连续重整装置开工总结

黄春

一、概况

1.1装置简介

330万吨/年连续重整装置是某炼化150万吨/年芳烃联合装置的主要装置之一。装置由中石化洛阳工程有限公司进行工程设计，四台重整反应器两两重叠布置。设计年开工时间为8400小时，装置操作弹性为60～110%。

330万吨/年连续重整装置由预加氢、重整、催化剂连续再生三个单元组成。装置以轻烃回收装置直馏石脑油和加氢裂化装置重石脑油为原料生产芳烃，重整生成油送往二甲苯分馏单元，同时生产预加氢轻石脑油、戊烷、液化气、含氢气体等产品；预加氢轻石脑油和戊烷送至轻石脑油异构化装置；液化气送至气体分馏装置；含氢气体除供芳烃联合装置自用外，其余送至PSA经提纯后供加氢装置使用；

连续重整装置相对应的各单元设计规模见表1-1：

表1-1 连续重整装置各单元设计规模

单元名称 设计规模

预加氢 260万吨/年

重整 330万吨/年

催化剂再生 3175公斤/小时(7000磅/小时)

1.2装置的主要技术特点

1.预加氢单元：预加氢采用先加氢、再汽提后分馏的工艺流程。预加氢催化剂采用美国UOP公司的HYT-1119催化剂，反应器入口压力为3.19MPa。设置补充氢压缩机，将重整产氢由2.6MPa升压至2.85MPa后为预加氢反应提供补充氢气。

2.重整单元：重整采用美国UOP最新的超低压连续重整工艺技术及UOP公司的R-264催化剂，四台反应器两两重叠布置。重整反应设计条件如下：平均反应压力0.35MPa、反应器入口温度536℃，体积空速1.82h-1，轻烃分子比2.3，C5+辛烷值为105.7(RON)。再接触系统设置两台重整氢增压机将重整产氢压力升高至2.6MPa，设置三台丙烷冷冻压缩机提高重整增压氢的纯度同时提高重整产物的液体收率。

3.催化剂再生单元：催化剂再生部分采用美国UOP的CycleMax二代工艺技术。待生催化剂和再生催化剂分别设置除尘系统，再生烧焦放空气脱氯采用Chlorsorb工艺技术回收其中的氯化氢。

二、装置新型设备优势

2.1重整装置T形桶的使用

规模较大的重整均使用梯形筒，反应器梯形筒连续重整反应器均为径向反应器，其内件扇形筒是关键部件之一，是高温原料油气进入催化剂床层并均匀分配的通道。传统的扇形筒为 “D形”结构，此种扇形筒机械强度低，扇形筒间催化剂存在死区，催化剂利用效率低。本装置设计中首次采用 JohnsonScreens公 司优化的 “梯形”结构扇形筒(OptiMiserTM)， 这种结构是 JohnsonScreens和有关工艺专利商共同开发的扇形筒，它结合了外篮式结构和 “D形”扇形筒的安装和维护方便的优点，保证了均匀的床层厚度，从而使床层接触范围最大化。 1、机械强度更大能够满足在更差的工艺条件下使用，与反应器本体检修时间一致。重整反应器在催化剂再生系统开始工作和紧急停车瞬间，反应器开、停车时，扇形筒底部应力突增，最大值为正常工作条件下的十余倍。

2、催化剂在每一水平床层都是均匀厚度，梯形筒没有死区，无堆积碳，催化剂使用效率高。

3、梯形筒流通截面积大，流体分布较好，高流量环境。

4、更好的压缩和抗爆性能，轴向缝隙和光滑丝网确保催化剂流动不磨损。

存在问题

1、梯形筒部分密封压条间隙过大，重整高负荷容易变形移位，热态考核期间，由于受压缩机氮气工况限制，热膨胀较小，容易崩开、错位，部分压条冷却后无法恢复。

2、密封盖板间隙偏小0.75±0.1，梯形筒轴向膨胀时与密封盖板摩擦增大，密封盖板焊缝容易开裂，升气筒容易卡在密封盖板中间，梯形筒容易悬空。

3、梯形筒在安装过程中本事产生了形变，发生了弯曲。

4、梯形筒与密封板间隙过小，升温过程中不能很好吸收热膨胀产生的应力。

5、梯形筒与花盘之间间隙过小，产生阻力致使梯形筒不能自由伸缩。

6、烘炉期间压缩机氮气工况流量过小，反应器受热不均，产生热应力。

7、烘炉期间与正常运行期间不一致，梯形筒缺少支撑力。

2.2重整催化剂性能

装置标定期间重整反应系统操作参数见表2-2、重整催化剂各项技术指标见表2-3。

表2-2 重整反应系统操作数据

项目	单位	设计值	3月24日	3月25日	3月26日
重整反应进料	t/h	392.86	409.99	409.99	409.99
一反入口温度	℃	536	531.0	530.6	531.1
一反出口温度	℃	401	400.5	401.1	407.0
一反温降	℃	135	130.5	129.5	124.1
一反压降	kPa	20.0	19.3	19.2	19.0
二反入口温度	℃	536	531.2	530.0	530.7
二反出口温度	℃	453	456.3	456.1	458.3
二反温降	℃	83	74.9	73.9	72.4
二反压降	kPa	22.0	26.8	26.6	26.3
三反入口温度	℃	536	533.0	532.9	532.8
三反出口温度	℃	481	486.7	486.3	487.5
三反温降	℃	55	46.3	46.6	45.3
三反压降	kPa	29.0	28.8	28.7	28.6
四反入口温度	℃	536	532.9	533.1	532.0
四反出口温度	℃	521	508.6	508.3	508.2
四反温降	℃	15	24.3	24.8	23.8
四反压降	kPa	29.0	32.5	32.4	32.2
总反应温降	℃	288	276.0	274.8	265.6
循环氢流量	Nm3/h	—	262703	262644	266537
氢油比H/HC	(mol/mol)	2.3	2.52	2.52	2.55
液时空速（LHSV）	h-1	1.82	1.90	1.90	1.90
重整反应压力	MPa	0.34	0.336	0.336	0.337
重整产物分离罐压力	MPa	0.24	0.24	0.24	0.24

表2-3 重整催化剂各项技术指标

项目	单位	设计值	3月24日	3月25日	3月26日
重整反应进料	t/h	392.86	409.99	409.99	409.99
C5+液收	%(wt)	90.28	87.37	88.07	87.07
芳烃转化率	%(wt)-	-	136.82	138.22	140.74
芳烃产率	%(wt)	80.20	73.90	74.21	73.04
纯氢产率	%(wt)	4.15	4.18	4.19	4.18
C5+辛烷值注1	RON	105.7	112	112	112

表2-4 再生单元主要运行指标

项目	单位	设计值	3月24日	3月25日	3月26日
催化剂循环速率	%	100	78	78	78
待生催化剂碳含量	%(wt)	3～7	4.79	4.72	4.48
待生催化剂氯含量	%(wt)	-	0.80	0.85	0.83
再生催化剂碳含量	%(wt)	＜0.2	0.02	0.03	0.02
再生催化剂氯含量	%(wt)	0.9～1.1	1.01	1.04	1.10
再生烧焦氧含量	%(mol)	0.5～1.0	0.55	0.56	0.56

注1：装置标定期间辛烷值为重整脱戊烷塔底脱戊烷油辛烷值。

重整催化剂性能分析：在表2-3原料性质下重整催化剂表现了较好的活性，重整纯氢产率达到设计值，重整芳烃产率和重整C₅⁺液体收率低于设计值。重整继续提高反应温度后芳烃产率会提高，重整C₅⁺液体收率将降低。