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催化重整 一 原料及產(chǎn)品 原料 石腦油 又稱粗汽油 由原油蒸餾或二次加工汽油如焦化汽油 催化裂化汽油切取相應(yīng)餾分而得 1如果催化重整的產(chǎn)品為芳烴 簡(jiǎn)稱BTX 則采用70 145 餾分 稱為輕石腦油 2如果產(chǎn)品為高辛烷值汽油 則采用70 180 餾分 稱為重石腦油 產(chǎn)品 1催化重整汽油是無(wú)鉛高辛烷值汽油的重要組分 發(fā)達(dá)國(guó)家占車用汽油的25 30 2BTX是基本化工原料 全世界有一半以上的BTX來(lái)自催化重整3氫氣是煉廠加氫過(guò)程的重要原料 重整副產(chǎn)氫氣是比較廉價(jià)的氫氣來(lái)源PS 由于石腦油市場(chǎng)價(jià)格遠(yuǎn)低于車用無(wú)鉛汽油 使用石腦油和石化助劑調(diào)配車用無(wú)鉛汽油已成為民營(yíng)石化企業(yè)增加成品油利潤(rùn)的重要方式 調(diào)配出來(lái)的高標(biāo)號(hào)汽油 長(zhǎng)期使用會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞車輛發(fā)動(dòng)機(jī) 二 工藝流程 一套完整的重整工業(yè)裝置大都包括原料預(yù)處理和催化重整兩部分 以生產(chǎn)芳烴為目的的重整裝置還包括芳烴抽提和芳烴精餾兩部分 生產(chǎn)高辛烷值汽油流程 原料預(yù)處理 重整反應(yīng) 生產(chǎn)芳烴流程 原料預(yù)處理 重整反應(yīng) 芳烴抽提 芳烴精餾 分離 1 原料預(yù)處理為了滿足對(duì)重整原料的要求 必須對(duì)重整原料油進(jìn)行預(yù)處理 預(yù)處理包括 預(yù)分餾 預(yù)加氫 預(yù)脫砷三部分 目的 將原料切割成適合重整要求的餾程范圍和脫去對(duì)催化劑有害的雜質(zhì) 1 1預(yù)分餾目的 根據(jù)重整裝置產(chǎn)品要求 切割成一定餾程的餾分作為原料 原料油經(jīng)過(guò)精餾以切除其輕組分 拔頭油 生產(chǎn)芳烴時(shí) 一般只切 60 餾分 而生產(chǎn)高辛烷值汽油時(shí) 切 90 的餾分 同時(shí)脫除原料油中的部分水分 為重整準(zhǔn)備符合餾分要求的原料 1 2預(yù)加氫目的 脫除原料油中的雜質(zhì) 將預(yù)分餾所得的原料 在催化劑和氫壓的條件下 烯烴被飽和 硫化物 氮化物 氧化物等轉(zhuǎn)變成易于除掉的氣體 硫化氫 氨和水 原料中的砷 鉛 銅 汞 鐵等金屬毒物被催化劑吸附除掉 滿足重整催化劑對(duì)原料油中雜質(zhì)含量的嚴(yán)格要求 通常原料油含砷量在100 200ppb時(shí) 經(jīng)預(yù)加氫后砷含量可降至1 2ppb以下 若含砷量過(guò)高 則必須先經(jīng)過(guò)預(yù)脫砷 1 3預(yù)脫砷目的 砷能使重整催化劑嚴(yán)重中毒失活 因此要求進(jìn)入重整反應(yīng)器的原料油中砷含量不得高于1ppb 1 加氫法加氫法是采用加氫預(yù)脫砷反應(yīng)器與預(yù)加氫精制反應(yīng)器串聯(lián) 兩個(gè)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度 壓力及氫油比基本相同 預(yù)脫砷所用的催化劑是四鉬酸鎳加氫精制催化劑 在一定條件下 可將原料油中的砷由1000ppb脫至小于1ppb2 吸附法吸附法是采用吸附劑將原料油中的砷化合物吸附在脫砷劑上而被脫除 常用的脫砷劑是浸漬有5 10 硫酸銅的硅鋁小球 3 氧化法氧化法是采用氧化劑與原料油混合在反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng) 砷化合物被氧化后經(jīng)蒸餾或水洗除去 常用的氧化劑是過(guò)氧化氫異丙苯 也有用高錳酸鉀的 2 催化重整將預(yù)處理后的精制油采用多金屬 鉑錸 鉑銥 鉑錫 催化劑在一定的溫度 壓力條件下 將原料油分子進(jìn)行重新排列 產(chǎn)生環(huán)烷脫氫 芳構(gòu)化 異構(gòu)化等主要反應(yīng) 以增產(chǎn)芳烴或提高汽油辛烷值為目的 工業(yè)重整裝置廣泛采用的反應(yīng)系統(tǒng)流程可分為兩大類 固定床反應(yīng)器半再生式工藝流程和移動(dòng)床反應(yīng)器連續(xù)再生式工藝流程 2 1固定床半再生式工藝流程固定床半再生式重整的特點(diǎn)是當(dāng)催化劑運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)期后 活性下降而不能繼續(xù)使用時(shí) 需就地停工再生 或換用異地再生好的或新鮮的催化劑 再生后更新開工運(yùn)轉(zhuǎn) 因此稱為半再生式重整過(guò)程 重整反應(yīng)是強(qiáng)吸熱反應(yīng) 反應(yīng)時(shí)溫度下降 因此為得到較高的重整平衡轉(zhuǎn)化率和保持較快的反應(yīng)速度 就必須維持合適的反應(yīng)溫度 這就需要在反應(yīng)過(guò)程中不斷地補(bǔ)充熱量 為此 半再生式裝置的固定床重整反應(yīng)器一般由三至四個(gè)絕熱式反應(yīng)器串聯(lián) 反應(yīng)器之間有加熱爐加熱到所需的反應(yīng)溫度 每半年至一年停止進(jìn)油 全部催化劑就地再生一次 2 2移動(dòng)床連續(xù)再生式工藝流程主要特征是設(shè)有專門的再生器 反應(yīng)器和再生器都是采用移動(dòng)床反應(yīng)器 催化劑在反應(yīng)器和再生器之間不斷地進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)和再生 一般每3 7天全部催化劑再生一遍 流程中有4個(gè)反應(yīng)器 第一 二 三反應(yīng)器疊在一起 催化劑由上而下依次通過(guò) 然后提升至再生器再生 第四反應(yīng)器因積碳很多 單獨(dú)并列 由第三反應(yīng)器來(lái)的油氣經(jīng)中間加熱爐加熱后進(jìn)入第四反應(yīng)器 為減小床層壓降 采用徑向反應(yīng)器 2 3催化重整反應(yīng)器重整反應(yīng)器是催化重整裝置的關(guān)鍵設(shè)備 按物料在反應(yīng)器的流向可分為軸向和徑向兩種結(jié)構(gòu)形式 兩種結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器主要區(qū)別是 軸向反應(yīng)器催化劑床層厚 物料通過(guò)后床層壓降較大 徑向反應(yīng)器催化劑床層薄 物料通過(guò)后床層壓降小 3 芳烴抽提 生產(chǎn)芳烴 以生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品為目的時(shí) 由于重整產(chǎn)物是芳烴和非芳烴的混合物 必須設(shè)法將芳烴從混合物中分離出來(lái) 但是 混合物中芳烴和其他烴類的沸點(diǎn)很接近 很難用精餾的方法分離 目前仍然采用溶劑抽提法從重整產(chǎn)物中分離芳烴 基本原理 1 抽提 利用芳烴與非芳烴在溶劑中溶解度的差異 將兩者分離 2 汽提 然后根據(jù)芳烴與溶劑的沸點(diǎn)差 將芳烴從溶劑中分離出來(lái) 從而得到高純度的混合芳烴 4 芳烴精餾 生產(chǎn)芳烴 芳烴精餾是將混合芳烴分離為苯 甲苯 二甲苯等單體芳烴的過(guò)程 根據(jù)芳烴中各組分的沸點(diǎn)不同 利用汽液兩相多次接觸 多次汽化 多次冷凝進(jìn)行傳質(zhì)傳熱 將各組分加以分離