連續(xù)重整工藝流程分析與探討

馬亞恒 孫亮

摘要：連續(xù)重整工藝流程也指催化劑連續(xù)再生重整工藝技術(shù)及流程，利用移動(dòng)床反應(yīng)器，加入催化劑后，讓催化劑在反應(yīng)器與再生器之間連續(xù)的流動(dòng)并發(fā)揮催化作用。當(dāng)前，在世界范圍內(nèi)，常見(jiàn)的或者主流的連續(xù)重整工藝也比較多，例如美國(guó)的重疊式連續(xù)重整工藝、法國(guó)的并列式連續(xù)重整工藝流程。文章對(duì)常見(jiàn)的連續(xù)重整工藝流程進(jìn)行了分析和探討，對(duì)連續(xù)重整工藝技術(shù)具有一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：連續(xù)重整工藝;催化劑;流程

1引言

連續(xù)重整工藝流程指的是催化劑的連續(xù)再生重整工藝，這種工藝流程使用移動(dòng)床作為反應(yīng)器，讓催化劑能夠在反應(yīng)器與再生器之間連續(xù)移動(dòng)。在重整反應(yīng)工藝流程及反應(yīng)條件下，催化劑上面存在的積碳可以被有效的清除掉，這種情況下，重整反應(yīng)就可以在比較苛刻的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在連續(xù)重整工藝流程中，反應(yīng)的壓力和氫油比偏低，重整反應(yīng)產(chǎn)品的收率能夠得到保障，并且反應(yīng)周期較長(zhǎng)，工藝操作可以在穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行。當(dāng)前，在連續(xù)重整工藝流程操作中常見(jiàn)的工藝技術(shù)如前面提到的美國(guó)的重疊式連續(xù)重整工藝、法國(guó)的并列式連續(xù)重整工藝流程都屬于絕熱式徑向反應(yīng)器的多段反應(yīng)，同時(shí)單獨(dú)配備了催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)。在連續(xù)重整工藝中，催化劑在反應(yīng)器和再生器之間能夠連續(xù)的流動(dòng)，因此，在操作工藝，操作流程，設(shè)備結(jié)構(gòu)，條件控制方面每種工藝都具有其特點(diǎn)。當(dāng)然，也存在一定的差異性，表現(xiàn)為[1]：

（1）美國(guó)的重疊式連續(xù)重整工藝中的反應(yīng)器以重疊式進(jìn)行布置，所占的空間及面積較小，催化劑在反應(yīng)器之間依靠重力作用流動(dòng)，不需要借助氣體進(jìn)行催化劑的提升，但是對(duì)反應(yīng)設(shè)備及反應(yīng)框架的要求較高。法國(guó)的并列式連續(xù)重整工藝流程以并列式進(jìn)行布置，各個(gè)反應(yīng)器中的催化劑需要在氣體作用下才能提升，反應(yīng)設(shè)備高度不需要特別嚴(yán)格，設(shè)備維修起來(lái)較為便捷，但是面積較大，占有一定的體積，并且在反應(yīng)過(guò)程中需要?dú)怏w多次進(jìn)行提升。

（2）法國(guó)的并列式連續(xù)重整工藝流程比較簡(jiǎn)單，對(duì)工藝設(shè)備及管線的材質(zhì)具有較高的要求，伴生氣中含有一定量的水，并且含水率比較高。再生器的干燥流程采取冷循環(huán)方式，所需要的設(shè)備數(shù)量較多，材質(zhì)以普通鋼制材料為主，選材比較便捷，對(duì)催化劑比表面積的保持較為有利。

（3）美國(guó)的重疊式連續(xù)重整工藝中閉鎖料斗裝置安裝在再生器的下面部位，再生器運(yùn)行壓力低于反應(yīng)壓力。法國(guó)的并列式連續(xù)重整閉鎖料斗安裝在再生器的上面位置，再生器運(yùn)行壓力高于反應(yīng)壓力，有助于催化劑的燒焦操作。

2重疊式連續(xù)重整工藝流程概述

2.1 常壓再生工藝

常壓再生工藝反應(yīng)所需的壓力為0.88MPa，為常壓狀態(tài)。為確保催化劑能夠在反應(yīng)器和再生器之間平穩(wěn)輸送，待生與再生的催化劑之間會(huì)設(shè)置兩個(gè)閉鎖料斗，并設(shè)置了相應(yīng)的程序和流程，例如物料準(zhǔn)備、設(shè)備吹掃、卸料、提壓、填料等操作。催化劑的輸送程序依靠邏輯控制系統(tǒng)進(jìn)行，如系統(tǒng)的儀表、系統(tǒng)定時(shí)器、系統(tǒng)的閥門自動(dòng)控制裝置。在催化劑輸送操作方面，則需要用兩個(gè)程序邏輯控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，分別用來(lái)控制待生催化劑和控制再生催化劑。而系統(tǒng)的催化劑流動(dòng)速率則是根據(jù)流量控制料斗進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)定，能夠按照一定周期、連續(xù)性的、小規(guī)模的將再生器的催化劑運(yùn)輸?shù)骄彌_料斗中去。在這個(gè)工藝流程中，所有的催化劑輸送都采取兩個(gè)閉鎖料斗結(jié)合料位要求實(shí)現(xiàn)輸送的控制[2]。

2.2 加壓再生工藝

加壓再生工藝是在原來(lái)常壓再生工藝基礎(chǔ)上的創(chuàng)新與改造，具體優(yōu)化之處有：催化反應(yīng)壓力下降至0.35MPa，讓反應(yīng)更加復(fù)雜、產(chǎn)品的收率更高，反應(yīng)器內(nèi)的物料結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，由之前的上進(jìn)下出改為上進(jìn)上出，從而優(yōu)化了氣流分布，減少了死區(qū)。再生器的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，操作壓力由常壓變?yōu)?.25MPa，催化劑的再生能力也有所增加，進(jìn)而減少了催化劑的循環(huán)周期。閉鎖料斗以分區(qū)變壓方式進(jìn)行控制，催化劑管線上實(shí)現(xiàn)了無(wú)閥操作，降低了催化劑的磨損，進(jìn)而減少了閥門維修維護(hù)工作量。這一系統(tǒng)中，還原罐安裝在閉鎖料斗的上部，利用純度較高的氫氣作為催化反應(yīng)的還原氣，還原后氣體進(jìn)入到產(chǎn)氫管網(wǎng)，不會(huì)進(jìn)入到重整反應(yīng)反應(yīng)器中，這樣，混合系統(tǒng)中的水分不會(huì)被帶入到反應(yīng)系統(tǒng)中。這種工藝還設(shè)置了空氣洗滌塔，放空的空氣在堿洗后會(huì)再次排入到大氣中，起到保護(hù)大氣環(huán)境的作用。

2.3 Cyclemax工藝

這種工藝條件下，反應(yīng)的基本條件類似于加壓再生工藝技術(shù)，主要差別在于催化劑的再生流程及設(shè)備上進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化，主要表現(xiàn)為：再生器內(nèi)使用錐形的篩網(wǎng)，避免有些催化劑在反應(yīng)器中高溫高含水條件下長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)，這樣能夠起到提高催化劑使用壽命的作用。對(duì)催化劑提升系統(tǒng)中的提升器進(jìn)行了改進(jìn)，改成了“L閥”以取代現(xiàn)有提升器，這種結(jié)構(gòu)在改進(jìn)后使用了無(wú)沖擊彎頭，這樣能夠起到減少催化劑磨損的作用。這種工藝中，催化劑在反應(yīng)器頂部還原罐內(nèi)在不同溫度和壓力條件下分為兩段進(jìn)行反應(yīng)，起到改善還原條件的效果?？梢暂^好的保持催化劑的性能，同時(shí)可以直接使用不需要提純的重整氫作為還原氣?？梢栽诖呋瘎┓磻?yīng)器的頂部增加一個(gè)漏斗，在系統(tǒng)不停工的情況下可以更換催化劑。

3并列式連續(xù)重整工藝流程概述

分批再生工藝技術(shù)反應(yīng)壓力為0.8MPa，再生器中催化劑會(huì)分批再生，壓力稍高于反應(yīng)壓力。該再生系統(tǒng)的主要特點(diǎn)包括：催化劑的提升使用的氣體為氫氣;再生器內(nèi)的反應(yīng)依靠加壓操作分批進(jìn)行;再生器固定結(jié)構(gòu)為空筒結(jié)構(gòu)等。采取冷循環(huán)方式，利用壓縮機(jī)進(jìn)行輸送，加設(shè)加熱爐進(jìn)行加熱，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控。

這一工藝常見(jiàn)的有兩種，分別為：Regen B工藝和Regen C工藝，這兩種工藝在反應(yīng)壓力、設(shè)備規(guī)模、體積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、再生器工作方式、催化劑是否有閥門、催化劑提升介質(zhì)等均有各自特點(diǎn)，具有各自不同特點(diǎn)。選擇何種類型的工藝，需要根據(jù)連續(xù)重整工藝的具體流程、具體要求進(jìn)行針對(duì)性的選擇和操作。

4結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前先進(jìn)的煉油化工生產(chǎn)過(guò)程中，連續(xù)重整工藝技術(shù)發(fā)揮著重要作用，大概可以概況為三種，分別是生產(chǎn)清潔汽油組分;生產(chǎn)苯，甲苯和對(duì)、間、臨位二甲苯作為石油化工原;提供廉價(jià)的氫氣。由于連續(xù)重整工藝流程非常重要，因此，需要對(duì)工藝操作進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。文章對(duì)此進(jìn)行了研究，對(duì)更好的開(kāi)展連續(xù)重整工藝具有一定的借鑒價(jià)值和意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張亞輝. 連續(xù)重整工藝流程綜述[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊，2019，33（6）：45-46.

[2] 郭彥，龔燕，劉維康，等. 連續(xù)重整裝置節(jié)能潛力研究 [J]. 山東化工，2018，6（3）：25-26.