連續重整工藝技術研究進展

金宏偉(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812)

0 引言

連續重整工藝作為煉油生產中一項重要的工藝技術，通常情況下主要是石腦油，并且通過加氫重整催化等工藝體系，將各個再生單元進行重整形成一個整體。在處理完成以后，可以將原料油中的重金屬雜質去除，直接進入到連續重整工藝生產中，以此保證生產產品的質量，滿足其生產領域對煉油產品的需求。同時，連續重整工藝技術憑借自身的優勢，在煉油生產領域中具有良好的發展趨勢。

1 連續重整工藝技術分析

連續重整工藝技術屬于石油二次加工的一種技術，可以有效提升石油加工生產的質量，降低對石油能源的消耗，實現良好的加工生產效益[1]。

1.1 工藝技術概述

連續重整工藝技術較為復雜，要想實現技術應用的效果，必須掌握其技術概述和技術要點。

(1)連續重整工藝技術主要是將石腦油、辛烷值、加氫石腦油作為主要的加工原料，并且在生產加工的時候，利用Pt-Re雙金屬催化劑，在500 ℃左右的高溫環境下，促使原料分子產生變化和重整，以此增加芳烴的產量，確保生產產品的質量。連續重整工藝技術主要包括：UOP連續重整和IFP連續重整工藝技術形式。

(2)連續重整工藝技術在加工生產的時候，催化劑可以按順序流過串聯的移動床反應器，并且從最后一個反應器流出。催化劑含碳量為5%～7%，催化劑通過重力和氣體提升，傳輸到再生器進行再生處理。再生完成以后，恢復活性的再生催化劑可以返回到第一反應器進行反應，這樣在系統內形成一個閉路循環的狀態，以此保證連續重整工藝技術加工生產的質量和穩定性。

(3)從技術工藝的角度來說，雖然連續重整工藝技術加工生產的時候，所使用的催化劑可以頻繁進行再生處理[2]，但對反應條件較為嚴格，主要為0.80～0.35 MPa的低反應壓力，反應溫度為500～530 ℃，為環烷烴、直鏈烷烴轉化為芳烴的反應提供相對便利的條件，重整生成油的辛烷值可以達到100以上，其液體收率和氫氣產量也相對較高，以此實現良好的加工生產效果。

1.2 技術特點

連續重整技術中UOP連續重整技術工藝和IFP連續重整技術工藝在反應條件方面基本是相似的，都是利用催化劑生成反應，以此實現預期的連續重整目的。從外觀的角度來說，UOP連續重整技術中的三個或四個反應器就是疊置的，催化劑主要是根據重力，由上而下按照順序流過反應器，最后一個反應器出來的待生催化劑再用氮氣提升至再生器頂部。IFP連續重整技術工藝的反應器屬于并列關系，并且催化劑在每兩個反應器之間利用氮氣提升到下一個反應器的頂部，提升到最后一個反應器所出來的待生催化劑，依舊是利用氮氣提升到再生器頂部。

1.3 工藝技術的優缺點

連續重整工藝技術存在優勢的同時也存在著一定的缺點，需要對其優缺點進行詳細的了解、全面的掌握，才可以有針對性地對連續重整工藝技術進行改進，實現其良好的發展。

連續重整工藝技術作為煉油加工生產發展中重要的發展趨勢，為其重整反應提供了相對便利和適宜的條件。同時，利用連續重整工藝技術可以實現較高的芳烴產率、液體收率、氫氣產率等，提升其生產效率，生產產品的質量也得到保障。但連續重整工藝技術在應用的時候，需要根據具體的實際情況，合理選擇技術形式，才能保證良好的技術效益。

連續重整工藝技術所需要的成本相對較大，其裝置的規模越小，所占用的比例也就越大，所以當規模小時采用連續重整工藝技術，其經濟效益相對較差。

2 連續重整工藝技術的應用

2.1 重疊式連續重整

重疊式連續重整工藝技術主要是從常壓再生工藝、Cyclemax工藝、加壓再生工藝技術等方面展開，落實好各項技術形式，可以有效保證加工生產的效果[3]。

(1)常壓再生工藝。常壓再生工藝是重疊式連續重整工藝技術中常見的一種技術形式，工藝反應壓力應當控制在0.88 MPa，并且為了保證在反應器與再生器之間產生或者再生的催化劑各有一個的閉鎖料斗，根據相關標準，規定了一系列的程序步驟，其中主要包括：準備、吹掃、卸料、加壓、裝料等方面。同時，常壓再生工藝技術加工生產的時候，催化劑輸送主要是以程序邏輯控制系統為主，以儀表、定時器、閥門自動控制等設備為輔，這樣可以實現一個對待生催化劑進行控制，一個對再生催化劑進行控制的效果。另外，常壓再生工藝加工生產主要是利用流量控制斗對催化劑流動速度進行控制，以此保證良好的常壓再生工藝技術加工生產效果。

(2)加壓再生工藝技術。加壓再生工藝主要是在常壓再生工藝基礎之上進行改進，主要表現為反應壓力有所下降，一般下降到0.35 MPa，并且根據實際情況反映刻度，提升產品的收率。在加壓再生工藝技術加工生產的時候，反應器內物料主要是由上進下出轉變為上進上出的結構狀態，這樣可以有效改善氣流分布的狀態，避免產生隱患。加壓再生工藝技術主要是對再生器結構進行改進，主要是將其操作壓力常壓參數值進行提高，一般是提高到0.25 MPa，這樣可以實現良好的催化劑再生能力，實現良好的加工生產效率[4]。另外，閉鎖料斗也進行了改變，將其轉換成分區變壓控制，并且催化劑管線上呈現無閥操作，以此減少磨損以及維護的次數，降低其加工生產成本。加壓再生工藝技術加工生產的時候，將還原罐放置在閉鎖料斗上，這樣可以利用較高純度的氫氣作為還原氣，并且還原尾氣排入產氫管網，不進入反應器，在一定程度上避免水分帶入反應系統。根據實際情況放置空氣洗滌塔，空氣在經過堿的清洗以后才釋放到大氣中，以此避免對環境造成嚴重的影響。

(3)Cyclemax工藝。Cyclemax工藝技術也是重疊式連續重整技術中常見的一項技術形式，Cyclemax工藝所采用的再生器是以錐形篩網為主，這樣可以有效避免部分催化劑在高溫環境的狀態下產生較長的停留時間，以此提升催化劑的壽命。同時，Cyclemax工藝對催化劑提升系統有所改進，主要是利用“L”代替傳統提升氣，并且使用無沖擊彎頭，可以有效減少磨損問題的產生[5]。催化劑可在反應器頂部的還原罐內部，在不同的溫度環境下進行還原，可以有效改善還原的條件，也有利于保持催化劑性能，并可直接使用未經提純的重整氫作還原氣。另外，Cyclemax工藝技術加工生產的時候，可以根據實際情況，適當增加料斗，這樣可以處于不停工的狀態進行催化劑的更換，以此實現良好的加工生產效率。

2.2 并列式連續重整工藝技術

并列式連續重整工藝技術主要包括： Regen C工藝、分批再生工藝、Regen B工藝等，其具體的內容如下。

(1) 分批再生工藝。分批再生工藝技術是并列式連續重整工藝技術中常見的一種技術形式，該項技術的反應壓力為0.8 MPa，并且在反應壓力的作用下，催化劑在再生器內部分批再生，其壓力為0.96 MPa。分批再生工藝在加工生產的時候，重整反應器一般呈現并列的布置，利用氫氣對催化劑進行提升，以此保證催化劑提升的效果。另外，再生主要采用冷循環方式為主，并且利用壓縮機進行壓送，將加熱爐作為再生供熱，以此實現良好的再生效果。

(2) Regen B工藝。Regen B工藝主要是在分批再生工藝的基礎之上進行改進，重整反應壓力可以根據實際情況適當降低，降低到0.35 MPa，這樣再生器壓力可以高于第一反應器壓力，避免異常現象的產生[6]。另外，催化劑再生主要是從上至下進行劃分，劃分為：一段燒焦、二段燒焦、氧化氯化和焙燒等區。同時，利用電加熱器進行加熱再生器，并根據實際情況設置氮氣，實現良好的循環系統，把再生催化劑提升氫氣轉換成氮氣，以此實現催化劑再生轉化的效率。

(3)Regen C工藝。Regen C工藝主要是根據實際情況，降低燒焦區的溫度、濕度等方面，以此提升催化劑的使用壽命。另外，Regen C工藝對氧氣燒焦系統進行了改進，這樣可以有效提升燒焦操作的可能性，實現并列式連續重整技術存在的價值。

3 提升連續重整工藝技術應用的主要措施

為了實現良好的連續重整工藝技術應用效果，需要采取合理的措施，加強對連續重整工藝技術應用的控制，避免各項工藝技術問題的產生，實現良好的應用效果。

3.1 預處理單元控制

預處理單元控制是提升連續重整工藝技術應用效果的關鍵，主要是從溫度、壓力、空速等方面展開，其內容如下：

(1)溫度。針對預加氫反應期間，反應溫度的合理性直接影響著反應的效果。因此，一定要對其溫度進行嚴格的控制，不能使溫度過高，因為溫度過高就會產生硫醇，嚴重影響脫硫的效率。通常情況下，溫度一定不能大于340 ℃[7]。

(2)壓力。氫分壓可以將反應壓力中所產生的影響顯現出來，并且操作壓力、原料油的氣化率，以及氫油之間的比例直接決定著氫分壓的效果。同時，如果壓力有所提升，可以減少催化劑上面的積碳量，加強氫反應的效率，并且將其中存在的一些雜質進行有效去除。但是，在進行調節的時候，不能將其壓力作為一個參數，主要是因為經常會受到設備的限制，造成不利的影響。因此，需要根據原料油之間存在的差異，以及各項裝置的具體情況，適當調節反應壓力，如果原料油中存在較多雜質，那么需要在原基礎之上適當增加壓力數值，如果雜質相對較少，則需要在原基礎上降低壓力值，以此保證壓力的合理性。

(3)空速。在連續重整工藝技術加工生產的時候，影響加氫期間體積空速大小的因素相對較多，例如：產品的質量、原料油的性質以及具體的操作條件[8]。因此，需要對各個方面進行綜合性的考慮，合理設置空速參數值，避免對催化劑的使用造成嚴重的影響。

3.2 重整反應單元

針對重整反應單元應當從反應溫度、催化劑控制、反應系統潔凈度控制等方面展開，其內容如下：

(1)反應溫度。從重整反應的角度來說，反應溫度不僅影響生成油的效果以及質量，也影響著氫氣產率，這意味著，反應溫度在重整反應單元中占據著重要的地位。同時，反應溫度的合理性也影響著重整裝置的運行，溫度較高，也會對重整裝置產生較大的不利影響。

因此，在反應溫度控制的時候，一定要保證其合理性，可以利用加熱爐進行精細化調節，避免異常現象的產生。同時，在具體操作的時候，一定要保證熱爐燃燒處于均勻的狀態，并根據實際需求設置火嘴的數量以避免熱爐負荷較大。可以在火嘴的位置設置壓力表，并且根據實際情況，適當對爐膛負壓進行調整，以此保證良好的熱燃燒效果。另外，需要定期對加熱爐進行清潔處理，避免出現堵塞，影響火嘴的使用性能。

(2)催化劑控制。要保證催化劑自身的活性得以充分發揮，一定要對催化劑進行合理的控制，一般情況下最為理想的狀態為循環氫環境中水含量為15～25 mol，并且催化劑中氯含量為1.1%～1.2%[9]。同時，在加工生產的時候，需要對反應系統所產生的高水沖擊進行嚴格的控制，避免造成不良影響。在進料的時候，還需要對硫含量進行嚴格的控制，一般情況下應當控制在0.25%～0.50%之間，這樣可以有效避免結焦現象的產生。

但是，如果發現氮含量超標，需要在第一時間對原料組成以及工藝技術的實施進行優化，確保其合理性。

(3) 科學控制反應系統潔凈度。在管理工作過程中，想要有效達到保障裝置運行的穩定性和可靠性，就應當減少操作過程中例如粉塵等雜質在反應系統中的聚集，同時要預防反應系統中重整催化劑降壓的增加。原因是一旦重整反應系統出現跑劑的現象，直接會影響到物料與氫氣的平衡度，導致操作裝置不能正常的運行，嚴重減少企業經濟效益。

并且粉塵過多易影響下游操作裝置，促使催化劑的消耗量大量增加。想要有效解決催化劑發生過度跑損的問題，必須要時刻強化設備操作水平與能力，注重優化設計工藝，更應該不斷完善精細化管理。基本的操作步驟主要是進行重整升降溫度的調節，從而有效控制重整反應時的苛刻條件，避免損傷設備內部構件，同時要注意減少調整反應溫度的頻率，通過控制穩定燃料氣管網內燃料氣體的組成，減少氫氣含量的大幅度變化與反應的波動，從而保障反應器的穩定運行。同時要觀察儀表和工藝等方面的問題，不斷進行優化，大大提高循環壓縮機的管理水平，注意定期檢查反應器，提高操作人員的專業能力，增強解決突發事故的能力，保障整體操作過程中的安全生產[10]。

3.3 催化劑再生單元

連續重整工藝技術在應用控制的時候，不僅需要重視預處理單元控制、重整反應單元導等，還需要重視催化劑再生單元，這樣才能保證其控制效果，實現預期的加工生產目的，確保其效果和經濟效益。

(1)催化劑再生單元控制的重點是再生燒焦過程控制，其關鍵點是控制燒焦氣的含氧量，一般是將其控制在0.5%～1.0%，保證燒焦期間的穩定性。同時，如果成本允許的話，可以引進一臺氧含量分析儀，這樣可以對其含氧量進行分析，根據氧含量的情況，適當進行調整，避免產生意外情況。另外，僅僅控制含氧量是不夠的，還需要控制燒焦溫度峰值，通常控制在475～550 ℃最為適宜，其最高溫度不能超過590 ℃，并且如果處于完全燒焦的狀態，這時就需要及時降低床層溫度，確保其安全性和穩定性[11]。

(2)針對干燥空氣含水量的控制，需要在連續重整工藝技術加工生產的時候，對催化劑的性能進行判斷，這樣可以通過干燥劑的干燥程度進行判斷，其表現為干燥程度越高，其性能越好，可以有效提升加工生產的效果。加強對干燥空氣含水量的控制，主要是因為含水量一旦較多，在催化劑再生還原的時候，很容易導致催化劑失氯，嚴重影響再生還原的質量。為了提升催化劑的干燥程度，可以將熱干燥空氣上所殘留的水分去除，以此保證良好的干燥程度，實現預期的加工生產目的。

(3)再生煙氣脫氯也是催化劑再生單元控制的主要內容，傳統的堿洗脫氯技術在長期使用中存在的一些弊端逐漸顯現出來，已經無法滿足連續重整工藝技術加工生產的需求[12]。因此，隨著各項技術的發展，逐漸將Chlorsorb TM氯吸附技術應用到其中，并且根據實際情況，將料斗設置在氯吸附區進行分離處理，這樣可以確保再生器中的空氣與催化劑進行充分的接觸，并且可以有效回收空氣中的氯，避免腐蝕造成嚴重的影響，也能降低連續重整工藝技術加工生產成本，實現良好的加工生產效益。

4 結語

綜上所述，在各項科學技術快速發展、連續重整工藝技術逐漸成熟的背景下，文章基于連續重整工藝技術的特點和概念，對其具體應用以及控制措施展開分析和闡述，嚴格落實各項技術內容，加強對各個方面的控制，其目的就是保證連續重整工藝技術加工生產的質量，以及期間的穩定性，實現良好的經濟效益，為其行業的發展提供重要的技術支持。