催化重整工藝技術(shù)進(jìn)展及產(chǎn)能現(xiàn)狀分析

安俊宇　陳昊　崔欣　陳濤

摘要：闡述了國(guó)內(nèi)外主要連續(xù)重整工藝流程、催化劑應(yīng)用和裝置產(chǎn)能現(xiàn)狀。介紹了國(guó)產(chǎn)連續(xù)重整催化劑的研發(fā)及在國(guó)內(nèi)外重整技術(shù)工藝上的應(yīng)用情況，并對(duì)連續(xù)重整裝置大型化前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：催化重整工藝;進(jìn)展;產(chǎn)能現(xiàn)狀

引言：

催化重整工藝自1949年世界首套鉑催化重整裝置投產(chǎn)以來，經(jīng)過63年的發(fā)展歷程，已成為石油煉制與化工的關(guān)鍵技術(shù)。其主要產(chǎn)品重整生成油，是高辛烷值汽油調(diào)和組分：其產(chǎn)品重整芳烴是化纖、塑料和橡膠的基礎(chǔ)原料：其產(chǎn)品重整氫氣是廉價(jià)氫源。因此，催化重整工藝仍然是煉油工業(yè)中的主要加工工藝之一。

一、催化重整工藝技術(shù)進(jìn)展

（一）催化重整工藝類型

目前催化重整工藝技術(shù)主要分為固定床半再生重整工藝（下文簡(jiǎn)稱“半再生重整”）、循環(huán)再生催化重整工藝以及移動(dòng)床連續(xù)再生催化重整工藝（下文稱“連續(xù)再生重整”）三大類。

1.半再生重整工藝

固定床半再生重整工藝一般被稱為半再生重整工藝。工作時(shí)，催化重整裝置連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定時(shí)間后，此時(shí)催化劑由于依附在其上的積碳達(dá)到一定數(shù)量，使得催化劑的活性大大降低，裝置中的反應(yīng)溫度急劇升高，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)量減少。為使產(chǎn)品產(chǎn)量得到保證，此時(shí)催化重整裝置立即停工，并對(duì)催化劑進(jìn)行就地再生。半再生重整工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，但是其裝置開工效率較低，催化劑工作環(huán)境苛刻，但隨著雙金屬催化劑尤其是多金屬催化劑活性的不斷改進(jìn)，半再生重整催化劑能夠在苛刻環(huán)境下連續(xù)工作，半再生重整工藝仍然是最常用的催化重整工藝。

2.循環(huán)再生催化重整工藝

循環(huán)再生催化重整工藝是在固定床半再生重整工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。工作時(shí)，循環(huán)再生催化重整工藝將整套裝置中的一臺(tái)反應(yīng)器作為可以輪換再生的備用反應(yīng)器。當(dāng)任何一臺(tái)重整反應(yīng)器發(fā)生故障時(shí)，備用反應(yīng)器可以立刻進(jìn)行替換，從而避免裝置的停工，大大提高了生產(chǎn)效率。

（二）催化重整工藝技術(shù)進(jìn)展

1.國(guó)外催化重整工藝技術(shù)進(jìn)展

國(guó)外催化重整工藝技術(shù)主要由美國(guó)完成。1949年，美國(guó)UOP公司建成了世界上第一套鉑催化重整裝置，該裝置可以在比較緩和的反應(yīng)條件下工作，可以得到辛烷值約為90的汽油組分和液體收率高達(dá)90%左右。這種鉑催化重整工藝其催化劑活性高，積碳速度較慢，可以用于連續(xù)生產(chǎn)半年到一年。由于鉑重整反應(yīng)環(huán)境的苛刻性很高，針對(duì)這一問題，1955年美國(guó)Exxon公司開發(fā)了固定床循環(huán)重整技術(shù)和循環(huán)再生重整技術(shù)。1967年，隨著雙金屬重整催化劑的開發(fā)，催化重整工藝有了新的進(jìn)展。1971年美國(guó)UOP公司又開發(fā)了連續(xù)催化重整工藝并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1973年，法國(guó)IFP公司也開發(fā)了連續(xù)催化重整工藝并實(shí)現(xiàn)了工藝化生產(chǎn)。這兩種不同的連續(xù)催化重整工藝是世界上最有競(jìng)爭(zhēng)力的連續(xù)催化重整工藝。

2.國(guó)內(nèi)催化重整工藝技術(shù)進(jìn)展

我國(guó)催化重整工藝技術(shù)起步比國(guó)外相比稍晚。1965年由我國(guó)自行開發(fā)設(shè)計(jì)的第一套鉑催化重整裝置在大慶建成并投產(chǎn)。1974年，我國(guó)自主開發(fā)出了雙金屬催化劑，并將其實(shí)際應(yīng)用于蘭州煉油廠中，大大提高了產(chǎn)品產(chǎn)量。1985年，我國(guó)第一套連續(xù)催化重整裝置在上海石化順利建成并投入實(shí)際生產(chǎn)中。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，至2009年我國(guó)在廣州建成并投入使用的第一套自主研究的連續(xù)催化重整裝置，標(biāo)志著我國(guó)打破了國(guó)外公司對(duì)連續(xù)催化重整技術(shù)的壟斷，具有重要的社會(huì)意義和價(jià)值。

二、產(chǎn)能現(xiàn)狀

（一）國(guó)外生產(chǎn)現(xiàn)狀

據(jù)美國(guó)《油氣雜志》（OGJ）2011年1月1日統(tǒng)計(jì)，2010年，全球共有煉油廠662座，原油蒸餾裝置總加工能力達(dá)到44.11×108t/a，其中美國(guó)為8.93×108t/a，占世界原油總加工能力的20.25%，居世界首位。468座煉油廠設(shè)有催化重整裝置，居世界催化重整加工能力前三位的分別是美國(guó)、日本和俄羅斯，它們分別擁有120座、28座、25座大型煉油廠。按美國(guó)《油氣雜志》統(tǒng)計(jì)的世界催化重整加工能力，2010年世界催化重整總加工能力為4.95×108t/a，其中美國(guó)、日本、俄羅斯分別為1.52×108t/a、3.566×107t/a和3.207×107t/a，美國(guó)占世界催化重整總能力的30.71%，居世界首位。2010年，世界催化重整能力平均占原油加工能力最高的是美國(guó)，為17.06%，其次是英國(guó)、加拿大和墨西哥，分別為16.53%、16.05%和15.60%。截至2009年6月，我國(guó)共有催化重整裝置72套，總加工能力30.89Mt/a，其中連續(xù)重整裝置25套，總加工能力20.89Mt/a，平均規(guī)模為0.836Mt/a;半再生重整裝置47套，總加工能力10.00Mt/a，平均規(guī)模為0.213Mt/a。我國(guó)催化重整能力僅次于美國(guó)、俄羅斯和日本，位居世界第四位。但我國(guó)催化重整能力占原油加工能力的比例低于世界平均水平。

（二）國(guó)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀

目前我國(guó)催化重整裝置共有70余套，總加工能力超過30Mt/a，約占原油加工能力的8 %，其中連續(xù)重整裝置20余套，加工能力超過20 Mt/a，半再生重整裝置40余套，加工能力超過10Mta.我國(guó)催化重整能力雖僅次于美國(guó)、俄羅斯和日本，位居世界第四，但催化重整能力占原油加工能力的比例低于世界平均水平2近幾年國(guó)內(nèi)又建成投產(chǎn)了若干套大型連續(xù)重整裝置，另外還有1套采用國(guó)內(nèi)自已開發(fā)的連續(xù)重整技術(shù)，已經(jīng)于2009年1月15日建成中交。目前國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的半再生重整裝置為0.6Mt/a，最大規(guī)模的連續(xù)再生重整裝置為2.2Mt/a。

三、結(jié)束語

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益增加，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)催化重整后的高辛烷值汽油和氫氣的質(zhì)量和需求不斷增加，使得我國(guó)目前催化重整能力不足與其之間的矛盾凸顯嚴(yán)重。因此，國(guó)內(nèi)亟需建設(shè)和投用最先進(jìn)的連續(xù)重整裝置，力爭(zhēng)超越日本，縮短與美國(guó)的差距，成為世界第二催化重整能力的國(guó)家。

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