连续重整装置高负荷情况下，再生装置运行优化

连续重整装置高负荷情况下，再生装置运行优化

刘锦生

中石化天津分公司 天津 300270

摘要：本文根据装置实际运行情况分析了重整装置高负荷运行情况下，影响再生平稳运行的各种因素，提出了相应的调整措施。为实现重整反应在高苛刻度、满负荷运转前提下，充分发挥重整催化剂性能，提高芳烃产率和装置效益，进行分析探讨。

关键词：床层温度  积炭  粉尘 高苛刻度

1 概况

中石化天津分公司芳烃部连续重整装置采用UOP cyclemax三代再生技术（再生处理能力1500磅/小时）。由于进料负荷和反应温度逐步提高，原料石脑油的组分较重，造成催化剂积炭量增加,再生系统烧碳区峰值温度明显的上升，并超过580℃。使装置负荷、苛刻度难以提高，反应产物辛烷值降低，芳烃产率下降。因此如何稳定和优化再生系统的运行，充分发挥催化剂的性能，就成为重整装置能否满负荷、高效运行的关键。本文通过研究、分析影响再生平稳运行各种因素，制定对应措施，实现了装置的满负荷、高苛刻度运行。

2 床层温度对再生器平稳运行的影响及措施

2.1重整原料组成对积碳速率的影响及措施

重整原料的馏程选取，取决于重整目的产品的需要，初馏点过低、干点过高均会加快催化剂的积碳速率。初馏点过低，会导致少量碳五以下馏分进入系统，这些组分是不可能生成芳烃的，但却会发生加氢裂化，增加催化剂积碳。而原料烃类中五员环烷经深度脱氢生成环戊二烯等，易聚合成积碳。重整进料干点升高，表示重组分含量的增加，而碳十等重组分的增加会造成催化剂结焦的母体增加。因此经过研究，选取原料初馏点大于84℃，干点小于174℃的原料,在实际操作中根据轻重组分所占的比例,通过预分馏塔、汽提塔塔顶采出量控制原料馏程。

原料芳潜的变化是指原料中芳烃和环烷烃含量的变化，原料芳潜的变化直接影响反应的苛刻度，芳产和氢产，对催化剂积碳速率有较大影响，在实际操作中根据原料罐的分析数据，将加氢裂化石脑油，直馏重石脑油，直馏轻石脑油按照适当比例混合，将原料的芳潜控制在41%+3，而芳烃产率达到了70％～72％，在装置满负荷运行时，催化剂的积碳量为5.0％左右，做到了优化运行。

2.2 反应苛刻度对积碳速率的影响及调整措施

反应苛刻度的调整，对于反应的影响至关重要。提高反应温度，对脱氢、脱氢环化及加氢裂化反应增加较大，尤其是加氢裂化反应增加的更明显。这虽对芳烃的转化率有所提高，但液收率下降，催化剂积碳增加。

产品芳烃产率的提高主要以提高芳构化完成，对于连续重整装置通过温度提高，增加的主要是正构烷烃的芳烃转化率，以及碳八烷烃的异构转化率，由于上述两种反应对温度的敏感性是有限的，因此我们应选择适当的反应温度，控制其能得到满意的芳构化反应和较少的的加氢裂化，以达到最佳的产品收率。

2.3水氯平衡对积碳的影响及措施

重整反应要求催化剂具备双功能作用，即重整催化剂既具有金属活性中心，又要具有酸性活性中心。而对于全氯型重整催化剂，催化剂上的酸性功能，主要靠水氯平衡来控制，催化剂上氯含量不仅影响催化剂的活性和选择性，而且对催化剂的活性稳定性有十分明显的影响，实际操作证明催化剂的氯含量偏低时，催化剂的积碳增多，催化剂氯含量向1m%接近时，催化剂的积碳速率明显下降。当催化剂氯含量大于1.2m%时，催化剂的积碳速率会增加。同时金属中心的积碳和酸性中心的积碳是不同的，一般来说酸性中心的积碳，需要较高的烧碳温度，因此控制适宜的水氯平衡，既可以增加芳烃产率，又可以降低催化剂上的积碳，为装置高苛刻度、满负荷运行打下良好基础。

水氯平衡调整措施主要如下：

① 重整催化剂在低温下氯保持能力强，而在高温下氯保持能力下降。因此在重整操作中，注氯量要随反应温度的调整进行适当的调整。根据化验结果进行判断，通过控制再生注氯量保持催化剂上氯含量控制在1.1-1.3%。

②重整的最后一个反应器的温降降低的原因，一种是放热较强的加氢裂解反应增强，另一种是是放热较强的氢解反应增强，因此可以根据其变化情况，及时进行反应温度调整。

③通过严格控制加氢汽提塔的操作，使原料中的水最大限度的从塔顶脱除，控制重整进料中的水含量在5-8PPm，以保证重整循环氢中的水含量控制在21--24 PPm。

通过以上对重整反应条件的分析及调整措施的实施，我们有效降低了待生催化剂的积炭速率，使再生床层温度在规定的温度范围内。实现重整装置的满负荷、高苛刻度运行。

3. 粉尘对再生平稳运行的影响及措施

催化剂在再生和重整反应系统内循，产生的粉尘将在系统内积累，粉尘会造成再生器内约翰逊网堵塞，降低再生气体流量，并降低烧炭区的烧炭能力，会影响催化剂提升系统的提升效果，会影响再生系统的稳定，在实际操作中我们通过除尘系统降低粉尘保证再生气体流量的最大化。

3.1 系统反吹造成提升波动

粉尘系统反吹氮气频繁影响系统压差，造成还原区料位波动，待生催化剂提升量波动催化剂粉尘增多。合理设定待生催化剂二次提升气与重整反应器置换气之间的压差PDIC-2518B，减少因氮气反吹对待生催化剂提升系统造成的影响，减小还原区、分离料斗料位变化幅度，降低粉尘产生量。

3.2 再生提升压差波动

闭锁料斗补尝阀XV-2552曲线不佳，造成再生催化剂提升气差压波动，再生催化剂循环量波动，催化剂粉尘增多。加强对闭锁料斗缓冲区与提升气管线压差PDIC-2534的监控，利用ADAPTION MODE定期对闭锁料斗补充气阀的运行曲线进行优化，防止三次提升气的产生。

3.3除尘系统运行不稳定

催化剂粉尘在再生系统内不能及时去除，影响提升系统、堵塞再生器内的约翰逊网，影响催化剂烧炭，造成粉尘量增多。合理设定粉尘收集器卸粉时间，减少粉尘收集器内积存粉尘对系统的影响，如果每次压降上升的总体趋势呈波浪式，有规律的波动，则根据情况判断粉尘收集器内滤袋是否存在损坏，及时进行更换，同时采用高质量滤袋，增强其耐用性。提高淘析气流量，淘析气的作用是吹除催化剂上携带的粉尘，低流量会导致粉尘吹扫不干净，造成积累。在淘析气流量从1750Nm3/h提高到1830Nm3/h后，有效吹除催化剂上携带的粉尘

⑤ 反应温度高、波动大，造成反应温降变化大，粉尘量增多。

4．结论

①通过调配合适的原料；保证水氯平衡；控制适当的反应苛刻度，有利于积碳速率的降低，可降低再生床层温度、保护催化剂和设备，实现再生系统的良好运行。

②通过除尘系统完全吹除催化剂上携带的粉尘，是保证再生系统的良好运行的关键。

参考文献

1.《催化重整》中国石化出版社  2004年4月

2.《化工辞典》化学工业出版社   1979年12月

3.UOP·CCR PLATFORMING PROCESS, April 1999