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技术文章
高质量燃油的生产工艺:催化重整
点击次数:10629 发布时间:2015/6/1 9:28:32
催化重整(Catalytic Reforming),简称重整。“重整”是指对烃类分子结构进行重新排列,使之变为另外一类更有使用价值的分子结构烃类的加工过程。
另外,人们又根据催化剂在工艺过程中的状态变化,把催化重整分成了固定床重整、半连续重整和连续重整。产物的理化性质也随之发生着变化。以连续重整为例,产品的收率和质量均有大幅度提高。汽油RON已由20世纪60年代的94提高到目前的104;液体收率由82%提高到86%;芳烃收率由45%提高到65%。
催化重整工艺主要是用来生产高辛烷值汽油或苯、甲苯、二甲苯等苯类产品;同时副产氢气作为加氢精制(处理)和加氢裂化装置的原料。催化重整工艺就是在催化剂存在条件下,将正构烷烃和环烷烃进行芳构化、异构化和脱氢反应,转化为芳香烃和异构烷烃,得到高辛烷值汽油和苯类产品。因此,催化重整虽然也是二次加工装置,但其作用完全不同于FCC和加氢裂化,不是把重油轻质化,或大分子裂解成较小的分子,而是把烃分子的结构重新加以整理改变。直馏汽油(石脑油)主要是正构烷烃和环烷烃,所以辛烷值低不能直接出厂,需要采用催化重整工艺进行加工。因此,催化重整工艺在二次加工中的地位非常重要。
催化重整生产装置大体上由原料油预处理、重整反应、芳烃抽提等三个部分组成。
20世纪90年代以来,对半再生重整技术又有了新的发展,在成功地开发了新型低铂含量的铂-铼双金属催化剂的同时,并采取分段装填工艺。常规的工艺是几个重整反应器装入的是同样催化剂,而分段装填工艺则是在几个反应器中分别装人不同性能的催化剂,前边的反应器装人常规重整催化剂,后边的反应器装入的则是新开发的富铼催化剂,因为两种催化剂性能各有特点,前者抗硫等杂质能力强,后者生焦速率慢,活性稳定性好。国内巳有很多装置采用了两段装填工艺,与原来的常规工艺比较,重整生成油辛烷值提高1个单位以上,收率提高1%-1.5%,催化剂使用周期延长50%以上,效果十分显著。
连续重整与半再生重整的工艺基本类似,但设备及布局则有很大不同。因为连续重整的催化剂是在反应器和再生器之间循环流动,连续进行反应和再生过程,因此,美国环球油品公司(UOP)连续重整的三个或四个反应器竖向排列在一个轴线上,便于催化剂靠重力自上而下移动,并且在装置内有一套连续再生系统,从*下一个反应器出来的催化剂用氮气把它提升到再生器顶,除去粉尘后进人再生器;催化剂在再生器内经烧焦、氯化、干燥三个区,
用氢气提升到反应器顶并还原后进人反应器,从而完成一个循环。另一种连续重整是法国石油研究院(IFP)技术,工艺原理与上述类似,只是把数个反应器并列,各反应器下部都有料斗和提升器,催化剂靠气体输送依次通过各反应器。从*后一个反应器出来的催化剂提升到再生器顶部,定期通过阀门开关分批进入再生器。在再生器内催化剂,经过烧焦、氯化和焙烧等工序进行再生,再生后催化剂自流至下部料斗,用氢还原,然后再提升到反应器,如此循环。连续重整催化剂因始终处于流动状态,催化剂要求具有较高的强度。由于连续反应和再生,催化剂始终保持新鲜催化剂的高活性,因此,反应压力得到进一步降低,一般为0.7-0. 8MPa。
我国以前建设的催化重整大都是半再生重整,规模为0.1-0.3Mt/a。由于要求汽油辛烷值不断提高和芳烃需求量的增长,重整装置的建设规模不断加大,因此,选用连续重整比较有利。20世纪80年代以来,引进数套美国UOP及法国IFP技术的连续重整,进入90年代后期,由我国自己设计和使用自行研制催化剂的连续重整装置已付诸实施。我国连续重整规模人都为0.8一1.05Mt/a,与国外还有一定差距。国外的连续重整装置规模为325Mt/a。
原创作者:上海羽通仪器仪表厂