刍议炼油催化重整技术论文_雍爱文

刍议炼油催化重整技术论文_雍爱文

中国石油宁夏石化公司 宁夏银川 750000

摘要:催化重整技术是炼油行业中的一种典型生产技术,许多化工产品的生产过程都会涉及到催化重整技术的应用。现阶段,催化重整技术在我国炼油生产中占很大比重。由于催化重整过程工序繁杂,消耗能源多,所以做好催化重整技术的改革与创新工作对于提升我国炼油行业的综合效益有不可或缺的作用。基于此,下文对炼油催化重整技术做了简要阐述。

关键词:炼油;催化重整;技术

引言

催化重整是炼油工艺中重要的二次加工方法之一。在催化剂作用下,石油、常减压汽油等原料原料被转化为甲苯、二甲苯、高辛烷值汽油组分、苯等有机化工原料,给我国经济社会的发展带来了有益影响。在新时期,研究人员开发新型技术,有利于提高催化重整技术整体水平。

1催化重整反应

现阶段,随着节能和环保标准的提高与我国经济的快速发展,催化重整装置在炼油和石油化工生产发挥的作用越来越大。为了提高生产率,相关人员需要在保持压强一定的条件下充入不参加反应的气体,使烷烃裂解变成燃料气、液化气。催化重整反应中重要的环节就是正构烷烃异构化,该环节可提高汽油的辛烷值。同时,异构烷烃比正构烷烃利于生成芳烃,也对环化脱氢反应有促进作用。另外,催化剂性能、原料油性质、操作的苛刻度都是影响重整反应深度的关键因素。需要注意的是,工作人员要定期校验温度自保系统、自动报警装置;注意反应器压力和温度的变化;保持备用保安氮气瓶有足够的数量和压力。

2催化重整工艺的发展

催化重整工艺的发展具有如下特点:第一,半再生式重整装置的反应压力越来越低。第二,相关部门对许多加工能力较小的重整装置进行了改造,新建催化重整装置规模增大。连续再生与半再生式重整装置的年加工能力和工业装置总数都有所增加。第三,半再生式重整装置的氢/油摩尔比逐渐减少,由七到八减少至五到六;连续重整装置氢/油摩尔比也在逐渐减少,由四到四点五减少至一点五到二。第四,半再生式装置的加工能力仍占有百分之六十以上,循环再生重整工艺加工能力占有比例逐步减少。第五,计算机控制广泛应用,先进控制系统逐步推广。

3催化重整工艺选择

在实践中,相关人员需要考虑以下几方面因素来选择催化重整工艺:原料油性质、经济效益和装置劳动安全卫生评价结果、产品要求。就现阶段而言,催化重整的产品有以下两种,第一种是生产高辛烷值汽油的组成部分,第二种是为了满足聚酯等物质生产的实际要求,运用催化重整工艺来生产轻质芳烃。实践证明,从整体来说,连续重整工艺技术的经济效益没有明显提高。如果相关部门没有足够的流动资金,而固定床半再生重整工艺又能满足要求,那么放弃重整工艺,选择半再生重整工艺也是可取的。相比于半再生式重整工艺,连续重整工艺技术的优势主要体现在其氢气产率高百分之三十到百分之五十。因此,要发挥出连续重整工艺的实际应用价值,相关部门就需要在选择和评价重整工艺时,充分利用重整副产氢气,考虑副产氢的价值。

4炼油催化重整技术优化措施

4.1催化剂循环系统

在移动床工艺中建立催化剂循环流程中,依靠自身重力,催化剂实现自上而下的移动,依靠提升设施,催化剂实现自下而上的移动。相关部门可以利用计算机建立加压气流量、提升气等与催化剂提升量的数学模型,实现催化剂自下而上移动。要实现催化剂自低压区向高压区的移动,相关部门还需要配备一套完好的控制系统。我国以PLC为主控制器,对闭锁料斗控制系统进行了系统研究,开发了闭锁料斗控制系统,建立了控制系统与DCS的双向通讯系统、PLC控制器的双冗余系统、闭锁料斗控制模型、系统开停及事故诊断系统等,实现了其工业应用。

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4.2移动床连续再生催化重整工艺

就现阶段而言,顺流移动床和逆流移动床两种工艺是我国移动床连续再生工艺的两种重要技术。这两种技术的发生装置都是由催化剂循环部分、反应部分、产物分离部分、再生部分等组成。在顺流移动床反应再生部分,催化剂进入反应部分,依次通过反应器,与反应物发生反应,在这期间催化剂不断被移除,并输送到再生部分,经过烧焦、氧氯化、焙烧和还原后,恢复催化剂性能,再被输送到反应部分。在顺流移动床反应再生工艺中,为了避免烧焦过程出现飞温,烧焦区划分为中间过渡区、上部快烧区、下部过热区。研究人员提出了采用碱洗脱氯、固体脱氯、分别抽出脱氯工艺来单独抽出烧焦气和氧氯化气体,采用“干冷”循环流程来处理再生循环气体,以保证催化剂金属颗粒的干燥效果与再分散效果,提高催化剂比表面及活性,降低再生器材质的要求和氯腐蚀率,并降低催化剂比表面积下降速度与氯流失率,延长催化剂寿命。实践证明,该工艺可使催化剂寿命提升百分之三十以上。另外,在优化焙烧区和氯化区放空气体流程,催化剂的低碳烧焦能够有效解决因气流量过低导致氯化电加热器出现联锁的问题。在逆流移动床重整工艺流程中,首先反应物料从第一个反应器依次流到最后末一个反应器,然后经过再生的新鲜催化剂,最后逆向从最后一个反应器依次流到第一个反应器。在这期间,逆流移动床工艺与不同反应器中催化剂的活性状态与逆流移动相适应,催化剂在各个反应器之间的流动方向与反应物的流动方向相反,这样可以优化反应条件和反应状况,延长催化剂的寿命,增加催化重整产品的收率。

4.3开发安全联锁技术

在移动床工艺中,重整反应系统是氢-烃环境,催化剂再生系统为含氧环境,催化剂在两个系统间循环的无阀输送,使氧环境与氢-烃环境隔离、系统压力的平稳控制与装置的安全和平稳运行直接相关。由此可知,控制方案及安全联锁技术成为移动床的技术关键。为此,相关人员开发了包括联锁保护系统在内的安全联锁技术,以优化对氢氧两种环境再生气体氧含量、催化剂所处位置、系统的压力范围、隔离系统等的控制。

4.4连续重整成套技术

移动床连续重整技术具有许多技术特点,即催化剂在“反应-再生”系统间不停循环、“反应-再生”系统分别为“氢-氧”环境、“反应-再生”循环系统无阀门控制。现阶段,我国形成了具有自主知识产权的低压组合床重整工艺、超低压连续重整工艺、连续再生重整工艺、逆流移动床重整工艺。为了提高芳烃和氢气等的产率,超低压连续重整工艺的反应部分采用了现阶段最低的反应压力;为了方便工作人员对大型反应器进行运输、维护、制造、安装等操作,反应器采用氮气稳压流程来完成闭锁料斗,采用无阀输送方式来完成催化剂循环等,这样不仅能够降低再生器内构件的受损程度,实现催化剂严格连续再生,而且可以显著减少催化剂破损情况的出现概率。在氯化区与焙烧区,采用纯空气的目的是促进铂的再分散。再生部分烧焦循环气体采用干冷循环工艺,可以减缓催化剂比表面积下降的速率。烧焦及氧氯化气体采用固相脱氯技术,能够有效避免湿热循环流程加快催化剂比表面积衰减。超低压连续重整工艺技术在国内炼油行业装置上得到了成功应用。工业运转结果表明,各项指标均达到或超过了原有的设计指标。

结束语

综上所述,近几年,催化重整技术的发展使工业生产进入一个崭新的时代,其在炼油行业中的应用促进了工业的整体发展。在未来,相关企业需要继续变革催化重整技术,促进炼油行业的整体发展。

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论文作者:雍爱文

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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