重整重芳烴的案例
芳烴重整必讀│連續重整催化劑種類、功能及優勢分析
2011年3月，Axens公司正式收購了美國Criterion公司的重整催化劑業務，購買了旗下Willow Island重整催化劑工廠及相關知識產權，原型號PS-40保持生產。2014年開始，Axens先后公開了活性更高的新一代SymphonyTM系列重整催化劑，包括低堆比PS-100、高堆比汽油型CR157和、高堆比芳烴型AR-151。其中PS-100具備優異水熱穩定性，當比表面積降到相同的水平其需要的時間是PS-40的2倍以上，當采用阿拉伯輕石腦油生產RON100的重整生成油時，其C5+收率比PS40高1.5%。
國內RIPP連續重整催化劑
國內連續重整催化劑主要的研制機構是RIPP，連續重整催化劑研制技術可以與國外相媲美，相關催化劑銷售占據國內最大份額。
RIPP新一代連續重整商業催化劑PS-VI及PS-VII性質特點如下表所示。
與國外最新產品相比，具備同樣優秀的水熱穩定性、抗磨損及持氯性能，引入的金屬助劑能減少結焦并改善選擇性。PS-VI、PS-VII都為低堆比（0.56g/cm3）催化劑，PS-VI鉑質量分數0.28%，PS-VII鉑質量分數0.35%。
PS-VI是通用型催化劑，不僅適用于新建大型連續重整裝置，且由于積炭速率降低，還適用于再生能力受到限制的老裝置擴能改造，從而增加裝置綜合效益。
PS-VII催化劑適合高苛刻度的芳烴型連續重整裝置，特點是高鉑、高活性、高芳烴產率，同時具有低積炭的特性。
展開 大型重整芳烴聯合裝置反應進出料換熱器選型分析
編 輯 | 化工活動家
作 者 | 孫曉娟
來 源 | 煉油技術與工程
關鍵詞 | 芳烴聯合裝置 進出料換熱器 選型
共 1695 字 | 建議閱讀時間 7 分鐘
導 讀
重整芳烴聯合裝置包括石腦油加氫裝置、重整裝置、抽提裝置、對二甲苯裝置及歧化裝置。這幾套裝置中涉及到反應進出料換熱的有4個位置：石腦油加氫反應進出料換熱、重整反應進出料換熱、歧化反應進出料換熱及異構化反應進出料換熱。通過每套裝置中反應進出料的換熱對反應產物熱量進行回收，可回收熱量占反應產物熱量的80%及以上，能大幅降低裝置能耗，減少操作費用。因此，這幾套裝置反應進出料換熱器的合理選用非常重要。
主要換熱器種類
反應部分的流程見下圖。
反應進出料換熱器的換熱深度用熱端溫差來衡量，熱端溫差越小，熱能利用越充分，回收熱量越多，但需要換熱器換熱面積越大。而對于同等的換熱量，傳熱系數越高，換熱面積越小。
目前應用較多的重整芳烴聯合裝置反應進出料換熱器主要有3種類型：
管殼式換熱器結構簡單，在工程中應用普遍，但其傳熱系數低，換熱性能不高。焊接板式換熱器和纏繞式換熱器結構緊湊，熱端溫差小，熱效率高，壓力降低。
焊接板式換熱器由外殼和板束兩大部件組成，板束由若干板片焊制而成，每塊板片用約0.8mm厚不銹鋼板爆炸成形并帶有合適的流道。板片兩側各通一股流體，兩股流體在板束的上下端匯集成進出兩個通道并與進出口相連。
展開 催化重整和輕烴芳構化兩種工藝在芳烴生產領域深度對比分析
因此，必須尋求新途徑替代傳統的石油路線生產芳烴產品。其中輕烴芳構化就是將輕烴在催化劑作用下，通過裂解、齊聚、氫轉移、環化、脫氫以及異構化等復雜反應過程轉化為芳烴的工藝。
兩種工藝的反應原理
01
催化重整
首先，對于重整技術而言，現在一般指的是催化重整，是石油煉制和石油化工主要過程之一。它是在一定溫度、壓力、臨氫和催化劑存在的條件下，使石腦油轉變成富含芳烴的重整生成油，并副產氫氣的過程。催化重整包括環烷烴脫氫、烷烴環化脫氫、異構化、加氫裂化及積碳等反應。
從反應機理來看，石腦油重整對原料組成有很高的要求，較輕的餾分（小于等于碳五）和較重的餾分（沸點≥180℃）均不能作為催化重整的原料，因此原料限制了催化重整的發展。
02
輕烴芳構化
輕烴芳構化技術的發展來自于ZSM-5型硅鋁分子篩的合成，20世紀70年代初，美國Mobil公司成功合成的ZSM-5型硅鋁分子篩具有良好的擇形催化性能、熱穩定性能及水熱穩定性能等特點，使得利用ZSM-5分子篩催化劑從其它途徑生產芳烴成為可能。丙烷是液化石油氣的主要組分之一，早期輕烴芳構化的研究大多集中在丙烷原料上。丙烷在HZSM-5分子篩催化劑上進行芳構化反應時，650℃時的芳烴產率最高，超過該溫度時芳烴產率下降。在HZSM-5分子篩催化劑上，丙烷的轉化率為56%～95%，氣體產物主要為甲烷和乙烷，液體產品產率較低，一般為17%～37%，液體產物中苯、甲苯和二甲苯占絕大多數。
展開 重芳烴餾分高值化利用發展策略
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 烴加工協作組
作 者 | 范景新
天然氣重整制氫工藝
重整：加氫脫硫的原料氣與一定量的蒸汽混合后（S/C比一般在3.0，mol比），進入原料的超級換熱器（過熱器）WH101，然后進入重整爐R101爐管。重整爐為底燒圓筒型轉化爐，反應爐管沿耐火隔熱墻呈圓形排列。重整爐管底部有一個燃燒器，以提供重整反應所需要的能量。己經加氫脫硫后，過熱的原料氣自下而上通過爐管。
重整爐爐管是制氫裝置的核心。甲烷和水蒸汽在鎳系催化劑作用下發生反應，產物得到氫氣、一氧化碳、二氧化碳和殘余甲烷，反應方程式為：
總反應式：CmHn+nH2O→ (n/2+m)H2+mCO
甲烷反應：CH4+H2O→CO2+H2
重整反應是強吸熱反應，需要嚴格控制好外部加熱條件。
在重整反應的同時，還伴隨水煤氣變換反應，反應方程式為：
CO+H2O→CO2+H2
在充分考慮爐管壽命最優化的前提下，溫度越高，重整轉化率也越高。在催化劑壽命末期，爐管出口溫度大約是843℃。在爐管出口溫度可以適當下降時，也能得到理想的轉化率。重整爐出口的煙道氣溫度為1010℃左右，首先經過超級換熱器（過熱器）WH101，然后經過煙道余熱廢熱鍋爐1101E05生產蒸汽，然后經過助燃空氣預熱器1101E04預熱助燃空氣。排大氣時煙道溫度大約為191℃左右。
CO變化反應：重整爐出口熱工藝氣流依次經過重整氣預熱鍋爐WH104，高變（高壓變換）反應器V102和HX101。重整后的工藝氣在WH104內降溫，通過廢鍋中心管的擋板的調節，控制工藝氣出口溫度在343℃。（高變催化劑末期溫度）。
展開 漲知識│如何高效利用C9+重芳烴調合高辛烷值汽油？
分析組成發現，部分C9芳烴轉化為C10芳烴，而且膠質含量也增加了410mg/(100mL)，表明白土罐(用以除去混合芳烴內少量烯烴的裝置)內發生副反應生成了高沸點化合物。經檢查發現，白土罐入口溫度達到了190℃，導致催化劑活性增大，致使白土罐內發生了聚合和烷基化副反應。實際生產中一般控制白土罐入口溫度在150~200℃，為最大程度減少副反應的發生，應將入口溫度控制在最低；但還需滿足有效脫除烯烴的要求，綜合考慮將白土罐入口溫度調至170℃，既實現了白土罐正常的脫烯烴效果，也能有效避免副反應產生的重組分導致C9+重芳烴干點超標。
03
蘭州石化公司C9+重芳烴
中國石油天然氣股份有限公司蘭州石化分公司C9+重芳烴分離裝置以C9+重芳烴為原料，通過精餾手段實現產物分離，主要產品為高純度偏三甲苯，其余組分用于汽、柴油的調合。
C9+重芳烴經預熱后進入脫輕塔，塔頂分離出的輕組分為輕汽油可用作汽油調合組分，塔底分離出的重組分富含偏三甲苯，再送去偏三甲苯塔；偏三甲苯塔塔頂分離出純度較高的偏三甲苯作為產品輸出，塔底重物料送去脫重塔。脫重塔塔頂為重汽油組分，塔底為柴油組分，其目的是將汽油組分中的柴油組分分離出來，從而保證塔頂汽油組分的干點低于205℃。
04
青島煉化公司C9+重芳烴
中國石化青島煉油化工有限責任公司1.5Mt/a連續重整裝置主要由預處理、重整反應、催化劑再生以及芳烴分離一共4個部分組成，其中分離部分流程如下圖所示。
該重整裝置擴能后，為滿足原料的需求，不斷提高原料終餾點，導致重整生成油、C9+重芳烴終餾點也由此升高，分別最高可達213℃和260℃，無法直接用于汽油調合。二甲苯塔塔底C9+重芳烴餾程見下表。
展開 為何連續重整裝置都要“脫氯”？
編 輯 | 化工活動家
作 者 | 路則超等
來 源 | 煉油工程與技術
關鍵詞|氯 連續重整 影響
共 2799 字 | 建議閱讀時間 8 分鐘
導 讀
某煉廠連續重整裝置由預處理、重整、催化劑再生和苯抽提4個部分及公用工程與余熱鍋爐等組成。該裝置以常減壓裝置、柴油加氫裝置、加氫處理裝置提供的石腦油為原料，生產高辛烷值汽油組分、混合二甲苯和苯等芳烴產品，同時還副產含氫氣體、脫異戊烷油、C6抽余油、液化石油氣及燃料氣等產品。隨著裝置長時間運行，裝置內氯腐蝕、結鹽所帶來的生產問題日益增多，給裝置的平穩運行和安全生產帶來隱患。
氯從哪里來？
"
連續重整裝置中氯的來源主要有兩方面：一是原料中攜帶的氯，二是催化劑再生注入的氯。近年來，原油品質劣化且采油過程中加入大量含氯的輔助溶劑，造成石腦油中氯化物含量增加。該裝置原料為C6~C11石腦油組分，采用預加氫的方式進行脫氯，工藝卡片中要求預加氫原料中氯的質量分數小于2.0μg/g，氮的質量分數小于2.5μg/g，為保證重整催化劑的活性，需持續向催化劑再生器氯化區注氯。該裝置所注氯化劑為四氯乙烯，隨著裝置長期運行，催化劑持氯能力不斷減弱。為了保證催化劑活性就要不斷提高注氯量，導致系統內的氯含量越來越高。系統內注入的氯最終會跟隨原料油進入分餾裝置和苯抽提裝置，影響裝置的正常生產。
展開 計算實例】 甲醇催化重整制氫 ￥2000
設計氣固換熱，化學反應。
其中氣固換熱使用UDS方法實現，請參考： http://www.cfluid.com/forum.php? ... d=111720&extra=
化學反應使用文獻中的宏觀反應速度，通過UDF添加。
計算模型及結果如下：
變化過程見視頻：變化過程見視頻：
甲醇質量分量：甲醇質量分量：
本例子出售，價格2000元，有意者QQ 103614652
本人承接學生課題，碩士課題 5000元起步 ，博士課題 10000元起步，視難度增加費用。 如果你覺得價格高，請勿擾，非常感謝！
Chemkin 模擬甲烷水蒸氣重整制氫研究
關鍵詞：Chemkin；甲烷；水蒸氣重整；敏感性分析;催化反應
氫能是一種清潔的二次能源,具有綠色環保、零污染、零碳排放等優點。氫氣作為一種清潔、高效的能源載體，在燃料電池汽車、煉油、化工、冶金等諸多領域有著廣泛的應用。傳統的制氫方法如水電解制氫，雖然技術相對成熟，但能耗較高，成本也較高，且依賴于電力供應。相比之下，甲烷重整制氫（SRM）在成本和制氫規模上具有一定的優勢。本文基于Chemkin 軟件的PFR反應器對甲烷重整制氫進行研究。
反應機理：
本文采用Ni基催化劑上的甲烷水蒸氣重整42步詳細反應機理進行分析研究。
表1 甲烷水蒸氣重整42步詳細反應機理
模型設置
2.1本文選用Chemkin的PFR反應器，甲烷和水蒸氣預混氣體進入反應器，PFR反應器可近似為管式反應器，采用Ni基催化劑，且分布在反應器內壁表面，預混氣體在反應器內壁表面的催化劑上發生反應，最后由出口排出反應器。
圖1 PFR反應模型
2.2 選擇求解氣體能量方程，設置反應器長度，直徑。設置反應溫度，壓力
圖2 反應器設置
2.3 設置表面物質均為Ni基催化劑，表面分數設置為1。
圖3 催化劑設置
2.4 設置氣體入口速度
圖4 反應氣體設置
2.5 設置預混氣體水碳比
圖5 反應氣體設置
結果分析
CH4和H2O轉化率在反應器前端迅速增加，然后逐漸趨于平緩，這說明在反應器前端，甲烷水蒸氣重整反應最為劇烈，最后甲烷轉化率穩定在65%左右。
展開 大慶石化│催化重整裝置工控參數調節實現效益提升
實際操作及效果
催化重整車間于2020年8月13日按計劃進行抽提單元停工，具體操作調整如下：
（1）提高預分餾塔T101底溫度，由157℃提至172℃，提高預加氫進料初餾點至95.5℃；
（2）提高T201底溫度，由198℃提至210℃，提高重整進料初餾點至95.5℃；
（3）重整生成油中苯含量由4.3%下降至1.94%，經過重整反應生成的苯減少10t/d。
遼河石化│連續重整裝置增壓機組結焦分析及對策
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 遼河石化 煉油技術與工程
作 者 | 潘顯良
關鍵詞 | 連續重整 增壓機組 結焦分析 對策
共 2186 字 | 建議閱讀時間 10 分鐘
裝置概況
中國石油遼河石化公司600kt/a連續重整裝置于2012年12月開工，重整反應再生部分采用UOP Cyclemax氯吸附工藝技術。再接觸單元采用二級逆流再接觸工藝，配置3臺往復式增壓機，正常運行兩開一備。自2018年以來，增壓機結焦問題持續存在影響裝置平穩運行，嚴重制約裝置機組的長周期運行。
01
裝置再接觸工藝流程
重整反應產物分離罐（D1201）頂一部分富氫氣體先經增壓機一級壓縮冷卻后與2號再接觸罐底油混合后進入1號再接觸罐，在罐內氣液分離后，罐底油經液相脫氯送入脫戊烷塔進行精餾。1號再接觸罐頂氣體再經二級壓縮冷卻后與D1201罐底油混合后送入2號再接觸罐，在罐內進行氣液分離，罐底油送入1號再接觸罐，2號再接觸罐頂氣體脫氯后送入PSA氫氣提純單元。
02
增壓機組簡介
重整氫增壓機K1202A/B/C是4M型兩級壓縮往復活塞壓縮機。其額定功率1996kW，排氣量22dam3/h，一級吸氣壓力0.80MPa，一級排氣壓力0.85MPa，二級吸氣壓力0.85MPa，二級排氣壓力2.30MPa。氣缸和填料采用有油潤滑方式，注油器為單獨電機驅動。
展開 
連續重整裝置實現長周期運行技術改造，十分有借鑒意義
編 輯 | 化工活動家
作 者 | 韓瑞杰
等
來 源 | 化學工程與裝備
關鍵詞 | 連續重整 技改
共 2354 字 | 建議閱讀時間 7 分鐘
導讀
某煉廠1.0Mt/a連續重整裝置以常壓直餾石腦油、DCC裂解輕油加氫石腦油為原料，連續重整單元采用UOP的超低壓連續重整工藝分離出混合二甲苯和重整汽油，同時副產含氫氣體及液化氣，切割C6餾分作苯抽提單元原料，苯抽提單元采用撫研院的環丁砜抽提蒸餾技術生產苯產品，催化劑再生單元是采用UOP的“CycleMax”，實現催化劑連續循環，重整循環氫壓縮機與重整增壓機采用3.5MPa凝汽式透平驅動的離心式壓縮機。
1
加熱爐火嘴堵塞
該連續重整裝置自投運以來，先后出現過10次加熱爐火嘴堵塞問題，經分析調查，主要原因為：重整單元內管網燃料氣和還原尾氫含氯、含水量較高，對重整循環氫微水指標控制及系統腐蝕均影響較大，同時該部分燃料氣、氫氣回收至燃料氣管網，所以容易對加熱爐火嘴產生堵塞。
因此針對以上問題，采取以下改造措施：
新增燃料氣脫氯設施，選用停用裝置脫硫罐、過濾器及其附屬管線，選擇合適的脫氯劑，確定裝填數量，同時根據技改流程，選擇現場位置、管線等，完成技改配置，將還原尾氫和裝置內燃料氣引至脫氯罐進行脫氯后，回收至D-501（燃料氣分液罐），進行利用。
展開 京博石化│催化重整生成油加氫脫烯烴技術的工業應用
導 讀
催化重整生成油富含芳烴組分，既可作為高辛烷值汽油調合組分，也是生產苯、甲苯、二甲苯的重要原料。京博石化現有連續重整裝置定位為多產芳烴和氫氣的重要二次加工裝置，因此提高裝置苛刻度，在低壓、高溫下操作是必然的趨勢，但在苛刻的操作條件下會導致重整生成油中的烯烴，特別是二烯烴等性質活潑烴類不可避免地增多。重整生成油中烯烴含量增加，不僅會影響芳烴產品的溴指數、酸洗比色等指標，而且還會對苯、甲苯、二甲苯的下游利用單元造成不同程度的影響。
脫烯烴工藝主要有顆粒白土、分子篩精制和選擇性加氫3種。京博石化原有芳烴精制工藝采用常規工業顆粒白土，對混合芳烴及C8+混合餾分進行處理，以確保芳烴產品的指標滿足下游裝置的使用要求。在裝置運行過程中，出現白土失活快，需要頻繁更換的問題，不僅增加了崗位人員的勞動強度，而且也增加了白土消耗和危廢處理等棘手問題。鑒于此突出問題，京博石化于2020年檢修期間進行了技術改造，采用中國石化石油化工科學研究院（簡稱石科院）和盤錦浩業化工有限公司聯合開發的HER加氫脫烯烴技術，該技術采用盤錦浩業化工有限公司生產的的專有反應器，裝填石科院開發的重整生成油選擇性加氫脫烯烴TORH-1催化劑。HER技術可以在較為緩和的工藝條件下，對重整生成油進行深度選擇性加氫脫烯烴，替代原有白土工藝，提高裝置運行的平穩度，節約裝卸劑產生的購買新劑、施工、能耗投入、危廢處理等費用，同時大幅度降低崗位人員的勞動強度。
展開 連續重整裝置有哪些易腐蝕關鍵部位？該如何進行檢查與防護？
重整產物冷凝與分餾系統
01
主要腐蝕問題
重整產物冷凝與分餾系統包括重整產物分離單元、脫戊烷塔單元和脫丁烷塔單元。
（１）重整產物分離罐D-202、重整氫增壓機入口分液罐D-203、一級再接觸罐D-204和二級再接觸罐D-205的材質均為碳鋼（16MnR或20R），腐蝕形貌相同。罐內表面覆蓋一層難清除的黃褐色垢層，清除垢物后發現表面存在輕微腐蝕，罐壁的焊縫無腐蝕，內構件無變形破損，各部位測厚數據正常。
（２）脫戊烷塔頂空冷器運行期間出現過腐蝕泄漏，發生在a-205中下部3根管子，管束材質為10號碳鋼。脫戊烷塔C-201筒體和封頭材質為16MnR，塔盤為0CR13，檢查發現：塔壁和塔盤表面覆著一層易清除的紅褐色垢層，清除后表面光亮，塔壁焊縫無腐蝕；C-201整體腐蝕輕微，各部位測厚數據正常。
脫戊烷塔進料/塔底油換熱器E-204a/B/C為串聯流程，殼體和管束材質分別為16MnR和10號鋼，檢查發現：管束外表面及筒體內表面均覆蓋一層灰黑色垢物，質地疏松易清除，垢物清除后表面光亮；管板和管箱內表面覆蓋一層紅色的垢物，質地疏松易清除，清除后管板及管箱存在輕微腐蝕。
（３）脫丁烷塔單元屬于油品精制系統，工藝條件決定了精制油中含有微量的硫化物、氯化物等介質，腐蝕檢查發現，相關設備腐蝕輕微。
02
腐蝕分析
（１）對重整產物分離罐D-202的垢層進行能譜分析（EDS）和X射線衍射分析（XRD）物性分析。
可以看出，垢物中主要元素為FE和o，還有少量的CL和aL元素。
展開 浙石化│3.8Mt/a重整“一拖三”增壓機的應用及控制策略探討
防喘振控制及壓力控制方案
01
三分程控制原理及存在的問題
連續重整的一系列脫氫反應要求在一定溫度和壓力下進行，反應系統壓力的準確控制成為影響重整芳烴收率的關鍵。重整增壓機控制系統的應用不僅穩定重整氣液分離器壓力，提高重整液收，同時避免機組發生喘振，起到保護壓縮機組的作用。
其中，最常用的控制系統是傳統的Triconex三分程控制，該控制系統以重整氣液分離器壓力的設定值為目標量，當實際變量與目標變量存在偏差時，偏差信號經過三分程控制器進行運算，輸出信號分為三路對系統進行調節。當輸出信號在0~33%區間時，打開防喘振控制閥；當輸出信號在33%~66%區間時，增壓機根據氣液分離器壓力進行轉速調節；當輸出信號在66%~100%區間時，通過氣液分離器頂部放火炬控制閥進行泄壓，以穩定系統壓力。
Triconex三分程控制方案在某些煉油廠連續重整裝置應用后，反應系統的壓力控制略見成效，但仍存在一些問題：
①三分程區間點不穩定，機組性能控制與防喘振控制相互干擾，缺少有效的解耦控制，導致外送氫氣壓力波動。
②壓縮機入口分液罐壓力波動時，防喘振閥經常保持一定開度，蒸汽能耗過高。
③輸出信號在33%~66%區間時，機組轉速調節影響機組防喘振控制，需要操作人員手動調整。
展開 