国产连续重整技术的开发与发展

国产连续重整技术的开发与发展
1 国产连续重整技术开发历程
连续重整技术主要包括重整反应技术、催化剂再生技术和反应系统与再生系统之间的连接技术,其难点在催化剂再生技术。洛阳石化工程公司(LPEC)和石油科学研究院(RIPP)经过多年潜心研究与合作,与长岭、洛炼、广州等单位的联合攻关,成功开发出了具有自主知识产权的连续重整成套技术,其开发历程分为以下三个阶段:
1.1  低压组合床重整技术
洛阳石油化工工程公司(以下简称LPEC)、石油化工科学研究院(以下简称RIPP)和长岭分公司联合开发的低压组合床重整技术,并成功运用于长岭15万吨/年固定床重整装置改造项目上。该技术采用了两个固定床反应器、两个移动床反应器和催化剂再生系统。装置已于2001年3月23日进油,实现开汽一次成功。2001 年11月23日该技术通过总公司技术鉴定,2002 年1月12日该项目通过国家计委的工程验收。长岭50万吨/年低压组合床重整装置因包含有“一套由两个反应器和一个再生系统构成的连续重整装置”,代表了我国第一代连续重整技术水平。该技术的成功开发标志着我国已拥有具有自主知识产权的重整催化剂连续再生技术,为开发具有自主知识产权的连续重整成套技术提供了有力的技术支撑。
中国石化长岭分公司50万吨/年低压组合床重整项目被列为1998年国家计委“国家重点工业性试验”项目、中石化集团公司98年度“十条龙”科技攻关项目。该项目获得中石化科技进步二等奖、中石化优秀工程设计一等奖、国家级优秀工程设计银质奖。
长岭分公司50万吨/年低压组合床重整装置的不足之处表现在:不是全连续重整(仅有后面两台反应器为连续技术,而前面两台反应器为固定床技术)、再生规模较小(催化剂循环量仅为260公斤/时)及反应压力太高(高分压力为0.7Mpa,目的是为了保护前面两个反应器的铂铼催化剂)。
1.2  洛阳分公司连续重整改造
在第一代连续重整技术的基础上, LPEC、RIPP和洛阳分公司联合开发了完全连续重整技术,并在洛阳分公司70万吨/年连续重整装置改造项目上实施。该项目于2003年9月立项、2004年12月完成施工图设计、2005年7月12日重整进油、7月20日生产出合格产品、8月3日催化剂再生系统投用,实现全装置投料试车一次成功。装置主
要改造内容为:增加一台反应器(第三重整反应器)和一台加热炉(第二重整加热炉)、采用国产连续再生技术更换原再生系统。装置开工顺利、运转平稳,经标定考核各项指标均达到或超过攻关目标。该项目实现了我国拥有完全连续的重整技术,代表了我国第二代连续重整技术水平。
中国石化洛阳分公司70万吨/年重整项目被列为中石化集团公司2003年度“十条龙”科技攻关项目,该项目已获得2006年度河南省勘察设计行业工程勘察设计“创新奖”特等奖、2007年中石化科技进步一等奖,正在申报国家级科技进步奖项及国家级优秀工程设计奖项。
洛阳分公司70万吨/年重整装置虽然已将再生规模放大至500公斤/时,但仍然存在不足之处,其表现是:由于受原装置现有条件的限制,反应压力偏高(高分压力为0.46MPa)、各项技术性能指标不先进,如产品质量、液收、芳产及氢气产率均与当今国际最先进的连续重整技术存在差距。
1.3  国产超低压连续重整技术
为了推动我国国产连续重整技术的进一步发展,LPEC和RIPP在第二代国产连续重整技术的基础上,分别进行了大型冷模试验研究、工程技术开发和通过中型试验装置和模拟软件来优化重整反应条件及确定合适的再生规模,联合开发出了超低压连续重整技术,编制出了100万吨/年超低压连续重整成套技术工艺包,并于2006年4月通过石化总公司组织的技术评审,评审意见为:该技术具有自主知识产权,已达到国际同类技术水平,该工艺包可以作为工业装置设计的技术基础。该工艺包技术代表了我国第三代连续重整技术水平,与国际上最先进的连续重整技术水平相当。
100万吨/年国产超低压连续重整技术正运用于中石化广州分公司重整项目上。该项目已于2007年完成基础设计并通过审查,2008年5月完成详细设计,计划将于2008年底建成。
目前,洛阳石化工程公司正在与石油化工科学研究院继续合作,在100万吨/年国产超低压连续重整技术的基础上开发大规模连续重整技术—150万吨/年国产超低压连续重整技术并将形成工艺包,其目标是使新开发出的大规模连续重整技术能够与原油加工能力在1000万吨/年以上的当今特大型炼化企业相匹配,各项技术性能指标达到(部分指标超过)国际先进水平,使国产连续重整技术形成规模系列;另一个目标是采用新的再生系统氯处理技术,在避免再生器内构件腐蚀问题的同时避免碱洗系统相关设备的腐蚀。
2 重整技术专利
洛阳石化工程公司在重整技术方面经过多年的研究开发和工程经验积累,提出了一系列专利技术,目前已获得受权的中国发明专利共10项,其中重整反应及再生工艺6项(详见表1)、重整反应及再生设备专利4项(详见表2)。
表1    重整反应及再生工艺专利(6项)
表2  重整反应及再生设备专利(4项)
3  连续重整比较
3.1 连续重整技术比较
将三种国产连续重整技术(包括:组合床重整、连续重整及超低压连续重整)与国外最先进的连续重整技术进行对比,从对比结果可以看出:
a) 从组合床重整技术到目前的超低压连续重整技术,装置规模在不断扩大(如:重整规模由50万吨/年扩大到100万吨/年,再生规模由260kg/h扩大到1135kg/h),各项技术参数在不断优化(如:反应压力已由0.9MPa(g)降低至 0.35MPa(g),技术水平在不断提高。
b) 目前的国产超低压连续重整技术水平已经完全达到甚至超过国际先进水平。
3.2 连续重整工艺流程比较
UOP的Cyclemax技术工艺流程见图1。
IFP 的Regen C2技术工艺流程见图2。
国产超低压连续重整技术工艺流程见图3。
低压组合床重整技术工艺流程见图4。
表3 连续重整技术比较
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表3 连续重整技术比较(续一)
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