石油加工工艺催化重整装置

7. 5催化重整1概述“重整”是指坯类分子重排列成的分子构造。催化重整装置是用直馆汽油〔即石脑油〕或二次加工汽油的混合油作原料，在催化剂〔钳或多金属〕的作用下，经过脱氢环化、加氢裂化和异构化等反响，使坯类分子重排列成的分子构造，以生产C6 C9芳矩产品或高辛烷值汽油为主要目的，并利用重整副产氢气供二次加工的热裂化、延迟焦化的汽油或柴油加氢精制。重整原料的要求对重整原料的选择主要有三个方而的要求：即馆分组成、族组成和很低的毒物及杂质含量。镭分组成个馅程范围。■生产高辛烷值汽油时，80~180*C的馆分；60~1459的馆分；■而同时生产芳炷和高辛烷值汽油时，可釆用60^180-C的宽憎分。■以生产芳坯为目的时，由于苯、甲苯、二甲苯、三甲苯的碳原子数分别为6、7、8、9,所以要求原料油尽可能是相应碳数的烧类，而C6弋9桂类的沸点范围大致在60~145°C。■结论：C6~C9tS分。■以生产高辛烷值汽油为目的时，原料油的初馅点不宜过低，由于CWC6的烷炷本身已有较高的辛烷值，不需要重整。至于原料油的终馅点一般取180°C。终憎点过高时,焦炭、气体产率将上升，而液体收率将下降，且生产周期将缩短。■结论：C6憎分。族组成以得到较高的芳婭产率和氢气产率，而且可以釆用较大的空速〔每小时进入反应器的原料量与反响器内催化剂藏量的比值〕，催化剂积炭少，运行周期较长。A芳桧转化率〔重整转化率〕：重油生成油中的实际芳坯含量/原料的芳坯潜含量:A芳庇潜含量：原料中C6 C9的环烷绘全转化为芳绘时所能生产的芳炷量。杂质含量A重整原料中的少量杂质如碑、铅、铜、硫、氮等会使催化剂丧失活性，原料中的水和氯含量不恰当也会使催化剂失活或减活。A为了使重整催化剂能长期维持高活性，必需严格限制重整原料中杂质的含量。A5$<lppb,铅<5ppb,氮<lppb>硫<lppb,水<5ppboA由于一般重整原料的杂质含量都超过了规定的限制量，因此都必需经过预处理。化学反响催化重整的化学反响主要有以下几种:1-脱氢反响00—O+3H脱氢环化反响烷坯经过脱氢转变为环烷炷，环烷桂进一步脱氢成为芳桂。CHj―HJHSHJ—CH?—CHi^Ha上述两种反响为催化重整的主要反响，所以，重整产物中含有大量的芳桂，重整汽言，芳坯的转化率是很高的。异构化反响正构烷桂变成界构烷桂，界构烷烧的增多也提高了汽油的辛烷值。aCH3—CH2-CHZ-CH2—CH2-CH2—CH3—-CH3^H™CH—CHaC2HSCHS2加氢裂化反响介~CgHia+H2

*21QHg正辛烷 异丁烷化反响，因此加氢裂化有利于提高辛烷值。■但是过多的加氢裂化反响会使液体产物收率降低，因此，对加氢裂化反响要适当掌握。的安定性就较好。制结焦，所以结焦量远较催化裂化的少。视所用催化剂的不同，一般经广3年才进行烧焦再生。催化重整工业装置的类型AA(1)按原料馅程分，可分为窄馆分重整和宽馆分重整两类。A(2)按反响床层状态分，可分为固定床重整、移动床重整和流化床重整。A(3)按催化剂类型分，可分为钳重整、双金属重整和多金属重整。A(4)按催化剂的再生形式分，可分为半再生式、循环再生式和连续再生式等工艺类型。A是固定床重整工艺，另一类是移动床重整工艺。A我国现有的催化重整装置，就装置数量而论，大局部是固定床半再生式重整过程,但就加工力量来讲，建的连续再生式重整己经超过了半再生式重整装置的加工能力。截止到2023年初，我国催化重整装置共有57套，其加工力量为18.20Mt/a,其中半再生装置为41套，加工力量为8.01Mt/a,连续再生式重整装置16套，加工力量为10.19Mt/So

连续再生式重整加工力量超过半再生式重整的加工力量。2、催化重整原理与流程局部。以生产芳坯为目的的重整装置还包括芳婭抽提和芳矩精馅两局部。［原料预处理以高辛烷值汽油为主重整反响重整循环氢

I-高辛烷值汽油组分1重整原料

拔头油

副产氢气原料预处理——►盍整反响系一燃料气拔头油：直馅汽油在蒸憾时所得到的沸点低于6O”C的轻质懈分.石油炼厂中为了提高直馆汽油中的辛烷值或将其用于催化重整以生产芳坯，要求除去重整原料中的拔头油。其组成主要是C5烧类,收率约为原油处理量的百分之零点四到零点六，可做为石油化工原料,用于坯类裂解，或直接做为工业溶剂等。r以生产芳桂为主

原料预处理J重整反响|芳融是I芳炷離〔分别〕2.1工作原理1.原料预处理■为了满足对重整原料的要求，必需对重整原料油进展预处理。■预处理包括：预脱碎、预分馆、预加氢三局部。■目的：O〔1〕预脱神A的原料油中神含量不1.OOppboA相关数据说明，我国大庆与疆原油〔特别是常压塔顶油〕中的坤含量高，仅仅依靠常规的预加氢难于到达脱神要求，必需经过预脱fi申。假设从常压塔顶来的原料油含神量较低，例如＜lppb,则可不经预脱神，只需经过预加氢便可到达要求。＞预脱碑通常设在原料油罐区。常用的预脱碑方法有：①吸附预脱碎A以硅酸铝小球裂化催化剂作为吸附剂，原料油在常温常压下一次或循环通过吸附剂床神含量到达要求的标准。A加氢预脱神的原理是将含碑化合物加氢分解出金属神，然后碑吸附在催化剂上被除去。A钳酸银加氢催化剂，该催化剂对有机碑具有很强的吸附力，其碑容量可达4.5%。A加氢预脱神是在预加氢反响器之前加一台以脱碑为主要目的的前置加氢反响器，两台反响器串联操作。在肯定条件下，可将原料油中的神由lOOOppb脱至小于lppb。A此法具有工艺流程简洁、操作便利等优点。③化学氧化脱碑A原料油与氧化剂接触，碑化合物被氧化后经分馆或水洗被分别出去。＞常用的氧化剂有过氧化氢异丙苯和高镭酸钾:预分馆目的：依据重整装置产品要求，切割成肯定馅程的馆分作为原料。一般切除原料中C6的轻组分，同时脱除原料油中的局部水分，为重整预备符合馅分要求的原料。A例如，生产芳婭时，切除〈60°C的馆分；生产高辛烷值汽油时，切除〈80°C的馅分。预加氢目的：脱除原料油中的杂质。A将预分馆所得的原料，经钮酸線(或钮酸钻)催化剂，在压力1.5 1.8MPa,温度280360°C,氢油比70 150n3/m3体积空速2 4h条件下加氢精制，烯坯被饱和,硫化物、氮化物、氧化物等转变成易于除掉的气体、硫化氢、氨和水；原料中的神、铅、铜、汞、铁等金属毒物被催化剂吸附除掉，满足重整催化剂对原料油中杂质含量的严格要求。Ali100、200ppbliP2ppb以下。假设fi申。重整原料的脱水及脱硫从预加氢过程得到的生成油中尚溶解有比S、NHs和比0等，为了保护重整催化剂,必需除去这些杂质。A有汽提法和蒸馅脱水法。以蒸馆脱水法较为常用。体燃料n拔头 含氢气 林气体6-1原料油预处理典型工艺流程1—预分他塔；2加热炉； 3—脱碑反响器；4一预加氯反响器；，一油气分観確；6—汽提塔，用泵将原料油抽入装置，先经换热器与预分饰塔底物料换热，随后进入预分憎塔进展预分憎。预分馅塔一般在0.3MPa左右的压力下操作，塔顶温度60~75°C，塔底温度40 180°C-凝液体〔拔头油〕料。预分馆塔底设有重沸器〔或重沸炉〕，塔底物料一局部在重沸器内用蒸汽或热载体加热后局部气化，气相返回塔底，为预分憎塔供给热量；一局部用泵从塔底抽出，经与预分镭塔进料换热后，去预加氢局部，与重整反响产生的氢气混合后与预加氢产物换热，再经加热炉加热后进入预加氢反响器〔再进预加氢反响器〕气实行一次通过方式。A预加霸勺反响产物从反响器底部流出与预加氢进料换热，再经冷却后进入油气分离流出经换热器进入汽提塔〔脱水塔〕。A汽提塔一般在0・8~0・9MPa压力下操作，塔顶温度85”95°C，塔底温度185、190°C,塔顶物料经冷凝器冷却后进入回流罐，冷凝液体从回流罐抽出打回塔顶作回流，含H：S的气体从回流罐分岀送入燃料气管网。水从回流罐底局部水斗排出。A脱除硫化物、氮化物和水分的塔底物料〔即精制油〕，与该塔进料换热后作为重整反响局部的进料。Q分 0比烷懈分〔汽油懈诡炉體器加負就脸点誡豐点凜A[AACAA[AY原料2.2 催化重整重整任务：将预处理后的精制油承受多金属〔钳铢、钳铁、钳锡〕催化剂在肯定的温度、压力条件下，将原料油分子进展重排列，产生环烷脱氢、芳构化、并构化等主要反响，以增产芳矩或提高汽油辛烷值为目的。A鉴于在常压下操作，催化剂表而简洁结焦，因此，重整过程都是在氢气循环及压力下进展。A其操作压力一般在1.4 1.8MPa,A温度480 510°C,A氢油比：一段400~600Nm‘/m‘，二段1000 1200Nm3/m3；A工业重整装置广泛承受的反响系统流程可分为两大类：固定床反响器半再生式工艺流程和移动床反响器连续再生式工艺流程。〔1〕固定床半再生式重整工艺流程A固定床半再生式重整的特点是当催化剂运转肯定时期后，活性下降而不能连续使用时，需就地停工再生〔或换用并地再生好的或颖的催化剂〕，再生后更开工运转，因此称为半再生式重整过程。典型的钳铢重整工艺流程以生产芳坯为目的的钳铢双金属半再生式重整工艺原理流程如下图。9-9ttOT1.2.3,4一加热炉；5,6,1,8—重整反响器；A10—敕定塔经预处理的原料油与循环氢混合，再经换热、加热后进入重整反响器。A重整反响是强吸热反响，反响时温度下降，因此为得到较高的重整平衡转化率和保持量。A般由三至四个绝热式反响器串联，反应生一次。480~520°C,使用颖催化剂时，反响器入口温度较低，随着生产周期的延长，催化剂的活性渐渐下降，各反响器入口温度渐渐提高。1.5~2h“；氢油比〔体〕1200：1；压力1.5~2MPa。自最终一个反响器出来的重整产物温度很高〔490°C左右〕，为了回收热量而进85%95%的气体〔富氢气体〕氢使用，少局部去预处理局部。A重整生成油进入稳定塔，塔顶分岀裂化气和液态矩,塔底产品为满足蒸气压要求的稳定汽油。A重整生成油进入脱戊烷稳定塔，WC5的组分，塔底是含有芳炷的脱戊烷油，作为芳炷抽提局部的进料油。〔2〕连续再生式重整工艺流程A半再生式重整会因催化剂的积炭而停工进展再生。为了能使催化剂常常保持高活性，在更低的压力和氢油比条件下操作，从而得到质量好收率高的产品，U0P床反响器连续再生式重整〔简称连续重整〕oA设有特地的再生器，反响器和再生器都是承受移动床反响器，催化剂在反响器和再生器之间不断地进展循环反响和再生，一般每旷7d全部催化剂再生一o由一反热/冬热目H目反V1僅化制去:

872UOF公司连续再生式重燎原理流程

責祁一■流程中有4个丿又应器，第一、二、三反响器叠在一起，催化剂由上而下依次通过，然后提升至再生器再生。第四反响器因积碳很多，单独并列。由第三反响器来的油气经中间加热炉加热后进入第四反响器。为减小床层压降，承受径向反响器。2.3 芳怪抽提A以生产芳婭产品为目的时，由于重整产物是芳坯和非芳炷的混合物，必需设法将芳坯方法分别。目前仍旧釆用溶剂抽提法从重整产物中分别芳坯。AA(1)利用芳桧与非芳桂在溶剂中溶解度的差异，将两者分别；A(2)然后依据芳烧与溶剂的沸点差，将芳炷从溶剂中分别出来，从而得到纯度为8%以上的混合芳炷。溶剂溶剂是芳炷抽提的关键因索，一般说来，溶剂应具备以下条件：A(1)具有较高的溶解选择性，即对芳坯的溶解力量大，对非芳婭的溶解力量小A(2)与原料油的密度差大，便了形成两个液相：A(4)热及化学稳定性好、以防止溶剂变质和过多消耗：A(6)毒性及腐蚀性小，价廉易得等。A—飒、二甲基亚飒、N-甲基毗咯烷酮、N-甲酰基吗咻等。A三乙二醇醯的溶解度、开头分解温度都比二乙二醇醯高，且溶解比小，很多炼油厂均用它替代二乙二醇醯。其操作参数为：温度125 压力0.8 0.9MPa；溶剂比〔对抽提进料〕10 13；溶剂含水量〔重量〕7 9%。A对于不同碳原子数不同族的炷类，在溶剂中的溶解度挨次为：芳坯＞烯坯或环烷坯〉烷炷A对于不同碳原子数同族坯类，在溶剂中的溶解度挨次为：苯〉甲苯〉二甲苯〉重芳坯〉轻质烷坯〉重质烷坯图6 3芳烂抽提工艺诡程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—溶剂再牛塔①抽提经脱戊烷以后的重整生成油从抽提塔中部进入，与从塔顶喷淋而下的溶剂充分接触，由于二者密度相差较大，在塔内形成逆流抽提。塔下部注入从汽提塔顶抽出的芳婭〔70%80%〕提取物〔或富溶剂〕，自塔底流岀去汽提塔。非芳坯〔称提余物〕从塔顶排岀，去非芳坯水洗塔。②提取物汽提。顶部。从汽提塔顶蒸岀的回流芳坯冷凝后进入回流芳坯罐，在罐内回流芳坯与汽提水分别，回流芳婭用泵抽出经换热后打入抽提塔底作回流，以提高产品纯度。芳婭以蒸气形态从汽提塔中部流出，经冷凝后进入芳炷罐，分出水后用泵送往芳炷精馆局部。从芳婭罐分出的水，一局部打入非芳炷水洗塔顶洗涤非芳炷和作汽提塔中段回流，流芳坯换热气化后进入汽提塔底作汽提蒸汽。汽提塔底设有重沸器，塔底岀来的溶剂一局部经重沸器后返回汽提塔，一局部用泵抽岀打入抽提塔顶。③溶剂回收。从抽提塔顶出来的非芳坯〔抽余油〕，经换热冷却后进入非芳坯水洗塔,用水洗去所含溶剂