连续重整工艺技术研究进展

金宏伟(中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江 宁波 315812)

0 引言

连续重整工艺作为炼油生产中一项重要的工艺技术，通常情况下主要是石脑油，并且通过加氢重整催化等工艺体系，将各个再生单元进行重整形成一个整体。在处理完成以后，可以将原料油中的重金属杂质去除，直接进入到连续重整工艺生产中，以此保证生产产品的质量，满足其生产领域对炼油产品的需求。同时，连续重整工艺技术凭借自身的优势，在炼油生产领域中具有良好的发展趋势。

1 连续重整工艺技术分析

连续重整工艺技术属于石油二次加工的一种技术，可以有效提升石油加工生产的质量，降低对石油能源的消耗，实现良好的加工生产效益[1]。

1.1 工艺技术概述

连续重整工艺技术较为复杂，要想实现技术应用的效果，必须掌握其技术概述和技术要点。

(1)连续重整工艺技术主要是将石脑油、辛烷值、加氢石脑油作为主要的加工原料，并且在生产加工的时候，利用Pt-Re双金属催化剂，在500 ℃左右的高温环境下，促使原料分子产生变化和重整，以此增加芳烃的产量，确保生产产品的质量。连续重整工艺技术主要包括：UOP连续重整和IFP连续重整工艺技术形式。

(2)连续重整工艺技术在加工生产的时候，催化剂可以按顺序流过串联的移动床反应器，并且从最后一个反应器流出。催化剂含碳量为5%～7%，催化剂通过重力和气体提升，传输到再生器进行再生处理。再生完成以后，恢复活性的再生催化剂可以返回到第一反应器进行反应，这样在系统内形成一个闭路循环的状态，以此保证连续重整工艺技术加工生产的质量和稳定性。

(3)从技术工艺的角度来说，虽然连续重整工艺技术加工生产的时候，所使用的催化剂可以频繁进行再生处理[2]，但对反应条件较为严格，主要为0.80～0.35 MPa的低反应压力，反应温度为500～530 ℃，为环烷烃、直链烷烃转化为芳烃的反应提供相对便利的条件，重整生成油的辛烷值可以达到100以上，其液体收率和氢气产量也相对较高，以此实现良好的加工生产效果。

1.2 技术特点

连续重整技术中UOP连续重整技术工艺和IFP连续重整技术工艺在反应条件方面基本是相似的，都是利用催化剂生成反应，以此实现预期的连续重整目的。从外观的角度来说，UOP连续重整技术中的三个或四个反应器就是叠置的，催化剂主要是根据重力，由上而下按照顺序流过反应器，最后一个反应器出来的待生催化剂再用氮气提升至再生器顶部。IFP连续重整技术工艺的反应器属于并列关系，并且催化剂在每两个反应器之间利用氮气提升到下一个反应器的顶部，提升到最后一个反应器所出来的待生催化剂，依旧是利用氮气提升到再生器顶部。

1.3 工艺技术的优缺点

连续重整工艺技术存在优势的同时也存在着一定的缺点，需要对其优缺点进行详细的了解、全面的掌握，才可以有针对性地对连续重整工艺技术进行改进，实现其良好的发展。

连续重整工艺技术作为炼油加工生产发展中重要的发展趋势，为其重整反应提供了相对便利和适宜的条件。同时，利用连续重整工艺技术可以实现较高的芳烃产率、液体收率、氢气产率等，提升其生产效率，生产产品的质量也得到保障。但连续重整工艺技术在应用的时候，需要根据具体的实际情况，合理选择技术形式，才能保证良好的技术效益。

连续重整工艺技术所需要的成本相对较大，其装置的规模越小，所占用的比例也就越大，所以当规模小时采用连续重整工艺技术，其经济效益相对较差。

2 连续重整工艺技术的应用

2.1 重叠式连续重整

重叠式连续重整工艺技术主要是从常压再生工艺、Cyclemax工艺、加压再生工艺技术等方面展开，落实好各项技术形式，可以有效保证加工生产的效果[3]。

(1)常压再生工艺。常压再生工艺是重叠式连续重整工艺技术中常见的一种技术形式，工艺反应压力应当控制在0.88 MPa，并且为了保证在反应器与再生器之间产生或者再生的催化剂各有一个的闭锁料斗，根据相关标准，规定了一系列的程序步骤，其中主要包括：准备、吹扫、卸料、加压、装料等方面。同时，常压再生工艺技术加工生产的时候，催化剂输送主要是以程序逻辑控制系统为主，以仪表、定时器、阀门自动控制等设备为辅，这样可以实现一个对待生催化剂进行控制，一个对再生催化剂进行控制的效果。另外，常压再生工艺加工生产主要是利用流量控制斗对催化剂流动速度进行控制，以此保证良好的常压再生工艺技术加工生产效果。

(2)加压再生工艺技术。加压再生工艺主要是在常压再生工艺基础之上进行改进，主要表现为反应压力有所下降，一般下降到0.35 MPa，并且根据实际情况反映刻度，提升产品的收率。在加压再生工艺技术加工生产的时候，反应器内物料主要是由上进下出转变为上进上出的结构状态，这样可以有效改善气流分布的状态，避免产生隐患。加压再生工艺技术主要是对再生器结构进行改进，主要是将其操作压力常压参数值进行提高，一般是提高到0.25 MPa，这样可以实现良好的催化剂再生能力，实现良好的加工生产效率[4]。另外，闭锁料斗也进行了改变，将其转换成分区变压控制，并且催化剂管线上呈现无阀操作，以此减少磨损以及维护的次数，降低其加工生产成本。加压再生工艺技术加工生产的时候，将还原罐放置在闭锁料斗上，这样可以利用较高纯度的氢气作为还原气，并且还原尾气排入产氢管网，不进入反应器，在一定程度上避免水分带入反应系统。根据实际情况放置空气洗涤塔，空气在经过碱的清洗以后才释放到大气中，以此避免对环境造成严重的影响。

(3)Cyclemax工艺。Cyclemax工艺技术也是重叠式连续重整技术中常见的一项技术形式，Cyclemax工艺所采用的再生器是以锥形筛网为主，这样可以有效避免部分催化剂在高温环境的状态下产生较长的停留时间，以此提升催化剂的寿命。同时，Cyclemax工艺对催化剂提升系统有所改进，主要是利用“L”代替传统提升气，并且使用无冲击弯头，可以有效减少磨损问题的产生[5]。催化剂可在反应器顶部的还原罐内部，在不同的温度环境下进行还原，可以有效改善还原的条件，也有利于保持催化剂性能，并可直接使用未经提纯的重整氢作还原气。另外，Cyclemax工艺技术加工生产的时候，可以根据实际情况，适当增加料斗，这样可以处于不停工的状态进行催化剂的更换，以此实现良好的加工生产效率。

2.2 并列式连续重整工艺技术

并列式连续重整工艺技术主要包括： Regen C工艺、分批再生工艺、Regen B工艺等，其具体的内容如下。

(1) 分批再生工艺。分批再生工艺技术是并列式连续重整工艺技术中常见的一种技术形式，该项技术的反应压力为0.8 MPa，并且在反应压力的作用下，催化剂在再生器内部分批再生，其压力为0.96 MPa。分批再生工艺在加工生产的时候，重整反应器一般呈现并列的布置，利用氢气对催化剂进行提升，以此保证催化剂提升的效果。另外，再生主要采用冷循环方式为主，并且利用压缩机进行压送，将加热炉作为再生供热，以此实现良好的再生效果。

(2) Regen B工艺。Regen B工艺主要是在分批再生工艺的基础之上进行改进，重整反应压力可以根据实际情况适当降低，降低到0.35 MPa，这样再生器压力可以高于第一反应器压力，避免异常现象的产生[6]。另外，催化剂再生主要是从上至下进行划分，划分为：一段烧焦、二段烧焦、氧化氯化和焙烧等区。同时，利用电加热器进行加热再生器，并根据实际情况设置氮气，实现良好的循环系统，把再生催化剂提升氢气转换成氮气，以此实现催化剂再生转化的效率。

(3)Regen C工艺。Regen C工艺主要是根据实际情况，降低烧焦区的温度、湿度等方面，以此提升催化剂的使用寿命。另外，Regen C工艺对氧气烧焦系统进行了改进，这样可以有效提升烧焦操作的可能性，实现并列式连续重整技术存在的价值。

3 提升连续重整工艺技术应用的主要措施

为了实现良好的连续重整工艺技术应用效果，需要采取合理的措施，加强对连续重整工艺技术应用的控制，避免各项工艺技术问题的产生，实现良好的应用效果。

3.1 预处理单元控制

预处理单元控制是提升连续重整工艺技术应用效果的关键，主要是从温度、压力、空速等方面展开，其内容如下：

(1)温度。针对预加氢反应期间，反应温度的合理性直接影响着反应的效果。因此，一定要对其温度进行严格的控制，不能使温度过高，因为温度过高就会产生硫醇，严重影响脱硫的效率。通常情况下，温度一定不能大于340 ℃[7]。

(2)压力。氢分压可以将反应压力中所产生的影响显现出来，并且操作压力、原料油的气化率，以及氢油之间的比例直接决定着氢分压的效果。同时，如果压力有所提升，可以减少催化剂上面的积碳量，加强氢反应的效率，并且将其中存在的一些杂质进行有效去除。但是，在进行调节的时候，不能将其压力作为一个参数，主要是因为经常会受到设备的限制，造成不利的影响。因此，需要根据原料油之间存在的差异，以及各项装置的具体情况，适当调节反应压力，如果原料油中存在较多杂质，那么需要在原基础之上适当增加压力数值，如果杂质相对较少，则需要在原基础上降低压力值，以此保证压力的合理性。

(3)空速。在连续重整工艺技术加工生产的时候，影响加氢期间体积空速大小的因素相对较多，例如：产品的质量、原料油的性质以及具体的操作条件[8]。因此，需要对各个方面进行综合性的考虑，合理设置空速参数值，避免对催化剂的使用造成严重的影响。

3.2 重整反应单元

针对重整反应单元应当从反应温度、催化剂控制、反应系统洁净度控制等方面展开，其内容如下：

(1)反应温度。从重整反应的角度来说，反应温度不仅影响生成油的效果以及质量，也影响着氢气产率，这意味着，反应温度在重整反应单元中占据着重要的地位。同时，反应温度的合理性也影响着重整装置的运行，温度较高，也会对重整装置产生较大的不利影响。

因此，在反应温度控制的时候，一定要保证其合理性，可以利用加热炉进行精细化调节，避免异常现象的产生。同时，在具体操作的时候，一定要保证热炉燃烧处于均匀的状态，并根据实际需求设置火嘴的数量以避免热炉负荷较大。可以在火嘴的位置设置压力表，并且根据实际情况，适当对炉膛负压进行调整，以此保证良好的热燃烧效果。另外，需要定期对加热炉进行清洁处理，避免出现堵塞，影响火嘴的使用性能。

(2)催化剂控制。要保证催化剂自身的活性得以充分发挥，一定要对催化剂进行合理的控制，一般情况下最为理想的状态为循环氢环境中水含量为15～25 mol，并且催化剂中氯含量为1.1%～1.2%[9]。同时，在加工生产的时候，需要对反应系统所产生的高水冲击进行严格的控制，避免造成不良影响。在进料的时候，还需要对硫含量进行严格的控制，一般情况下应当控制在0.25%～0.50%之间，这样可以有效避免结焦现象的产生。

但是，如果发现氮含量超标，需要在第一时间对原料组成以及工艺技术的实施进行优化，确保其合理性。

(3) 科学控制反应系统洁净度。在管理工作过程中，想要有效达到保障装置运行的稳定性和可靠性，就应当减少操作过程中例如粉尘等杂质在反应系统中的聚集，同时要预防反应系统中重整催化剂降压的增加。原因是一旦重整反应系统出现跑剂的现象，直接会影响到物料与氢气的平衡度，导致操作装置不能正常的运行，严重减少企业经济效益。

并且粉尘过多易影响下游操作装置，促使催化剂的消耗量大量增加。想要有效解决催化剂发生过度跑损的问题，必须要时刻强化设备操作水平与能力，注重优化设计工艺，更应该不断完善精细化管理。基本的操作步骤主要是进行重整升降温度的调节，从而有效控制重整反应时的苛刻条件，避免损伤设备内部构件，同时要注意减少调整反应温度的频率，通过控制稳定燃料气管网内燃料气体的组成，减少氢气含量的大幅度变化与反应的波动，从而保障反应器的稳定运行。同时要观察仪表和工艺等方面的问题，不断进行优化，大大提高循环压缩机的管理水平，注意定期检查反应器，提高操作人员的专业能力，增强解决突发事故的能力，保障整体操作过程中的安全生产[10]。

3.3 催化剂再生单元

连续重整工艺技术在应用控制的时候，不仅需要重视预处理单元控制、重整反应单元导等，还需要重视催化剂再生单元，这样才能保证其控制效果，实现预期的加工生产目的，确保其效果和经济效益。

(1)催化剂再生单元控制的重点是再生烧焦过程控制，其关键点是控制烧焦气的含氧量，一般是将其控制在0.5%～1.0%，保证烧焦期间的稳定性。同时，如果成本允许的话，可以引进一台氧含量分析仪，这样可以对其含氧量进行分析，根据氧含量的情况，适当进行调整，避免产生意外情况。另外，仅仅控制含氧量是不够的，还需要控制烧焦温度峰值，通常控制在475～550 ℃最为适宜，其最高温度不能超过590 ℃，并且如果处于完全烧焦的状态，这时就需要及时降低床层温度，确保其安全性和稳定性[11]。

(2)针对干燥空气含水量的控制，需要在连续重整工艺技术加工生产的时候，对催化剂的性能进行判断，这样可以通过干燥剂的干燥程度进行判断，其表现为干燥程度越高，其性能越好，可以有效提升加工生产的效果。加强对干燥空气含水量的控制，主要是因为含水量一旦较多，在催化剂再生还原的时候，很容易导致催化剂失氯，严重影响再生还原的质量。为了提升催化剂的干燥程度，可以将热干燥空气上所残留的水分去除，以此保证良好的干燥程度，实现预期的加工生产目的。

(3)再生烟气脱氯也是催化剂再生单元控制的主要内容，传统的碱洗脱氯技术在长期使用中存在的一些弊端逐渐显现出来，已经无法满足连续重整工艺技术加工生产的需求[12]。因此，随着各项技术的发展，逐渐将Chlorsorb TM氯吸附技术应用到其中，并且根据实际情况，将料斗设置在氯吸附区进行分离处理，这样可以确保再生器中的空气与催化剂进行充分的接触，并且可以有效回收空气中的氯，避免腐蚀造成严重的影响，也能降低连续重整工艺技术加工生产成本，实现良好的加工生产效益。

4 结语

综上所述，在各项科学技术快速发展、连续重整工艺技术逐渐成熟的背景下，文章基于连续重整工艺技术的特点和概念，对其具体应用以及控制措施展开分析和阐述，严格落实各项技术内容，加强对各个方面的控制，其目的就是保证连续重整工艺技术加工生产的质量，以及期间的稳定性，实现良好的经济效益，为其行业的发展提供重要的技术支持。