優(yōu)化改進有50年歷史的CCR重整技術

對于石油和天然氣行業(yè)，2020年是令人記憶深刻的一年，全球石油需求在一個月內下降了9%，同時經(jīng)濟活動急劇放緩。因而造成該行業(yè)增加了對石化產(chǎn)品和其他更環(huán)保能源的探索。

2021年1月是一個重要的里程碑：CCR(催化劑連續(xù)再生)PlatformingTM技術誕生50周年，該技術在取消含鉛汽油(煙霧和空氣污染物的主要來源)上是經(jīng)濟可行的，從此改變了煉油行業(yè)。

采用CCR PlatformingTM技術使煉油廠能夠在將石腦油原料改質為辛烷值更高的汽油調合組分，以及生產(chǎn)大宗塑料樹脂、薄膜和纖維的石化原料等方面獲益。在業(yè)界紀念CCR PlatformingTM誕生50周年的同時(自1971年1月3日第一套CCR Platforming裝置投入使用以來，UOP公司已授權許可了超過380套CCR Platforming裝置)，UOP公司展望了這項技術的未來，包括邁向新創(chuàng)新的途徑，重點針對潛在的改造或重新裝填催化劑，以改善目前市場和新興市場的現(xiàn)有資產(chǎn)，以及生產(chǎn)芳烴的其他商業(yè)模式。

在改造及重新裝填方面，為了維持關鍵操作，煉油廠正在尋找改善其CCR Platforming裝置、提高可靠性并符合環(huán)境法規(guī)的方法。改進CCR Platforming裝置的一種方法是用UOP CatMax內構件代替舊的扇型桶，CatMax內構件提供的機械強度是傳統(tǒng)D形扇型桶的10倍，還可以使同一反應器中有效催化劑體積增加10%。有效催化劑體積提高有助于提高產(chǎn)能、降低反應器入口溫度、提高C5+收率或提高辛烷值，取決于裝置的具體需求。

另一種可選的改造方案是安裝UOP的Chlorsorb系統(tǒng)。Chlorsorb是一種廢物處理技術，可從氯化物含量高的廢氣中回收氯化物，并回到工藝中循環(huán)使用。廢催化劑被用于氯化物吸附劑。該系統(tǒng)不使用堿，沒有需要處理的廢堿液。

在CCR再生器單元中引入Chlorsorb的方式有兩種：從還原區(qū)廢氣中回收氯化物，或從再生器廢氣中回收氯化物。第一種方式減少了Platforming裝置產(chǎn)物中的氯化物數(shù)量，從而減少了凈氯化物氣體處理裝置中吸附劑的消耗。第二種方法減少了從CCR再生單元排出的氯化物數(shù)量，從而取消了堿液洗滌過程。

工業(yè)應用結果證明Chlorsorb系統(tǒng)可去除再生廢氣中99%以上的氯化物，達到了美國環(huán)境保護局(EPA)于2005年2月開始實施的“石油煉制裝置(催化裂化裝置、催化重整裝置和硫磺回收裝置)NESHAP”法規(guī)中氯化物回收率的要求。

除了采用創(chuàng)新技術更新設備之外，新的催化劑始終是提高裝置性能的一種方法。多年來，每一代新催化劑都比上一代催化劑有更高穩(wěn)定性、更高產(chǎn)率或更高加工量。CCR Platforming催化劑的開發(fā)始于1971年應用之前的數(shù)年，開始的理念與傳統(tǒng)固定床重整反應過程相同。CCR Platforming催化劑開發(fā)初期使用的是單金屬Pt催化劑，沒有優(yōu)化到當今催化劑配方那樣的水平。

例如，在21世紀初期，一種密度更高、活性更高的催化劑幫助生產(chǎn)商通過最大化產(chǎn)能，取消火焰加熱爐，改善生產(chǎn)效率，從而消除裝置瓶頸。如今，超過一半的CCR仍然使用這些催化劑。UOP公司開發(fā)的解決方案可以提高汽油的收率或擴大芳烴產(chǎn)能。今年早些時候，UOP宣布了其RMY-7催化劑和最大程度提高產(chǎn)率的Naphtha Performance解決方案，并采用創(chuàng)新的服務支持方法來維持更好的性能和更高的利潤。同樣，新型R-400系列催化劑提高了產(chǎn)率、活性、穩(wěn)定性和耐用性的標準。

煉化一體化方面，在汽油需求高峰即將到來、柴油需求放緩和更嚴格的燃料標準的推動下，煉油商重新思考將原油轉化為運輸燃料的傳統(tǒng)模式。在運輸燃料規(guī)格沒有變化的情況下，石化產(chǎn)品的需求繼續(xù)強勁增長。許多煉油廠正在尋求從汽油和餾分油轉向利潤率更高、需求不斷增長的石化產(chǎn)品(例如芳烴和丙烯)的低成本路線。

配備CCR重整裝置的煉油商發(fā)現(xiàn)，只需進行小規(guī)模改造就可以從燃料模式轉變?yōu)榉紵N模式，能夠從重整產(chǎn)品中提取苯和混合二甲苯，同時仍然可以從剩余的重整油中生產(chǎn)汽油。

CCR Platforming裝置使煉油廠能夠從汽油模式轉變到芳烴模式，添加低成本的芳烴回收裝置(ARU)來回收苯和混合二甲苯，仍然可以從剩余的物流中生產(chǎn)符合規(guī)格的汽油，而無需對其他任何裝置進行重大改造。

根據(jù)最能滿足市場需求的模式，汽油需求的高峰可能會提前幾年，并且比新冠肺炎大流行之前的預測要每天減少幾百萬桶。與此同時，石化行業(yè)的發(fā)展并未放緩。CCR PlatformingTM對這兩個行業(yè)都至關重要，UOP公司希望在未來幾年引領這項技術的創(chuàng)新。