.0-1.2wt%，这对于催化剂的酸性功能是最佳范围。氧化和再分散反应过程可描述为： 金属 + O2 分散的氧化态金属金属在催化剂表面上分散得越好，催化剂金属功能也将越好。高氧含量、长停留时间和合适的氯浓度对金属氧化和再分散是有利的。 c. 干燥焙烧干燥焙烧步骤的目的是将催化剂上的水

20、份脱除，因为烧焦和氯化氧化过程都会生成水这些水份吸收到催化剂表面上，会对催化剂活性产生不良影响。干燥步骤可以看作是汽提催化剂中的水份，其过程可描述为： 载体-H2O + 干燥气 载体+ H2O 干燥步骤是借助于高温、较长的停留时间及适宜的干燥气流量来实现的。d.还原还原步骤的目的是将催化剂上的氧化态金属转化到还原态金属，该步骤是在氢气环境下进行的，其反应过程可描述为： 氧化态的金属 + 2 还原态金属 H2O还原越彻底，催化剂性能恢复越好，较高的氢气纯度和适宜的还原气流量对该步骤是有利的。2.3.2催化剂再生工艺参数连续重整的再生部分的主要工艺参数包括以下7个方面，这些参数的调整并非一般装置常

21、规的单参数PID控制，而有串级控制分程控制等复杂的控制方案。催化剂再生控制由催化剂循环控制、再生条件控制及联锁保护系统组成，其中催化剂循环控制又分为催化剂提升（动力输送）控制和闭锁料斗（重力输送）控制。催化剂的提升控制、再生条件控制及再生热停车由DCS完成，闭锁料斗控制及再生事故停车由CCRCS完成。自动控制方面详细内容不在这里详叙，下面仅从工艺观点描述各参数作用及影响。温度适宜的温度是保证催化剂烧焦，氧氯化，焙烧，氢还原过程顺利进行的条件,在催化剂连续再生过程中，烧焦段入口温度，焙烧段入口温度，还原段入口温度是可调的,而再生器内的其他温度还受到催化剂含炭量，再生器中的氧含量等影响.必须综合考

22、虑,严格按规定控制再生过程的温度。压力再生器压力控制压力控制是再生操作的一个重要参数，再生器底部压力必须高于第一反应器一定的压力，以便使催化剂能从再生器提升到第一反应器的上部料斗，为了不干扰催化剂的正常流动，每次反应器压力变化时，此差压必须恒定。再生回路压力控制器安装在焙烧气至再生器的入口线上，以保持再生器底部与提升罐之间有一定差压，此压力控制器设定值等于第一反应器入口压力加上一可调偏差（约0.07MPa）。压差再生循环系统中，压差分二种：一种是密封氮差压，用来保证系统安全的运行，它不是调节手段，但必须严格保证其在规定的范围内。一种是用来调节催化剂循环量的差压，它是用来调节催化剂的循环速率和保持催化剂缓冲罐料面平衡的参数。差压越大，催化剂的提升量越多，循环量越大。流量a.再生循环气