連續重整工藝技術進展

劉馳

中海石油中捷石化有限公司 河北滄州 061101

近些年來，隨著汽車用油的要求越來越高，催化重整技術也引起人們的高度重視。催化劑連續再生重整技術的出現，在催化劑發展史上具有劃時代的重大意義，為高質量汽油與其他化工原料的高效生產提供了無限的可能。簡而言之，催化劑的連續重整工藝主要分為重整反應與催化劑再生兩部分，值得慶幸的是這兩部分互相獨立，彼此不影響。

1 連續重整技術的問世與原理

連續重整技術的產生基于西方化工工業的進步與發展。催化重整工藝屬于十分復雜的工業生產技術，其包括了脫氫以及環烷烴轉化等多個過程。其中，低壓環節的處理水平往往決定了芳烴母體的綜合轉化效率，而在進行低壓操作時則有可能會促進積碳，進而導致催化劑失活，進而嚴重影響后期的生產活動。早在上個世紀的70年代，美國的企業就開始著手對工藝系統進行整改，以此來解決催化劑長期活性不高的問題[1]。為了解決這個問題，還進行了外部再生器的設置，以此來實現連續重整，也就是連續催化重整工藝。該技術的特征在于連續的供應再生催化劑，所以具有較強的選擇性與活性，同時內部可以保持很強的活性與穩定性，減少了反應過程的壓力，同時也提升了整體產率，解決了半再生的重整解決。連續重整裝置出現后一直應用至今，盡管技術上有所進步，但是基本原理沒有發生明顯的變化。

2 連續重整技術的工藝流程

2.1 重整部分簡介

連續催化重整工藝的重整部分與常規生產基本類似，其主要的區別在于移動狀態的調整，后者可以通過固定床來實現調整。另外，反應器采用了疊加反應的機制，所以能夠持續進行步驟上的再生，同時還原后的氫氣還可以送到反應器當中實現還原，隨著重力的影響會持續下移，進而形成良好的循環狀態。

2.2 催化連續再生部分簡介

催化連續再生的工藝內容十分復雜。在反應過程中，等待再生的催化劑會通過反應器流入到收集的設備當中，隨后通過持續的輸入氮氣來實現再生器的頂部處理，從而去除掉多余的粉末，通過再生、氯化等方式來解決干燥的問題。除此之外，催化劑經過控制料斗后進入到冷卻區間，同時繼續下流到指定的區域內，整個過程可以通過氫氣輸送的方式實現調整和還原。在催化劑補充設置方面則需要通過新鮮的催化劑來進行添加，通過密封料斗來進入到緩沖環節當中。在原區域內，通過氫氣再生催化的方式來進行氧化還原處理，隨后經過上述方式進行重整反應的技術優化，實現循環，進而完成催化劑的再生[2]。

3 連續重整技術的發展史

3.1 新型重疊式徑向反應器

新型重疊式反應器相比于傳統的反應器具有以下優勢：其一，死區催化劑的比例顯著降低。通過優化改善來實現反應器底部不流動的催化劑占比；其二，改善氣流分布，減少系統壓力。在新的反應器當中，反應的產物會隨著中心管流動，這樣一來就可以改善氣體的分布關系。

3.2 逆流再接觸工藝

逆流再接觸屬于一個十分復雜的環節，其涉及到液體、氣體的再生產，主要的流程特征包括如下幾個方面：其一，氫氣沒有直接進入到內部，所以可以實現氫氣的整體回收；其二，能夠提升碳三化合物的回收效率；其三，溶解的碳二化合物較少，同時壓力也相對小很多，可以顯著降低工程消耗量。混合進料設備需要采取塔壓處理的模式，其特征在于回流量小、負荷低，同時工程消耗也會相應的較低[3]。

3.3 Packinox混合進料換熱器

該設備最早由UOP企業提供，通過重整裝置來實現混合進料與換熱處理。這個過程中循環氣會進入到底部的管嘴內部，同時更換為并聯的總管，進料部分可以進入到換熱器的內部，混合進料能夠向上流動，隨后單獨回合，借助于頂部的出口排出。在這個過程中，可以通過進口室進行分配，向下流動冷卻，隨后單獨集中在出口的管嘴部分。該設備的優勢十分明顯，一方面傳熱系數較高，所以能源的綜合利用率較高，另外一方面主要體現在其重量較輕以及安裝的費用較低等多個方面。

3.4 新型催化劑

新型催化劑為連續重整標準催化劑，該設備經過工業分析與比較可以發現載體比重，包括強度、面積以及微孔的結構等方面。只不過，經濟效益方面存在一定的差異，所以降低了投資的整體額度。根據相關統計結果顯示，采取新型催化劑進行催化，可以有效降低生產成本30%-55%以上，隨著催化劑工業生產水平的不斷提升，這個效率的提升也會不斷增大[4]。

3.5 再生器的改造

再生器的改造需要結合辛烷值來進行調整，具體的模式為調整反應壓力，根據烴分子的不利，對于現代大型連續重整裝置配置相應的再生系統，這樣一來就可以實現操作穩定性的提升。在該體系的應用過程中，催化劑的流速需要通過料斗來進行控制，連續穩定的輸送到提升器之后，根據其要求做好催化氧化，隨后第二代的再生系統可以通過輸送系統來進行輸送，這些都可以在烴環境當中實現，相比于常規的再生模式，該模式的適應性更強，能夠有效促進生產效率與效益，從而獲得行業可持續健康發展的效果[5]。

4 結語

總而言之，催化劑連續再生重整技術的問世，很大程度上促進了無鉛汽油與芳香烴的生產效率。在實際生產過程中，高壓、低溫的操作環境會加速催化劑積炭的產生，進而導致其活性的降低，我們應該引起重視。全面改善該工藝的重整部分與催化劑的連續再生部分，一是技術上的研發，另一個方面是裝置上的改進。只有雙管齊下，才能確保連續重整工藝更好地應用于煉油廠的生產中。