連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)發(fā)展探析

張拓

摘 要：在我國社會生產(chǎn)作業(yè)中，連續(xù)重整裝置被廣泛應(yīng)用，并且隨著社會對該裝置生產(chǎn)效率、工作質(zhì)量提出大量要求后，相關(guān)人員對連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)創(chuàng)新進行深入研究。因此，本文結(jié)合連續(xù)重整裝置的相關(guān)概述，對該裝置中的關(guān)鍵設(shè)備進行簡單闡述，同時提出該裝置的工藝技術(shù)發(fā)展思路，借此明確連續(xù)重整裝置使用中，其核心工藝、關(guān)鍵技術(shù)的革新目標。

關(guān)鍵詞：連續(xù);重整裝置;工藝技術(shù);發(fā)展思路

為促進我國石化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)改革不斷推進。根據(jù)當前時期，工業(yè)發(fā)展的基本趨勢，節(jié)能減排、設(shè)備優(yōu)化成為各行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的主要方向，因此，相關(guān)人員在連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)發(fā)展中，應(yīng)結(jié)合該裝置的工藝特點、組成結(jié)構(gòu)，合理的確定其技術(shù)發(fā)展方向。

1 連續(xù)重整裝置相關(guān)概述

連續(xù)重整裝置是在石油開采中，以石腦油為原料，提前設(shè)定內(nèi)部溫度、運行壓力等指標，從而使原鏈烷烴、環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為異構(gòu)烷烴、芳烴，以此提高生產(chǎn)目標的辛烷值，同時具有副產(chǎn)“氫氣”功能的生產(chǎn)性設(shè)備，是清潔汽油、生產(chǎn)芳烴的核心裝置。該裝置的重整、分餾的基本流程，主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容中[1]。

首先，加氫裂化設(shè)備、加氫設(shè)備中存有的石腦油、重石腦油在相互融合后，會逐漸進入裝置的進料區(qū)，隨后石腦油在壓力作用下，被輸送到換熱器內(nèi)。換熱器內(nèi)石腦油、重整循環(huán)氫相互換熱后，則會依次進入第一加熱爐、反應(yīng)器，以及第二、第三、第四的加熱爐和反應(yīng)器。其次，連續(xù)重整裝置內(nèi)生產(chǎn)目標在換熱、重整反應(yīng)后會逐漸與原產(chǎn)物分離，隨后提純處理后的氫氣會從分離罐中進入循環(huán)壓縮機，經(jīng)裝置自動提純后將其送入SA設(shè)備。最后，剩余的分離物則會與分離罐內(nèi)的底液相混合，隨后在吸收部分清洗后，重生為油，且內(nèi)部的氯氣會被去除，并在連續(xù)重整裝置內(nèi)的分餾設(shè)備中劃分為脫戊烷油、液化氣、汽油組分。

2 連續(xù)重整裝置運中的關(guān)鍵設(shè)備

2.1 板式加熱器

板式加熱器是連續(xù)重整裝置中的重要組成部分，但是多應(yīng)用在年生產(chǎn)量為120～150萬t的大型連續(xù)重整裝置中。該類裝置中進料所用的換熱設(shè)備，通常為焊接結(jié)構(gòu)的板式換熱器，并且隨著我國設(shè)備制造水平的不斷進步，過長的纏繞管式同樣得到較為廣泛的應(yīng)用[2]。連續(xù)重整裝置內(nèi)的換熱器，其基本功能在于控制重整裝置中壓縮機負荷，滿足石腦油加熱要求。某大型連續(xù)重整裝置中，為優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程，降低裝置的設(shè)計難度，在裝置內(nèi)設(shè)計兩臺板式換熱器，且換熱器熱負荷為92MW，總壓降為80kPa。

2.2 加熱爐

加熱爐在連續(xù)重整裝置中，整體的耗能約為60%，所以在連續(xù)重整裝置工藝技術(shù)發(fā)展中，通常會在加熱爐消耗重整裝置燃料的過程中，利用加熱爐的內(nèi)部設(shè)計回收裝置余熱，以此減少裝置能耗。比如某連續(xù)重整裝置中采用U型加熱爐，并將低壓燃燒器、蒸汽發(fā)生系統(tǒng)布設(shè)在裝置內(nèi)部，使其在裝置流通管道、通風管道中回收熱氣，使加熱爐設(shè)計指標中的熱效率提高至90～92%。

3 連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)發(fā)展思路

3.1 催化劑優(yōu)化技術(shù)

現(xiàn)代社會中，連續(xù)重整裝置在工藝技術(shù)發(fā)展中，需要以催化重整工藝的改善與優(yōu)化，解決裝置運行中的積碳問題，提升裝置內(nèi)芳烴產(chǎn)率[3]。具體來說，現(xiàn)階段，連續(xù)重整裝置使用過程中，催化劑積碳現(xiàn)象較為常見，所以在該裝置的工藝技術(shù)創(chuàng)新中，需要從催化劑性質(zhì)入手，采用催化劑優(yōu)化技術(shù)，對連續(xù)重整裝置進行擴能改造。隨后針對生產(chǎn)作業(yè)中的裝置實際燒焦效果，調(diào)整催化劑組分，針對性的處理催化劑積碳問題。例如在某企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)中，連續(xù)重整裝置在滿負荷運行狀態(tài)下，催化劑在早期含碳量依然較高，與目標上限指數(shù)114不符，所以該企業(yè)在連續(xù)重整裝置技術(shù)改革中，對催化劑本身進行再造，最終連續(xù)重整裝置的芳烴產(chǎn)率提升，積碳速率下降，整體作業(yè)流程更為完善。

3.2 連續(xù)重整裝置節(jié)能設(shè)計

在連續(xù)重整裝置工藝技術(shù)發(fā)展中，節(jié)能是該裝置優(yōu)化設(shè)計、可持續(xù)發(fā)展的重要目標。因此，連續(xù)重整裝置節(jié)能設(shè)計，是該裝置工藝技術(shù)革新的基本思路。一方面，相關(guān)人員需控制加熱爐的燃氣損耗。研究顯示，連續(xù)重整裝置中加熱爐能耗約為18～65%，為有效控制裝置燃料損耗，需進一步對加熱爐進行節(jié)能設(shè)計[4]。首先，相關(guān)人員可結(jié)合裝置燃料壓力、加熱爐整體結(jié)構(gòu)，細致的調(diào)整加熱爐火嘴風門，減少該區(qū)域的吸氧量，隨后利用排煙溫度的降低，提升加熱爐本身的熱效率。

其次，在加熱爐熱效率超過90%后，按照連續(xù)重整裝置原料性質(zhì)，改變原料初餾點，隨后利用分餾塔、汽提塔控制加熱爐回流工藝，避免原料在加熱爐底沸騰后消耗大量燃料。最后，基于連續(xù)重整裝置產(chǎn)品性質(zhì)，改變加熱爐出口溫度，借此通過加熱爐質(zhì)量過剩的預(yù)防，控制燃料損耗。在此期間，相關(guān)人員可利用催化劑再生功能，限制連續(xù)重整裝置反應(yīng)器內(nèi)的氫油，降低燃氣爐內(nèi)的循環(huán)氫壓縮時、燃料氣消耗。

另一方面，連續(xù)重整裝置中的氫氣增壓機、循環(huán)氫壓縮機同樣會消耗大量的中壓蒸汽。因此，在重整裝置節(jié)能設(shè)計中，還應(yīng)對增壓機、壓縮機進行工藝技術(shù)改造，以此滿足裝置工藝技術(shù)發(fā)展中的節(jié)能降耗要求。具體來說，連續(xù)重整裝置內(nèi)循環(huán)氫壓縮機中，其汽輪機結(jié)構(gòu)周邊的壓力值通常為0.5MPa，增壓機約為1MPa。在對增壓機、壓縮機進行節(jié)能設(shè)計時，可將其出口壓力控制在0.4～0.8 MPa范圍內(nèi)，借此減少增壓機蒸汽損耗量。隨后利用PLC技術(shù)，按照實際生產(chǎn)參數(shù)靈活的控制出口壓力，使其適應(yīng)連續(xù)循環(huán)裝置運行中的伴熱要求[5]。比如在生產(chǎn)作業(yè)需要低壓蒸汽時，可將出口壓力調(diào)整為0.45MPa，而壓縮機本身的蒸汽損耗量明顯降低。

3.3 加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計

連續(xù)重整裝置中，加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)同樣占據(jù)著重要地位，是應(yīng)用催化劑、促使催化劑再生的重要場所。在連續(xù)重整裝置工藝技術(shù)發(fā)展中，加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計的目的，是為解決催化劑跑料、下料設(shè)備堵塞的問題。例如某公司在檢修完連續(xù)重整裝置后，裝置控制系統(tǒng)進入了白燒狀態(tài)，核查原因后發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)的催化劑下料區(qū)域堵塞問題嚴重。在檢修人員及時處理后，連續(xù)重整裝置在生產(chǎn)作業(yè)中，會相繼產(chǎn)生催化劑提升難度大、再生器床層內(nèi)外部的溫度指標超額、催化劑跑料、粉塵量較大等問題[6]。

檢修人員在深入分析加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)后可知，連續(xù)重整裝置停車前的粉塵量與標準收集量不符、裝置粉塵吹掃效果不佳，以及連續(xù)重整裝置開車后低粉塵狀態(tài)維持時間不長，粉塵進入再生器是導(dǎo)致催化劑跑料、進料管堵塞的主要原因。因此，為在連續(xù)重整裝置工藝技術(shù)發(fā)展中，延長裝置使用壽命，維持裝置生產(chǎn)的穩(wěn)定運行，還應(yīng)加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計，做好裝置核心設(shè)備中的異常故障的有效控制工作。比如在加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)中，相關(guān)人員需要留用該裝置的粉塵控制，保障裝置內(nèi)部除塵效果，強化催化劑在生產(chǎn)作業(yè)的基本功能，為連續(xù)重整裝置平穩(wěn)運行創(chuàng)造條件。

4 結(jié)語

綜上所述，連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)發(fā)展中，催化劑、裝置節(jié)能、加強反應(yīng)--再生系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，是該類裝置技術(shù)完善的基本思路。相關(guān)企業(yè)在應(yīng)用連續(xù)重整裝置，提高內(nèi)部生產(chǎn)效率，實現(xiàn)生產(chǎn)目標時，需要不斷創(chuàng)新連續(xù)重整裝置的工藝技術(shù)，利用技術(shù)革新、工藝流程的改進，保障連續(xù)重整裝置使用效率，發(fā)揮其在生產(chǎn)作業(yè)中的基本價值，為我國社會建設(shè)事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

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