国产超低压连续重整装置扩能改造总结

某石化企业为了调整产品结构,适应企业未来发展方向,推进炼化一体化发展,确保芳烃原料供应,根据总流程测算,对现有国产超低压连续重整装置进行扩能改造,处理量由1.20 Mt/a升级改造成1.50 Mt/a。对装置进行了扩能改造工艺核算,对其可行性进行了深入分析,提出了改造方案并加以实施。结果表明,装置改造后运行情况良好,其中反应苛刻度(C^(+)_(5)RON)上升了1.0单位,脱戊烷生成油液体收率和芳烃质量分数分别提升0.56、1.92百分点。芳烃原料的自供能力提升了46.4%,可实现连续稳定生产PX(对二甲苯)68.8 kt/月,全厂柴汽比从1.22下降至1.09,月均增效约10743万元,产品结构得到明显改善,经济效益显著。

连续催化重整装置脱烯烃汽提塔方案对比

某石化企业现有一套800 kt a连续催化重整(简称重整)装置,原设计采用工业颗粒白土除去微量烯烃;现要新建一套1000 kt/a连续重整装置,采用加氢脱烯烃技术方案。为了将两套重整装置的分馏部分合并且最大限度利用已有的设备,加氢脱烯烃反应器需设置在脱C_(6)塔之前,区别于常规流程设置在脱戊烷塔之前,由此引发了是否需要设置脱烯烃汽提塔的问题。采用Aspen Plus流程模拟软件,对是否设置脱烯烃汽提塔进行了模拟计算,从能耗、一次性投资、操作成本等方面进行了对比。模拟计算结果表明:设置脱烯烃汽提塔流程可以避免因取消该流程所造成的物料放空损失;基于投资、成本和收入测算,设置脱烯烃汽提塔流程后年均营业收入远大于成本,投产后不到半年即可收回成本,项目预期效益良好。

分壁塔技术在重整脱戊烷油分离过程中的应用

分壁塔比传统的精馏技术投资更低,能耗更省。以某石化连续重整装置的重整脱戊烷油为原料,采用常规脱C 6塔、脱C 7塔两塔模型和分壁塔模型分别进行模拟计算。研究表明:在相同的原料和分离要求下,分壁塔重沸负荷与常规两塔相比减少约30%,年节能经济效益1441万元。同时,分壁塔系统比常规两塔系统减少7台设备,设备购置费减少了18.6%。除了设备购置费,分壁塔流程设备数量少,设备安装、土建结构、仪表等费用都低于两塔流程。通过某石化装置3年多的工业运行经验,充分验证了分壁塔技术能够达到两塔流程的分离精度要求。分壁塔容易操控,运行平稳,产品各项指标符合设计要求。

连续重整催化剂严重硫中毒和积炭案例分析

以某工业装置为例,介绍了连续重整反应系统误进柴油馏分后,催化剂发生严重硫中毒并严重积炭时装置的工艺表现以及处理方案。结果表明,连续重整催化剂发生严重硫中毒并严重积炭事故后,快速恢复催化剂活性的关键措施是先通过高温热氢脱硫将催化剂上硫含量降至允许的范围,再通过再生烧焦将碳含量降至正常水平。当催化剂碳含量超过再生能力时应先进行"黑烧",以避免超温而导致的再生器内构件损坏和催化剂烧结,具备条件时及时转"白烧"。

固态脱氯技术在重整催化剂再生系统的开发应用

针对连续重整装置再生气体脱氯工艺流程和脱氯剂的开发进行了研究,采用固体脱氯剂替代原碱洗和水洗系统,简化了工艺流程,方便了操作。工业应用结果表明,固态脱氯技术的应用,减少再生系统腐蚀,延长再生运行周期,同时降低了再生气体水含量,提高了催化剂再生性能,具有较好的经济效益和环保效益。

流程模拟软件在连续重整装置的应用与优化

介绍了KBC公司的流程模拟软件Petro-SIM在某炼油厂连续重整装置上的应用情况。用Petro-SIM软件建立了反应机理模型、连续重整全流程模型以及连续重整能耗模型。应用该模型对重整反应压力、重整装置全流程及装置能耗进行分析,通过优化预处理装置预分馏塔与汽提塔的操作,解决了预处理装置预分馏塔再沸炉负荷不足的瓶颈,重整装置进料量提高了5 t/h,每年为企业增效1 000×104RMB$以上。同时,应用该模型还提出节能优化措施,增设预处理装置进料换热器,更换重整进料高效换热器等,通过模拟计算,该项目节能效果显著。结果表明,流程模拟软件能够优化连续重整装置全流程,在改善反应原料、优化操作条件和节能降耗等方面提供指导。

用“分子炼油理念”指导石脑油加工优化

由于中国石油化工股份有限公司洛阳分公司0.7 Mt/a连续重整装置的预处理单元加工能力有限、未处于优化运行状态,导致石脑油产耗不平衡、化工轻油重组分多且产量过剩、预分馏塔C101分离精度差、高辛烷值汽油调合组分不足等问题。根据分子炼油理念对连续重整装置生产实施优化措施:增上C101进料换热器,提高进料温度,优化塔的运行;提高重整加工负荷,试生产异戊烷组分油,降低化工轻油产量。优化措施取得了一定的效果,实现了"宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油"的生产理念。优化后,重整装置稳定在114%的负荷运行,石脑油消耗增大,高辛烷值汽油产量增加,化工轻油产量降低约490 t/d,每月增加经济效益达2 000×104RMB$。但是目前高负荷运行下预分离进料系统、重整再沸炉等仍存在问题,且C101分离效果仍不佳,异戊烷组分油纯度不高,针对这些问题,提出了下一步石脑油加工改造思路。

连续重整新型铂锡催化剂的表观烧炭动力学

研究了某进口连续重整新型铂锡催化剂的烧炭动力学，求得了再生烧炭的表观动力学方程及其有关的动力学参数，并与Ｒ－３２催化剂的烧炭动力学进行了对比。结果表明，该催化剂的烧炭速度与碳含量成０．４５级关系，与氧分压成０．５５级关系；由于该催化剂比Ｒ－３２催化剂铂含量低２１．６％，所以烧炭反应速度常数较小，但烧炭速度与氧分压的级数关系相当。在催化剂碳含量为５％，再生温度为５００℃的同等条件下，该催化剂烧尽焦炭所需时间是Ｒ－３２催化剂的１．８８倍。

原料性质对连续重整装置能耗的影响

为了更加合理地反映原料性质对连续重整装置能耗的影响,以KBC公司的REF-SIM反应动力学模型和Petro-SIM流程模拟软件为工具,基于对重整反应过程的分析和数学回归方法,提出了一种新的关联原料性质与装置能耗的原料评价指标R(A/(N+P))。结果表明,与芳烃潜含量、芳构化指数等常用原料评价指标相比,原料表征指标R与装置能耗呈现较好的关联性,在相同产品辛烷值要求下,可以作为不同连续重整装置之间能效对标的基础评价参数。

连续重整催化剂研究及应用进展

介绍主要的连续重整催化剂研发机构,综述美国环球油品公司、法国石油研究院和中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院在连续重整催化剂的研发及工业应用方面的进展,重点介绍不同机构催化剂的进步途径,对连续重整催化剂未来的发展方向进行推测。

连续重整装置长周期运行存在的问题及解决措施

对中国石化青岛炼化公司连续重整装置长周期运行过程中存在的预加氢反应温升过高,氢气脱氯罐压降增加,脱戊烷塔塔底再沸器泄漏,苯抽提装置的腐蚀等问题进行了分析及整改。结果表明:将含醚类的原料切割出去,可将反应温升控制在不大于5℃;增加新的脱氯罐,可将产氢总压降降至0.25 MPa,压力控制阀压差降至0.05 MPa,净化后溶剂p H值由5.06提高至7.50以上,氯离子含量由100×10-6降至5×10-6以下。

连续重整装置节能潜力研究

以KBC公司的REF-SIM反应动力学模型和Petro-SIM流程模拟软件为工具,对某连续重整装置开展流程模拟研究,测算原料性质、产品辛烷值、操作条件等因素对装置能耗的影响。通过节能潜力测算,为进一步研究连续重整装置的节能优化方案和开展节能改造工作提供了较为明确的方向指导。

新型轴向条形筛网在连续重整装置中的应用

随着环保要求的提高以及芳烃工业的发展,大量的连续重整装置建成投产。反应器和再生器是连续重整装置中的核心设备之一,轴向条形筛网是制造其内部构件中心管和内外网的主要元件。在实际运行中,由常规轴向条形筛网制造的反应器和再生器的内件发生了较多的失效破坏,直接影响到了装置的正常连续生产。新型轴向条形筛网克服了传统轴向条形筛网的缺点,能够满足连续重整装置苛刻的工艺环境。

提高连续重整装置三苯收率的技术措施

为提高中国石油兰州石化公司80万t/a连续重整-40万t/a芳烃抽提联合装置的苯、甲苯和二甲苯(以下简称三苯)收率,多产高辛烷值汽油组分,采取提高进料初馏点,分段控制反应温度,优化生成油分馏塔操作条件等措施对连续重整装置进行了调整。结果表明:将重整进料初馏点调整到78℃左右,使得C6组分中环烷烃和C5组分质量分数分别下降了0.08,0.79个百分点,防止无效组分进入反应器;通过分段控制重整反应温度后,反应总温降上升,在重整进料芳烃潜含量下降的情况下,脱戊烷生成油C6~C8芳烃质量分数提高了3.39个百分点;将分馏塔塔底温度由148℃降至144℃,灵敏塔板侧线采出温度由106℃降至98℃后,二甲苯收率由22.27%提高到28.50%;与调整前相比,调整后三苯收率提高了3.64个百分点,综合能耗(以标准油计)下降了11.83 kg/t。

低压组合床催化重整装置的设计及考核

介绍了中国石化股份公司长岭分公司 0 .15Mt a固定床重整改造为 0 .5 0Mt a低压组合床重整装置的设计及投产标定情况 ,重点介绍了重整催化剂连续再生技术的设计特点。预处理采用预加氢加汽提塔 ;预加氢反应器入口压力 2 .2MPa ,重整前部反应器采用半再生固定床重整工艺 ,后部反应器采用移动床连续重整工艺 ;催化剂再生采用“干冷”循环流程。标定结果表明 :脱戊烷油质量收率 82 .62 % ,辛烷值RON 10 0 .8,能耗 35 64 .9MJ

连续重整装置流程模拟及优化

以中国石化青岛炼油化工有限责任公司150t/a连续重整装置为研究对象,采用Aspen Plus流程模拟软件,建立了催化重整装置及重整后分馏部分与实际工况相吻合的稳态流程模拟模型。利用此模型,对重整装置的汽提塔、石脑油分馏塔、脱异戊烷塔、脱戊烷塔、脱丁烷塔、脱C6塔、脱甲苯塔、二甲苯塔进行了综合分析。以节能和经济效益最大化为目标,分别对汽提塔、石脑油分馏塔、脱C6塔、脱甲苯塔和二甲苯塔进行了操作参数优化。连续重整装置优化后,共计节约燃料气300m3/h(标准)、N2(0.7MPa)88m3/h(标准)、1.0MPa蒸汽4t/h,创造节能效益780.36万元/a。同时,脱C6塔底油中苯含量由1.2%下降为0.2%,多回收苯1t/h;二甲苯收率由19.01%提高至19.85%,二甲苯产量增加1.5t/h,按照苯、二甲苯与汽油差价折算,创造效益3360万元/a。两项效益合计为4140.36万元/a。

连续重整装置生产异常原因及对策

介绍了扬子石化公司1.39Mt/a连续重整装置2006～2007年出现的催化剂收集器下料管堵塞、再生催化剂提升困难、再生器和反应器催化剂跑剂等一系列问题,分析了产生这些异常情况的原因以及采取的对策。通过将提升器两根同心轴的间隙增加1.3mm,使催化剂提升速率回归正常;通过对再生器内网过渡区的缝隙的修补,解决了再生催化剂的跑损;通过对反应器内部损坏的约翰逊网进行补焊、更换零件等措施,有效解决了反应器催化剂的跑损问题。

连续重整装置催化剂粉尘异常原因及对策

总结了中国石化海南炼油化工有限公司1.2 Mt/a连续重整装置第二周期运行中出现的还原段催化剂跑损、氧氯化段温度异常、还原区床层温度频繁波动(最低175℃,最高460℃)、反再系统卸粉尘量减少(仅有0.5kg/d)、重整氢循环机及增压机轴振动值连续偏高等问题。分析了原因,提出了应对措施:对再生器约翰逊内网过渡区破损点进行补焊;对第四反应器中心管底部约翰逊网裂缝增加加强圈;对重整催化剂过筛和分级并补加新剂;循环机入口过滤器改造等,解决了因催化剂粉尘累积所引起的生产问题。

常减压-重整装置联合生产C_5产品的技术

利用常减压蒸馏和重整装置联合工艺流程,提出在不增加设备投资的情况下,通过优化工艺参数,开发高附加值C5产品的新方案.通过分析得出,提高稳定塔塔底温度至180℃,降低进料温度至118℃,控制塔顶温度在55 ～ 57℃,并根据进料段上部温度调节塔顶回流罐压力至0.74 MPa,降低进料段上部塔板负荷,可在保证液化石油气产品质量合格的前提下,将稳定石脑油中C4的质量分数从5.80％降至0.17％,满足重整装置生产C5产品的原料要求,生产出合格的C5产品.该装置每年可增效约0.65×108 RMB￥,同时减少了6t/h含硫轻烃在常减压蒸馏和重整装置间的重复加工量,并有效降低了全厂能耗.

连续重整装置仿真系统的设计开发

为提高操作人员对连续重整装置开停工及事故处理的熟练程度，并对生产进行指导，采用半机理模型结合设计和现场数据介发的连续重整装置仿真系统已在现场成功投用。介绍了该仿真系统的软硬件结构、动态模型及仿真功能。