连续重整装置工艺模拟与优化改造

连续重整装置工艺模拟与优化改造

侯鉴桐

（中国石油辽阳石化芳烃厂重整车间111003）

摘要：催化装置作为石油加工过程当中极为关键的一个装置。此装置的耗能量占全厂耗能量的比重十分大，尤其是连续重整装置。现阶段由于对连续重整装置投量的不断加大，使得重整装置在加工和耗能量方面存在了一些问题，如果使用适宜的工艺不仅可以减少成本，还能降低耗能量，因此对重整装置的工艺进行优化改造是非常重要的。

关键词：连续重整装置；工艺模拟；优化改造

一、重整装置的工艺模拟

（一）工艺原理

初馏点为－175℃的石脑油是重整装置的关键原料，主要用于生产具有芳烃的重整生成油，其辛烷值RONC=102，芳烃为78%，是芳烃与汽油的调和物，并且还可以产出微量的氢气与液化气。将催化剂再生主要是为了把重整当中的催化剂经过烧焦去除积炭后，再对它展开氯化和焙烧处理，来提高活性，最后把催化再生剂送到反应装置中，用来循环应用，并严格执行。

（二）工艺特点

连续重整装置的工艺环节有预处理、重整反应及催化剂连续再生这三个环节。以往所应用的传统工艺为法国的IFP第一代连续重整工艺，主要是为了生产高辛烷值汽油，该工艺的生产量为70万吨/年，催化剂再生量是292kg/h。在2001年，因为化纤工程的出现，使工艺从汽油类转为芳烃类，生产量减少至50万吨/年。在2004年的十月我国开始对连续重整工艺进行改造，催化剂再生环节使用的工艺是某石油化公司所研制出的LPEC连续重整成套工艺，此工艺将重整反应环节又增添了一个反应器，使生产量从50万吨/年又变为至70吨/年、催化剂再生量从200kg/h增长到500kg/h。从2006年到2007年，分别研制出了低碳烧焦工艺和固相脱氯技术，使再生环节运行稳定，并增强了其质量。在2008年的五月我们又对催化剂展开了改造，提升了加热炉的炉管，解决了加热炉炉管超温的问题。在2011年的九月又进行了节能与消缺的改造，把关键的、核心的、主要的设备都采取了更新，如循环氢压缩机、进料换热器、高温脱氯罐等等，有效提升了装置的产量。连续重整装置主要引用的是法国IFP工艺，然后对其不断的进行更新和改造，最后达到优化的目的。

（三）装置特点

装置特点主要包括：1.预处理环节采用的是先分馏后加氢与全馏分加氢这两个方法并存的工艺，其操作简单。2.石脑油先和预分馏塔顶的气流换热，然后再收回预分馏塔顶冷凝热的50%，满足节能的要求。3.在预加氢部分上安置了循环氢压缩机，使氢气可以循环利用，如果氢气不够了还可以采取重整后的氢气来填充，既使反应装置中的压力保持稳定，又降低了氢气的排放量。4.我们所用的预加氢催化剂是抚研究院研制的轻质油加氢催化剂FH-40C，反应的装置是热壁型的，空速是4.0h-1。5.催化剂再生环节我们使用的是LPEC连续重整的工艺，再生量为500kg/h，催化剂的循环以及再生环节所涉及到的内容和过程，都是利用计算机设备进行控制的，将催化剂进行循环和再生。

二、重整装置的模拟

（一）环境模拟

模拟的系统使用的是windows，并且要求电脑的内存要大，通常要求不小于2G。辅助的软件使用的是Office。本次的模拟软件是KBC-Profimatics。

（二）重整装置模型的建设

重整装置的模型主要是通过REF-SIM的模型建设的，始于重整进料进到重整进料换热器中，终止于重整接触罐气液分离的环节。主要涉及压缩机、加热炉以及催化剂，建设模型之前应整理出稳定状态下的相关数据并分析。

三、重整装置的优化改造

（一）预处理单元的优化

重整生成油是用来作为芳烃原料的，主要用来生产苯、甲苯以及二甲苯等轻芳烃类物质，重芳烃是进行调和汽油的组分。在芳烃原料的制作当中，其原料里应具有可以生成苯的甲基环戊烷与环己烷，所以初馏点应小，馏程必须在60℃~145℃之间，现阶段我国重整进料的初馏点是72℃，一大部分能够转化成芳烃的组分到拔头油当中。对模型计算后发现：优化后的预分馏塔在不增加进料时，其重整进料增大了3.3t/h，氢气增产1000Nm3/h，重整生成油里苯含量增多0.17t/h、甲苯增多0.65t/h、C8芳烃增多0.99t/h。按照芳烃和石脑油价差可知，该措施的年经济利益将超过1000万元。

（二）重整进料换热器的优化

重整进料换热器是由2台并联的纯逆流立管式换热器组成的，面积达2704㎡，换热较小，热端的温差为68℃，热量的回收效果差，使热量的消散过多。当换热器的压力减小至0.1MPa，就会使重整装置的能源消耗变大，因此重整进料换热器就是重整装置的主要节能装置。有效的换热器能够减少能源的消耗，提高重整装置的效率。通过计算发现：如果换成焊板式的换热器，能够增加30℃的温度，使温差减少到35℃之中。同时换成板式换热器之后，还能使重整装置每年节省2600吨的瓦斯，使能源消耗减少143.18MJ/t，效益每年增加676万元。通过优化以后，使我国的连续重整装置不仅能够有效的缓解重整进料换热器的工作压力，而且还能有效降低成本，提高生产效率，加大经济利益。

四、改造效果的评价及展望

依据以上的优化方法，以及从2011年之后对连续重整装置进行的优化改造后，使得重整装置更加的优化，生产效率明显提升，带来了非常可观的经济效益。此工艺优化的方法主要是以模拟形式为主，并对改造以后的装置进行72小时的观察，主要观察工艺的优化效果、装置的运行能力、装置的相关参数、生产产品的质量以及装置的能源消耗程度等等，来验证改造以后效果的好坏。如今我们还处于研究和发展的阶段，还应该更加深入的研究和探索，不断地加大模拟和优化措施，将重整装置的节能、提高生产以及加大利益等方面有更高的发展。

参考文献：

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