炼油生产安全技术—催化重整的装置类型及工艺流程说明.doc

炼油生产安全技术—催化重整的装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，采纳分段装填方式。关于连续再生重整，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纳UOP和IFP的催化剂连续再生专利技术。2．装置的主要类型依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升，连续重整装置将成为当今重整工艺发展的主要方向。依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开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开罐，不凝气二次分开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开，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：①醇或硫醇类化合物加氢脱硫，以脱除原料中的硫；②烯烃饱和反应；③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①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。②甲基环戊烷异构脱氢反应，本反应是增产苯的主要反应。③烷烃的环化脱氢反应，是大幅提升重整转化率的重要反应。④烷烃的异构化反应，可适当提升汽油辛烷值。(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。半再生催化重整多采纳冷壁固定床反应器，采纳分段混氢，重整反应器内催化剂的装填比和反应器的人口温度均采纳递升式。重整反应器部分采纳径向反应器，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纳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