石油炼制-连续重整原理简介
浅谈连续重整催化剂反应再生控制(茂名石化)
浅谈连续重整催化剂再生的控制与实现倪海梅(茂名石化炼油分部仪表车间,广东茂名525011)摘要介绍了催化剂再生控制在茂名石化连续重整装置中的应用,着重论述几种特殊控制方案的使用,并以装置中闭锁料斗的一些复杂控制方案为例论述控制方案的先进性。
关键词连续重整装置催化剂再生控制CRCS控制方案目前炼油重整工艺普遍采用的美国环球油公司(UOP)的连续再生式流程工艺,该工艺通过催化剂的连续再生,使反应器中的催化剂经常保持高活性,从而提高了产品的质量和收率。
若没有催化剂再生段,反应段就不得不为催化剂再生而停车,烧去焦炭,以恢复催化剂的活性和选择性。
有了催化剂再生段,重整装置在操作铂重整反应段时就不必为催化剂再生而停车,通过催化剂再生段中催化剂的连续再生以及铂重整反应段的连续操作实现连续重整工艺流程。
该工艺对过程自动化控制提出了相当高的要求,目前催化剂的连续再生控制应用国外的催化剂再生控制系统CRCS。
2006年茂名石化新建一套1.00Mt/a连续重整装置,其中催化剂再生部分由一套与反应部分密切相连又相对独立的设备组成。
其作用之一是实现催化剂连续循环,之二是在催化剂循环的同时完成催化剂氧化再生。
来自第四重整反应器积炭的待生催化剂被提升至再生部分,依次进行催化剂的烧焦、氯化(补氯和金属的再分散)、干燥、冷却。
再生后的催化剂经闭锁料斗循环、提升至重整反应器顶部的还原段进行催化剂还原(氧化态变为还原态),然后再进入重整第一反应器。
催化剂的循环和再生控制采用了自适应控制、斜坡控制、逻辑顺序控制、智能仪表等先进控制仪表和手段。
1连续重整催化剂再生控制系统的组成1.1催化剂再生控制系统方框图(见图1)图1催化剂再生控制系统方框图1.2催化剂再生控制系统的组成及其功能连续重整催化剂控制系统CRCS是由两个程序电子系统(PES)组成,一个控制PES,一个保护PES。
并通过MODBUS通讯,在DCS上实现操作控制。
控制PES主要实现DCS的接口功能,调节再生系统的催化剂流量,改进补充阀的斜坡控制,对各个信号进行高速PDIC回路控制,向操作员接口提供串口等功能。
连续重整装置简介
2、重整反应部分
重整过程是一个化学反应过程,存在着 多种化学反应。原料油在一定的操作条 件下,由于催化剂的作用使其分子结构 发生重新组合,从而最大限度地促进芳 烃生成和分子异构化达到制取芳烃或提 高辛烷值的目的。
2、重整反应部分
(1)催化重整过程主要有下面六类反应: 六元环烷烃脱氢反应 五元环烷烃异构化脱氢反应 烷烃脱氢环化反应 烷烃异构化反应 加氢裂化反应 缩合反应
中国石油哈尔滨石化公司 60万吨/年连续重整-80万吨/年中 压加氢装置
60万吨/年连续重整装置 简介
一、装置概况 二、工艺原理 三、工艺流程
一、装置概况
1、装置简介 2、装置特点 3、装置组成 4、装置原料 5、主要产品
1、装置简介
(1)60万吨/年连续重整装置是中国石油哈尔滨石化 公司“十一五”期间重点建设项目,由中国石化工程 建设公司设计、中国石油第七工程建设公司施工完成。 (2)重整反应采用UOP开发的超低压重整工艺,由于 采用了较苛刻的反应条件(低压、高温、低氢油比), 使催化剂的活性、选择性得到更充分的发挥,从而能 得到更高辛烷值与收率的产品。重整反应催化剂采用 石科院的PS-Ⅵ铂锡双功能金属催化剂。催化剂连续再 生部分采用UOP新开发的第三代(CYCLEMAX)催化剂 连续再生专利技术。 (3)装置的运行时间为每年8400小时,装置运转周期 为3年1修。
2、装置特点
(1)预处理部分采用先加氢后分馏的技术路 线,以降低轻石脑油的硫含量,正常情况下原 料的预处理仅考虑处理直馏石脑油。 (2)预加氢反应部分采用氢气循环流程。 (3)重整部分采用UOP超低压连续重整工艺, 可得到较高的液体产率、较高的芳烃产率和氢 气产率。重整汽油苛刻度为RONC102。 (4)重整反应器采用四台叠置式,物流为上 进上出(中心管上流式),以减少反应器中催化 剂的“死区”。
榆林炼油厂连续重整简介
液化气 燃料气
3.57 0.9
出装置,作为民用或车用液化气
其中0.63万吨/年含硫燃料气送常压轻烃 回收装置,剩余不含硫燃料气作为本装 置的燃料
一、预处理部分
• 1、脱氧塔部分
二、重整部分
• 1、重整反应及再接触产物分离部分 • 2、重整分馏及余热锅炉部分
2.2Mpa 蒸汽
E-211
D-215
C205顶来
E-215 1.0Mpa蒸汽
E-212 二甲苯 产品
153 ℃
E-214
21t/h
E-205 P-207 去 C205 顶回 自 流罐 C201 底来 去 脱 C7 塔 热量输入控制 氢气自重整D204来
自 DCC 裂解 石脑 油装 置来
至 苯 抽 提
A-101蒸发塔顶空冷器 58t/h 1.25Mpa 125℃ 自预加 氢产物 分液罐 D-102来 E104 蒸发塔进料 塔顶换热器 E-105 蒸发塔顶水冷 D-103 1.2Mpa 蒸发塔回流罐 循 环 水 至常压轻烃回收 6.5t/h 1.55Mpa 76.6℃ 6.21t/h 1.50Mpa 76.6℃ 40℃ 12.7t/h C-102 1.6Mpa 105℃ 拔 头 油 汽 提 塔
名称 重整汽油 产量,万吨/年 77.21 去向或用途 其中约含10万吨/年非芳抽余油,混合出 装置作为汽油调和组分
苯
混合二甲苯 轻汽油 含氢气体 (纯氢气体)
6.78
24.25 10.29 6.54 (3.57)
外卖
外卖或部分作为高辛烷值汽油调和组分 出装置,作汽油调和组分 至2万Nm3/h制氢装置 (2万Nm3/h 装置1.3万Nm3/h PSA部分) 或100项目4.5万Nm3/h制氢PSA部分
【炼油】催化重整概述
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炼油工艺学石油炼制工程
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烷烃异构化反应,虽不能直接生成芳烃,但却
能提高辛烷值;
加氢裂化生成小分子的烃类,而且在催化重整
条件下,加氢裂化还包含有异构化反应,因此, 加氢裂化反应有利于提高辛烷值,但过多的加 氢裂化会使液体收率降低,所以,对加氢裂化 反应要适当控制
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炼油工艺学石油炼制工程
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2.重整反应部分
重整反应是强吸热反应,为了维持较高的反应温度,
一般采用三至四个反应器串联,反应器间有加热炉加 热原料至所需的反应温度,通常在四个反应器中加入 的催化剂量之比为1:1.5:2.5:5,反应器的入口温度一 般为480~520℃
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生产芳烃和生产高辛烷值汽油时,其原料预处理和重整
反应两部分的工艺流程基本相同,不同之处在:
①因存在裂解反应,重整生成油中含有少量烯烃,在芳 烃抽提时,烯烃会混入芳烃而影响芳烃纯度,因此要经 过加氢使这些烯烃饱和
②分理出富氢气体后的重整生成油进入脱戊烷塔,塔顶 分出≤C5的轻组分,塔底为脱戊烷油,即芳烃抽提的进料
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炼油工艺学石油炼制工程
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目前工业重整装置广泛采用的反应系统流程可分两大类:
固定床反应器半再生式工艺流程
移动床反应器连续再生式工艺流程
固定床:主要特征是采用3~4个固定床反应器串联,每
0.5~la停止过油,全部催化剂就地再生一次;
移动床:主要特征是设有专门的再生器,反应器和再生
A R-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3 R-CH2-CH-CH3
A n-C7H16
100万吨连续重整介绍
5 结论:
• ⑴ 装置在设计工况的100%及115%负 荷下,C5+液收、芳烃产率和纯氢产 率、催化剂磨损以及能耗等各项技术 指标均达到或超过催化剂保证值及设 计值,并全面超过项目攻关目标。 • ⑵ 国产PS-VI重整催化剂具有高活性、 高选择性和低积炭速率的特点,完全 可以满足装置生产的需求。
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催化重整石脑油加氢部分流程简图
汽提塔
预加氢反应器
轻石脑油
补充氢
循环氢压缩机 混合石脑油 2012-9-30 精制石脑油 7
催化重整重整反应部分流程简图
重整“四合一”加热 炉
一反
三反
重整气液 分离器
二反
四反
重整进料 换热器
精制石脑油 2012-9-30 重整循环氢压缩机 8
催化重整再接触部分流程简图
2012-9-30 21
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谢谢!
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重整汽油
氢气脱氯罐
还原氢气
再接触罐
产氢
氢气
氨冷冻系统
一段入口分液罐
二段入口分液罐
汽油 2012-9-30
再接触罐制冷器 9
催化重整分馏部分流程简图
脱戊烷塔 C4/C5分馏塔
重整汽油 脱氯罐 液化石油气 脱氯罐
LPG
戊烷馏份 脱戊烷重整汽油
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催化重整催化剂连续再生部分流程简图
分离料斗 还原室 粉尘收集器
接PDT30501
蒸汽冷凝水 重整提升氢气自 再接触罐V204来
开工用氮气
FV30202 FSLL30203 FV30203
连续重整
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三、工艺流程说明
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三、工艺流程说明
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三、工艺流程说明
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三、工艺流程说明
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三、工艺流程说明
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三、工艺流程说明
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五、主要有毒有害物质及防护防护
连续重整装置主要有以下有毒有害物质: 连续重整装置主要有以下有毒有害物质: 汽油、 汽油、苯、非芳烃、戊烷、二甲基二硫 非芳烃、戊烷、 硫化氢 、氢气 、氮气 、氨、环丁砜 单乙醇胺 、全氯乙烯
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五、主要有毒有害物质及防护防护
苯现场急救措施: 苯现场急救措施: 皮肤接触:脱去污染的衣物,用肥皂水及清水彻底冲洗;就医。 皮肤接触:脱去污染的衣物,用肥皂水及清水彻底冲洗;就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水彻底冲洗;就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水彻底冲洗;就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅。呼吸困 难时给输氧。 难时给输氧。呼吸及心跳停止者立即行人工呼吸和心脏按压 就医。 术。就医。
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二、工艺原理
b) 预分馏的作用是根据重整生产目的要求切 割一定范围的馏分。 割一定范围的馏分。原料油的馏程由蒸馏等装置 控制。预分馏则从塔顶拔出轻油组分, 控制。预分馏则从塔顶拔出轻油组分,以塔底油 做重整原料,并保证初馏点在规定的范围。 做重整原料,并保证初馏点在规定的范围。
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二、工艺原理
重整反应系统 重整过程是一个化学反应的过程,存在着多种化学反应。 重整过程是一个化学反应的过程,存在着多种化学反应。 a、六元环烷的脱氢反应 b、五元环烷的异构脱氢反应 c、烷烃的脱氢环化反应 d、直链烷烃异构化反应 e、烷烃的加氢裂化反应 、
连续重整装置详细介绍
6连续重整装置安全培训培训背景:装置投产之前或预备阶段学习培训对象:工人及生产管理人员培训目的:为制定操作规程及安全生产做准备。
培训内容建议:a、装置概况;b、物料危险性分析;c、工艺过程危险性分析;d、设备危险因素;e、危险有害因素分析(毒性、噪声振动、高温、腐蚀);f、事故案例;g、重大危险源分析;h、定性定量评价(PHA、FTA、危险度评价)形式要求:a、培训文字材料;b、PPT注意:采用最新的标准规范。
言简意赅,避免长篇大论和废话,所采用的标准规范要在材料中注明。
6.1装置概况根据全厂加工总流程的安排,需建设一套220×104t/a连续重整装置(实际处理量为208.05×104t/a)。
本装置原料为装置外来的精制石脑油,主要产品有高辛烷值汽油调合组分、苯和混合二甲苯,同时副产H2。
6.1.1装置名称中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司220×104t/a连续重整装置。
6.1.2装置规模及组成⑴装置规模重整反应部分设计规模为220×104t/a(实际处理量为208.05×104t/a);催化剂再生部分设计规模为2041kg/h(4500磅/时);苯抽提部分设计规模为55×104t/a;二甲苯分馏部分设计规模为130×104t/a(脱庚烷塔进料127.66×104t /a)。
装置设计年开工8400小时。
操作弹性为60%~110%。
⑵装置组成装置包括连续重整反应部分、氢气再接触、催化剂再生部分、苯抽提部分和二甲苯分馏部分。
6.1.3原料及产品6.1.3.1原料及产品性质⑴原料及其性质装置主要原料为上游装置生产的精制石脑油。
辅助原料有重整催化剂、低温脱氯剂、抽提蒸馏溶剂、消泡剂(硅油)、单乙醇胺、白土。
为了提高连续重整装置的适应能力,在设计中连续重整装置的进料提供了两种工况,即工况A(贫料)和工况B(富料)。
精制石脑油的性质见表6.1-1,6.1-2,重整原料杂质含量指标见表6.1-3。
连续重整基本知识概述
脱附下来的产物分子从催化剂孔隙的内表面向催化剂外表面扩 散(内扩散);
产物分子从催化剂外表面向气相主体扩散(外扩散)。
重整反应
催化重整反应过程
重整基本反应
六元环烷烃脱氢
重整基本反应
五元环烷烃脱氢环化
重整基本反应
正构烷烃异构化
重整基本反应
重整基本反应
不同的反应器内的主导反应不同: • 一反:脱氢和异构化 • 二反:脱氢、异构化、加氢裂化、脱氢环化 • 三反:异构化、加氢裂化、脱氢环化 • 四反:加氢裂化、脱氢环化。
连续重整催化剂
重整催化剂(PS-VI) 活性、选择性和稳定性
催化剂的活性是指该催化剂加快相关反应的反应速率的能 力。 催化剂的选择性是指催化剂促进所希望发生反应的能力。 催化剂的稳定性是指在稳定的操作条件和进料下,催化剂 的性能(选择性和活性)随时间发生变化。
烷烃的脱氢环化
重整基本反应
加氢裂化反应
重整基本反应
脱甲基反应
重整基本反应
芳烃脱烷基反应
重整基本反应
积炭
烃类的深度脱氢,生成烯烃和二烯烃,烯烃进一步环 化及聚合,形成稠环芳烃,吸附在催化剂上,最终转化成 积炭,使催化剂失活。
催化剂积炭应该说是重整过程的正常反应,为了保持 长周期稳定运转,应该保持正常的积炭速率。
催化重整发展阶段
1911年,俄罗斯泽林斯基在实验室发现了苯。 1935~~1949年非铂重整阶段
1940年世界上第一套以氧化钼/氧化铝为催化 剂的临氢催化重整建立投产。 1949~~1967年单铂重整阶段
1949年UOP开发了以贵金属铂为活性的催化剂, 并建立了第一套铂重整工业装置,开创了铂重整的 新纪元。 1967~~1980年双金属重整阶段
石油炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介
炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。
电脱盐基本原理:为了脱掉原油中的盐份,要注入一定数量的新鲜水,使原油中的盐充分溶解于水中,形成石油与水的乳化液。
在强弱电场与破乳剂的作用下,破坏了乳化液的保护膜,使水滴由小变大,不断聚合形成较大的水滴,借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离,因为盐溶于水,所以脱水的过程也就是脱盐的过程。
CDU装置即常压蒸馏部分常压蒸馏原理:精馏又称分馏,它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。
原油之所以能够利用分馏的方法进行分离,其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。
在原油加工过程中,把原油加热到360~370℃左右进入常压分馏塔,在汽化段进行部分汽化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体。
VDU装置即减压蒸馏部分减压蒸馏原理:液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。
降低外界压力就等效于降低液体的沸点。
压力愈小,沸点降的愈低。
如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行,这种过程称为减压蒸馏。
轻烃回收装置是轻烃的回收设备,采用成熟、可靠的工艺技术,将天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收。
RDS即渣油加氢装置,渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。
加氢裂化,是一种石化工业中的工艺,即石油炼制过程中在较高的压力和温度下,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。
反应-再生系统是催化裂化装置的核心,该系统由反应和再生部分组成。
反应部分主要有:1.在提升管下端设置预提升段,提升介质可用蒸汽或干气(或两者混合使用);2.根据原料油、回炼油、油浆的性质,设置多层进料喷嘴,选择适宜的喷嘴形式和进料位置;3.增设提升管温度控制系统;4.在提升管出口安装油气快速分离系统;5.设置汽提段,沉降器旋风分离器回收下来的催化剂,在汽提段用过热蒸汽将其中夹带的油气置换出来后进入再生器。
炼油厂催化重整装置生产原理及工艺
工艺原理 在各种烃类中,如果碳原子数相同,正构烷烃的辛烷值比异构烷 烃低得多,环烷烃的辛烷值又比芳香烃低。直馏汽油中主要成份是正 构烷烃和环烷烃,催化重整之目的就是在一定温度、压力、氢油比条 件下通过催化剂的作用,将正构烷烃和环烷烃分子中的原子重新调整 排列转化生成分子量相近或相等的芳香烃和异构烷烃,从而获得高辛 烷值汽油和各种轻质芳香烃。 目前常见的催化重整,是原料油以气相状态通过催化剂,生产含 有单、双环芳香烃和异构烷烃的重整产物。原料在催化剂上进行的化 学反应主要有以下几种:即六元环烷烃脱氢生成芳香烃,五元环烷烃 异构化脱氢生成芳香烃;异构化和加氢裂化等。上述反应可分为三类 反应。
(二)、重整部分
重整部分
重整反应系统
稳定塔系统
预加氢分离罐(容-201/1)内的液体作为重整原料靠自压进入脱水 塔(塔-201),经脱水塔的分离,将重整原料中水含量降至5ppm以下。 脱水塔底油作为合格的重整原料经重整进料泵(泵-206、207)升压,与 循环氢气压缩机(机-201、202、203)排出的循环氢混合(为重整一段 混氢)后,进入立式重整换热器(换-204)的管程后与自第四重整反应 器(反-202/4)来的重整反应产物换热,再进入重整炉-1(炉-202/1)、 重整第一反应器(反-202/1),接着进入重整炉-2(炉-202/2)、重整 第二反应器(反-202/2)。从重整第二反应器出来的反应产物,与立式 重整换热器(换-204/1)管程出来的循环氢混合(为重整二段混氢), 循环氢的热量来源于重整第四反应器出来的重整反应产物。重整二段混 氢后进入重整炉-3(炉-202/3)、重整第三反应器,接着进入重整炉-4 (炉-202/4)、重整第四反应器(反-202/4)。重整第四反应器出来的 重整反应产物经与重整进料、二段混氢换热,再经过重整冷却器(换205/1~6)冷至小于40℃进入重整高分罐(容-203)进行气液分离,罐 顶分出的含氢气体大部分去循环使用,其余部分即重整反应副产品的含 氢气体送出装置。罐底的重整生成油经稳定塔进料泵(泵-210/1、2)或 经该泵跨线送至稳定塔(塔-202)第11层,塔顶油气经冷
石油炼制工程第09章-催化重整过程
3、再生性能 催化剂对热稳定性好,因积炭而失活的催化剂可以再 生恢复活性。 多次再生,活性还是要下降,不能完全恢复更新。 4、机械强度 催化剂装卸和操作条件变化,导致床层压降增大。
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三、重整催化剂失活与中毒
1、积炭失活 Pt催化剂:当积炭增至3~10%,活性大半丧失。 Pt-Rh催化剂:当积炭增加至20%,活性大半丧失。 反应活性降低可以用提高反应温度来补偿,但温度升 高有一定限度(520~540℃),否则需再生。 原料终馏点高、不饱和烃含量高及反应条件苛刻,均 能导致积炭速度加快。
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一、催化重整的原料和产品
1、原料 主要是直馏汽油馏分,也称石脑油(Naphtha)。 二次加工汽油如焦化汽油,需经加氢精制除去烯烃、 硫、氮等非烃组分后掺入直馏汽油作为重整原料。 生产高辛烷值汽油为目的:80~180℃馏分; 生产BTX为目的:60~130℃馏分。
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2、产品 催化重整汽油是无铅高辛烷值汽油的重要组分, 发达国家占车用汽油的25~30%。 BTX是基本化工原料,全世界有一半以上的 BTX来自催化重整。 氢气是炼厂加氢过程的重要原料,重整副产氢气 是比较廉价的氢气来源。
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(2)族组成 环烷烃全部转化为芳烃时所能生成的芳烃量称为潜含 量。 芳烃潜含量% = 苯潜含量%+甲苯潜含量%
+C8芳烃潜含量% 苯潜含量% = C6环烷烃%×78/84 + 苯%(原料中) 甲苯潜含量% = C7环烷烃%×92/98 + 甲苯% C8芳烃潜含量% = C8环烷烃%×106/112 + C8芳烃%
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2、氯化更新 烧焦时,铂晶粒聚结长大,分散度降低;烧焦会导 致氯的大量流失。 氯化:在空气流中进行,1~2%的氯(二氯乙烷) 更新:在540℃、空气流中氧化更新,使铂表面氧 化,晶粒再分散。 3、干燥 在540℃,空气作为循环气体。
连续重整原理简介演示文稿
氢活性功能。 酸性组分:添加到催化剂上的CL。提供酸性功能。 担体:金属组分和酸性组分的承载体。
焦失活的催化剂进行连续再生,从而保持重整催化剂活性、 选择性的稳定。因而重整反应可在低压、低氢油比的苛刻
条件下操作,重整反应产物C5+液体收率及氢气产率较 高,并且随着操作周期的延长催化剂的性能基本保持 稳定,装置因而能维持较长的操作周期。
连续重整因增加了催化剂再生系统,工艺流程较为 复杂,相应投资也高,但是产品的辛烷值高,收率高, 装置开工周期长,操作灵活性大。
目前,连续重整的反应操作压力在0.35MPa 左右,氢油比在2:1(分子)左右。
第9页,共78页。
连续重整装置的组成
重整装置按生产产品用途分为:一种是用于生产高辛烷值汽油调和组分;
炼油型
一种是用于生产芳烃(B、T、X),作为化工基础原料;化工型
第10页,共78页。
装置组成分布图
第11页,共78页。
water
Off gas to fuel gas
Stripper receiver
Refinery
Platforming Unit
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第17页,共78页。
重整预加氢处理
加氢精制主要发生六种基本的反应: • 1. 有机硫化物转化为硫化氢 • 2. 有机氮化物转化为氨 • 3. 有机氧化物转化为水 • 4. 烯烃饱和 • 5. 有机卤化物转化为卤化氢 • 6. 有机金属化合物的脱除
第25页,共78页。
烯烃饱和方程式
第26页,共78页。
脱含氯化合物
进料中的氯化物主要有两种形式,一种是以有机物的 形式;另一种是以无机物的形式。直馏石脑油中的氯主要 以有机氯的形式存在。
连续催化重整技术的研究
连续催化重整技术的研究摘要:本文主要从连续重整工艺和催化剂两个方面研究了国内外连续重整技术的进展,并介绍了连续重整的生产现状及催化剂的再生技术,由于石脑油原料短缺,大大制约了我国催化重整技术的发展,我们应设法消除这些因素,打破国外公司对这项技术的垄断现象,大力发展我国的催化重整行业。
关键词:连续重整催化重整石油炼制催化剂再生在环保要求日趋严格的今天,催化重整技术在现代石油炼制工业中显得越来越重要。
催化重整按照催化剂再生方式可以分为:半再生式催化重整、循环再生式催化重整和连续再生式催化重整(连续重整)三种类型。
本文主要介绍连续重整技术。
连续重整技术的发展还包括连续重整工艺和催化剂的发展,二者相辅相成,缺一不可。
一、连续重整的生产现状连续重整与半再生、循环再生重整所不同的是,催化剂是在反应器间连续移动的,同时还有一套催化剂连续再生系统,除积炭,使重整反应始终在催化剂活性的最佳条件下进行。
连续重整可以适应不同的原料,重整油产量较高,而且操作稳定,运转周期长,此工艺技术对扩大再生产,调整汽油结构,提高汽油质量方面有着重要的作用。
到2009年6月为止,我国催化重整装置已经有72套,总加工能力为30.89 Mt/a,约占原油加工能力的7.98%,其中连续重整装置25套,加工能力为20.89 Mt/a,平均规模为0.836 Mt /a,半再生重整装置47套,加工能力为10.00 Mt/a,平均规模为0.213 Mt/a,目前没有循环再生重整装置。
我国催化重整能力仅次于美国、俄罗斯和日本,位居世界第四。
二、连续重整工艺的进展1.连续重整工艺技术的国外进展长期以来在世界上最有竞争力的两种连续催化重整工艺,是美国环球油品(UOP)公司的CCR(Continuous Catalyst Regenera—tion)连续重整工艺和法国石油研究院(IFP)的Octanizing连续重整工艺。
UOP公司在1949年开发出含铂重整催化剂,并建成世界第一套铂重整(Platforming)工业装置,开创了催化重整的大发展繁荣时期。
连续重整基础知识培训
连续重整装置基础知识培训资料炼油厂芳烃车间2002年4月目录1 概述1.1 装置概况1.2 主要生产工艺及特点1.3 主要产品规格1.4 催化剂及化学药剂2、生产方法和基本原理2.1 预加氢反应2.2 预加氢的操作参数2.3 重整反应2.4 重整反应的影响因素及操作参数2.5 重整催化剂还原2.6 重整催化剂的还原(再生)3、工艺流程简述3.1 预处理部分(100单元)3.2 重整部分(200单元)3.3 催化剂再生部分(300单元)4、主要操作条件4.1 预处理部分4.2 重整部分4.3 催化剂再生部分5、设备汇总表6、设备简介:6.1往复压缩机专用水站6.2预加氢循环氢压缩机K-2016.3再生气循环压缩机K-3016.4提升氮气压缩机K-3026.5连续重整补充空气压缩机K-3046.6重整氢增加机K-202芳烃车间40万吨催化重整装置是由北京设计院设计,其中催化剂再生部分采用法国IFP工艺包。
该装置以直馏石脑油及经加氢处理后的焦化石脑油为原料,采用连续重整技术,生产高辛烷值汽油组分,实现全厂汽油升级换代,同时为PX装置提供部分原料,副产的氢气为现有的加氢装置提供氢气原料,富余的部分供化肥厂用。
本装置重整部分的反应苛刻度按RON 104设计。
1.1 装置概况1.1.1 装置规模预处理部分设计规模为47.45×104t/a,重整部分设计规模为40×104t/a,催化剂连续再生规模为480kg/h。
1.1.2 装置组成本装置由预处理部分(100单元)、重整部分(200单元)、催化剂再生部分(300单元)、公用工程部分(400单元)及余热锅炉(500单元)等几个部分组成。
1.1.3 工艺技术路线本装置采用目前国内外最先进的超低压重整反应及IFP最新催化剂连续再生工艺技术。
1.1.4 主要产品及副产品高辛烷值汽油组分32.69/32.11×104t/a(初期/末期)液化气 2.65/3.24×104t/a(初期/末期)含氢气体 4.38/4.35×104t/a(初期/末期)其中:纯氢 1.55/1.34×104t/a(初期/末期)轻石脑油7.33×104t/a燃料气0.40/0.42×104t/a(初期/末期)1.1.5 节能措施a) 合理利用余热资源本装置中的重整“四合一”反应炉由于其操作温度高,且为纯辐射炉,烟气排放温度为713℃。
连续重整装置工艺流程简介
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催化剂在再生器内依次流过一段烧焦区、二段烧 焦区、氧氯化区以及焙烧区后,流入1号下部料斗,并 用氮气反吹以除去所夹带的氧气,下流入1号催化剂提 升器,同样在密封氮气的提升下进入第一反应器上部的 缓冲料斗,在还原器中被PSA来热氢气还原后,进入第 一反应器。在各个反应器之间由循环氢气提升,从而完 成整个催化剂的循环。
冷却 抽提单元
吸附分离单元
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第3部分 CCR
一、工艺流程描述 催化剂再生部分的目的是将待生重整催化
剂进行再生,恢复其活性,然后再送回反应器, 从而使重整反应始终在高苛刻度下进行。 1.催化剂循环
第四反应器内的催化剂靠自身重力下流至催 化剂下部收集料斗,提升氮气由氮气压缩机升压, 通过一次和二次气量调节将催化剂提升至再生器 上部缓冲罐,由r射线料位仪监测催化剂料位,当 料位达一定高度时,启动特殊球阀及特殊闸阀, 将催化剂放入闭锁料斗。特殊球阀仅隔断催化剂 不隔断气体,特殊闸阀隔断气体。闭锁料斗中催 化剂被升压至与再生器压力一致后,在定时器的 控制下连续送入再生器进行烧焦再生。
• 再生循环气采用冷、干式循环,氧氯化气体引入 再生气,氧含量检测点增加。
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装置方块图
原料
预加氢单元
加氢裂化单元
HP PURGE from oparis/transplus unit
BZ from oparis/transplus
催化剂再生
重整单元
PSA单元 异构化单元
歧化单元
• 催化剂连续再生是将碳含量高的催化剂,经过烧焦、 氧氯化、干燥(或焙烧)、还原等工艺使之恢复活性。
• 连续重整采用Axens(原IFP)工艺包设计,采用超低 压连续重整工艺。
连续重整预处理讲义
(3)脱氧反应
• 在加氢精制条件下,有机氧化物(如酚类) 的脱除是向C-OH键加氢,氧氢化合成水分 子脱除
• 苯酚
-OH+H2—
+H2O
(4)属化合物 的形式存在,它的脱除主要依靠催化剂的 吸附作用,这决定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,当催化剂的容纳能力达到极限 后,金属将穿透床层,催化剂的活性将大 大降低,需更换催化剂。 • RX(金属有机化合物)+H2—RH(烃)+H2O
(6)脱卤素反应
• 原料中的卤素通常以有机卤化物的形式存在,有 机卤化物加氢反应后生成卤化氢,在加氢精制反 应中氯被脱氯剂及洗涤水结合而被脱除,或被带 至汽提塔顶部脱除,脱卤化物的反应比脱硫的反 应难的多,在相同的条件下,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 析精制石脑油的氯含量,来调整重整注氯
预加氢
• 预加氢的作用:除去原料中能使重整催化剂中毒 的毒物,如砷、铜、铅、汞和硫、氮、氧等,使 这些毒物的含量降至允许的范围内,同时还使烯 烃饱和减少重整催化剂的积炭从而延长使用周期。 • 重整催化剂中毒分为:永久性中毒和非永久性中 毒。其中砷、铜、铅、汞为永久性毒物,硫、氮、 氧为非永久性毒物。因此预加氢反应对控制重整 进料的杂质含量,保护重整催化剂十分重要
预加氢过程主要有以下几个转化过程:
(1)脱硫反应 • 通常重整原料中含硫化合物主要有:硫醇 (RSH),硫醚(RSR),二硫化物 (RSSR),噻吩等 • 在重整反应过程中生成H2S,当重整反应系 统H2S浓度增加到一定程度,就会使重整催 化剂的活性和选择性受损,另外硫对系统 的设备还有腐蚀作用
• • • •
• 氯化物 C-C-C-C-C-Cl+H2—C-C-C-C-C+HCl