氯对连续重整影响及相关分析

氯对连续重整影响及相关分析

摘要：氯在连续重整过程中具有双重作用，一方面氯作为重整催化剂酸性功能的主要提供者，与重整过程具有密不可分的关系；另一方面，氯对设备产生强烈的腐蚀，并可能导致催化剂中毒、失活、造成环境污染等。因此，研究连续重整过程中氯的影响具有重要的意义。

主题词：连续重整水氯平衡催化剂功能氯腐蚀结盐

1．重整装置概述

1.1重整装置的意义

催化重整是炼油和石油化工重要的工艺之一，除生产高辛烷值汽油和芳烃外，还副产大量低成本氢气。近几年连续重整工艺对于汽油质量升级、增产苯和二甲苯等基础有机化工原料及缓解氢气资源紧张状况起到举足轻重的作用，尤其是随着汽油标准的提高，进一步凸显了连续重整装置的重要地位。

表1 汽油质量标准与汽油产品质量对比

项目国IV 京V 催化汽油重整汽油

辛烷值90/93/97 89/92/95 91 102 硫含量，ppm wt 50 10 500 0.5

苯含量， V% ≤1.0 ≤1.0 0.60 0.63

烯烃含量， V% ≤25 ≤25 40 0

1.2催化重整简介

1.2.1概念

“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构。通俗的说就是烃类分子的重新排列与整理，分为热重整和催化重整。

所谓的“催化重整”是以石脑油（直馏和各类加氢石脑油）为原料，在催化

剂的存在下，烃类分子重新排列，环化为富含芳烃的高辛烷值汽油组分，并副产含氢气体等产品的工艺，因此是炼油工业中最重要的生产工艺之一。 1.2.2主要化学反应 （一）芳构化反应

1.六元环脱氢反应

CH

3

CH 3

3H 2

目的反应

RONC ：74.8 RONC ：120 ΔRONC=+45.2

所需催化剂功能：金属功能 2.五元环烷烃异构脱氢反应

CH

3

3H 2

目的反应

RONC ：92.3 RONC ：106 ΔRONC=+13.7

所需催化剂功能：金属功能和酸性功能 3.烷烃环化脱氢反应

3H 2

n-C 7H 16

CH 3

CH 3

目的反应

RONC ：0 RONC

：120 ΔRONC=+120

所需催化剂功能：金属功能和酸性功能 （二）异构化反应

n-C 7H 16

i-C 7H 16 目的反应

RONC ：0 RONC ：92 ΔRONC=+92

所需催化剂功能：酸性功能 （三）加氢裂化反应

n-C 7H 16

H 2

n-C 3H 8

i-C 4H 10

不利反应 H 3

CH 2

CH 2

CH CH 3

CH 3

CH 3

不利反应

CH CH 3

CH 3

H 2

C 3H 8

不利反应

控制反应速率的催化剂功能：酸性功能

（四）缩合生焦反应

在重整条件下，烃类还可以发生叠合和缩合等分子增大的反应，最终缩合成焦炭，覆盖在催化剂表面，使其失活。因此，这类反应必须加以控制.

不利反应

1.2.3催化重整装置类型

按催化剂再生方式，催化重整可分为固定床半再生重整工艺、循环再生重整工艺和移动床催化剂连续再生重整工艺三种。

固定床半再生重整工艺是当装置运转相当长的时间后，催化剂上积碳已达一定数量，此时装置停工，催化剂在反应器内就地再生后，进入下一个生产周期。

循环再生重整与半再生式不同之处是有一台轮换再生的备用反应器。任何一台重整反应器都可被切除出系统再生，经再生后重新投入运转。但是因为每一台反应器都能单独切出系统，所以流程比较复杂，管线和专用阀门较多，因而设备费用较大。

连续再生重整的主要特征是反应器为移动床，装置内设有单独的催化剂连续再生循环回路，其流程在下文中有详细介绍。

1.3连续重整

1.3.1连续重整发展及特点

连续重整是70年代发展起来的新技术，由于它适应于苛刻条件操作，产品收率高，操作周期长，近年来发展很快。目前世界上已投入生产的连续重整装置超过200套，年加工能力达到1.83亿吨，连续重整工艺在催化重整中的比重不断增加。连续重整除反应器外还有一个再生器，反应器为移动床，催化剂可在反应器和再生器之间流动，在连续重整正常操作条件下，反应过的催化剂送到再生器中进行再生，再生后的催化剂再送回反应器。由于重整能在接触新鲜催化剂的条件下进行操作，同时允许降低反应压力和提高操作苛刻度，因此催化剂显示了最高活性。重整油和氢气产率可以达到最高，并且具有稳定的收率和较高的装置运转率。

图1 重整装置的流程框图

连续重整可以在较低压力（0.35-0。8Mpa）和较小的氢烃比（1.5-3.5摩尔比）的苛刻反应条件下操作，对原料的适应性比较强。与半再生重整相比，C5+收率可以提高5%-8%（m），芳烃产率可以提高7%-10%（m）左右，氢气产率可提高60-200NM3/T。连续重整可以在操作的同时除去催化剂上的积碳，催化剂连续再生，因此反应压力可以降低，有利于提高产品收率，再加上连续重整所用的催化剂选择性比较高，因此产品收率提高很多。

1.3.2连续重整工艺专利技术及流程

目前，世界上连续重整主要有两家专利技术：

一是法国石油研究院（Axens/IFP）

其主要特点是：反应器布置采用并列式

再生回路流程采用干冷循环

采用0.55MPa高压烧焦技术

图2 IFP连续重整工艺简图

二是美国环球油品公司（UOP）

其主要特点是：反应器布置采用叠置式

再生回路流程采用湿热循环

采用0.25MPa低压烧焦技术

图3 UOP连续重整工艺简图

我公司通过详细考察，对比两种工艺的优缺点，最终选择采用法国AXENS