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文檔簡介

1、1、 原料產(chǎn)品規(guī)格表1.1-精制石腦油雜質(zhì)含量要求1=1=i序號項目數(shù)值1比重0. 7262雜質(zhì)含量(1)硫,wt ppmMO. 5(2)氮,wt ppmWO. 5(3)水,w ppmW5(4)用申 w ppbW1(5)鉛,銅w ppbW10氫油比是指循環(huán)氣中氫氣的摩爾流率與進料的摩爾流率之比,有時也用循 環(huán)氣的體積流率標準狀態(tài))與進料的體積流率之比氣油體積比)表示。氫油比幾乎不影響產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品量,僅影響催化劑積炭及穩(wěn)定性。氫油 比越高,催化劑上的生焦速率越低,催化劑壽命越長;氫油比越低,催化劑上的 生焦速率越快,催化劑的活性降低越快。2. 3催化劑再生原理及工藝參數(shù)2. 3. 1催化劑再生

2、原理在重整反應(yīng)進行的同時,催化劑上的積炭逐漸增多,并且,反應(yīng)操作條件 越苛刻,催化劑積炭越快,因而催化劑失活也越快。如果沒有與反應(yīng)部分配套的 催化劑連續(xù)再生系統(tǒng),則反應(yīng)部分不得不頻繁停車,以便進行催化劑燒焦并恢復(fù) 其活性。因此設(shè)置一套催化劑連續(xù)再生系統(tǒng),則使裝置在高苛刻度條件下長周期 操作成為可能。催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)的作用除了完成催化劑再生外,同時完成催化劑的閉 合循環(huán)。催化劑再生及循環(huán)過程是:首先,經(jīng)過三反、四反并從四反底部出來的 含炭催化劑稱為待生催化劑),被提升到催化劑再生部分的再生器,催化劑在 再生器內(nèi)經(jīng)過燒焦、氯化氧化、干燥焙燒)三個步驟后稱為再生催化劑), 被提升到三反頂部的還原室

3、內(nèi),進行催化劑還原,然后回到反應(yīng)部分的三反,開 始下一個循環(huán)。a. 燒焦燒焦的目的是把催化劑上的焦碳燒掉,其過程是焦炭與氧在一定的溫度下 燃燒,產(chǎn)生二氧化碳和水、并放出熱量。化學(xué)反應(yīng)式為:Coke + 02 -C02 + H20 + 熱量因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),會使催化劑溫度升高,而過高的溫度很容易損壞催 化劑,因此必須對燒焦過程進行控制。控制燒焦過程的辦法是控制氣體中的氧含 量,氧含量越高,則溫度升高越快,但氧含量過低會使燒焦過慢。因此,正常操 作過程一般控制氣體中氧含量為0. 50. 8mol%,既不至于使催化劑床層溫度過高, 又不至于使燒焦速度過慢。b. 氯化氧化氯化氧化步驟的目的是調(diào)整催化

4、劑上的氯含量、并將催化劑上的金屬充分 氧化和分散。氯化步驟是通過氧與有機氯化物反應(yīng)而完成的,反應(yīng)過程可描述為:氯化物 + 02 - HC1 + C02 + H20 擔(dān)體-OH + HC1 一擔(dān)體-Cl + H20氯作為載體上的一個活性組元,適當(dāng)?shù)穆群靠墒勾呋瘎┚邆湔5乃嵝?功能,但氯含量過高和過低都會對重整反應(yīng)帶來不良影響。因此必須將催化劑上 氯含量控制在一定的范圍,正常操作為1.0T.2wt%,這對于催化劑的酸性功能是 最佳范圍。氧化和再分散反應(yīng)過程可描述為: 金屬+ 02 分散的氧化態(tài)金屬金屬在催化劑表面上分散得越好,催化劑金屬功能也將越好。高氧含量、長 停留時間和合適的氯濃度對金屬氧

5、化和再分散是有利的。c. 干燥焙燒)干燥焙燒)步驟的目的是將催化劑上的水份脫除,因為燒焦和氯化氧化過 程都會生成水這些水份吸收到催化劑表面上,會對催化劑活性產(chǎn)生不良影響。干 燥步驟可以看作是汽提催化劑中的水份,其過程可描述為:載體)-H20 +干燥氣 一 1載體)+ H20干燥步驟是借助于高溫、較長的停留時間及適宜的干燥氣流量來實現(xiàn)的。d. 還原還原步驟的目的是將催化劑上的氧化態(tài)金屬轉(zhuǎn)化到還原態(tài)金屬,該步驟是 在氫氣環(huán)境下進行的,其反應(yīng)過程可描述為:氧化態(tài)的金屬+ H2 -還原態(tài)金屬+ H20還原越徹底,催化劑性能恢復(fù)越好,較高的氫氣純度和適宜的還原氣流量對 該步驟是有利的。2. 3. 2催化

6、劑再生工藝參數(shù)連續(xù)重整的再生部分的主要工藝參數(shù)包括以下7個方面,這些參數(shù)的調(diào)整并 非一般裝置常規(guī)的單參數(shù)PID控制,而有串級控制分程控制等復(fù)雜的控制方案。 催化劑再生控制由催化劑循環(huán)控制、再生條件控制及聯(lián)鎖保護系統(tǒng)組成,其中催 化劑循環(huán)控制又分為催化劑提升(動力輸送)控制和閉鎖料斗(重力輸送)控制。 催化劑的提升控制、再生條件控制及再生熱停車由DCS完成,閉鎖料斗控制及再 生事故停車由CCRCS完成。自動控制方面詳細內(nèi)容不在這里詳敘,下面僅從工藝 觀點描述各參數(shù)作用及影響。 溫度適宜的溫度是保證催化劑燒焦,氧氯化,焙燒,氫還原過程順利進行的條件, 在催化劑連續(xù)再生過程中,燒焦段入口溫度,焙燒段

7、入口溫度,還原段入口溫度 是可調(diào)的,而再生器內(nèi)的其他溫度還受到催化劑含炭量,再生器中的氧含量等影 響.必須綜合考慮,嚴格按規(guī)定控制再生過程的溫度。 壓力再生器壓力控制壓力控制是再生操作的一個重要參數(shù),再生器底部壓力必須高于第一反應(yīng)器 一定的壓力,以便使催化劑能從再生器提升到第一反應(yīng)器的上部料斗,為了不干 擾催化劑的正常流動,每次反應(yīng)器壓力變化時,此差壓必須恒定。再生回路壓力控制器安裝在焙燒氣至再生器的入口線上,以保持再生器底部 與提升罐之間有一定差壓,此壓力控制器設(shè)定值等于第一反應(yīng)器入口壓力加上一 可調(diào)偏差(約0. 07MPa)o 壓差再生循環(huán)系統(tǒng)中,壓差分二種:一種是密封氮差壓,用來保證系統(tǒng)

8、安全的運行,它不是調(diào)節(jié)手段,但必須嚴 格保證其在規(guī)定的范圍內(nèi)。一種是用來調(diào)節(jié)催化劑循環(huán)量的差壓,它是用來調(diào)節(jié) 催化劑的循環(huán)速率和保持催化劑緩沖罐料面平衡的參數(shù)。差壓越大,催化劑的提 升量越多,循環(huán)量越大。 流量a.再生循環(huán)氣量再生循環(huán)氣的作用是為再生提供熱量和氧氣,并帶走再生過程中產(chǎn)生的熱量 和廢氣。在一定范圍內(nèi),循環(huán)氣量越大,再生床層溫升就越小。但它受到設(shè)備如 壓縮機,干燥器,再生器的制約。再生循環(huán)氣量的調(diào)節(jié)需在車間的指導(dǎo)下進行。再生循環(huán)氣分兩路進入再生器一段床層和焙燒段,正常操作中一段流量為93% 左右,并且盡可能達設(shè)計流量的100%,焙燒段再生循環(huán)氣量可根據(jù)待生催化劑 含焦多少適當(dāng)調(diào)整以

9、節(jié)能。b.提升氣量一次提升氣流量是控制催化劑在提升管中的磨損程度,適宜的流量能減少催 化劑磨損。在操作時需根據(jù)操作條件調(diào)節(jié)提升氣。催化劑提升控制,由再生器底部和#1反#4反底部提升風(fēng)差壓控制#1反 #4反上部料斗的料位計控制,通過串級調(diào)節(jié)、計算程序、判斷及程控開關(guān),將 該5套控制系統(tǒng)以并聯(lián)約束及程控PID方式組成鏈式提升控制系統(tǒng)。 再生氧含量在再生各控制點的氧含量必須嚴格地控制在其規(guī)定的范圍內(nèi),以保證催化 劑的再生質(zhì)量和設(shè)備安全。再生燒焦氣中氧含量越高,燒焦速度越快,床層溫升越大。再生器中的氧含量通過注入兩路空氣加以控制:一種空氣用于一段燒焦床層, 另一路用于二段燒焦床層,其目的是為了保證燒焦

10、完全和防止催化劑床層超溫。 待生催化劑焦含量再生回路的操作條件與催化劑上沉積的焦炭含量及催化劑的循環(huán)量有關(guān),為 了了解催化劑上的炭含量,需分析待生和再生催化劑上的焦含量,當(dāng)操作條件穩(wěn) 定時,待生催化劑上的焦含量最好保持在4.06.0%(重)之間,這可以通過調(diào)節(jié) 催化劑的循環(huán)速度來控制。但在高苛刻度,高空速和較差的原料下操作時,催化 劑中焦炭含量可能超過6%,這時燒焦必須嚴格控制催化劑的循環(huán)量,防止床層 超溫。本裝置的催化劑循環(huán)量設(shè)計值是700kg/ho 再生氣脫氯再生氣脫氯的目的是中和燒焦過程中生成的C1-離子,防止腐蝕設(shè)備。項目質(zhì)量指標試驗方法石油苯-535石油苯-545外觀透明液體,無不溶

11、于水及機械雜質(zhì)目測顏色(伯-鉆色號)不深于2020GB/T 3143ASTM D1209b純度(質(zhì)量分數(shù))/% 不小于99. 8099. 90ASTM D4492甲苯(質(zhì)量分數(shù))/% 不大于0. 100. 05ASTM D4492非芳炷(質(zhì)量分數(shù))/%不大于0. 150. 10ASTM D4492 塞吩/ (mg/Kg) 不大于報告0.6ASTM D1685ASTM D4735e酸洗比色酸層顏色不深于 lOOOmL稀酸中含 0. 2g重銘酸鉀的標 準溶液酸層顏色不深于 lOOOmL稀酸中含 0. lg重銘酸鉀的標 準溶液GB/T 2012總硫含量/ (mg/Kg) 不大于21SH/T 0253

12、dSH/T 0689漠指數(shù)/ (mg/100g)20SH/T 0630SH/T 1551°SH/T 1767結(jié)晶點(干基)/°C 不低于5. 355.45GB/T 31451,4二氧己烷(質(zhì)量分數(shù))/%由供需雙方商定ASTM D4492氮含量/ (mg/Kg)由供需雙方商定SH/T 0657ASTM D 6069水含量/ (mg/Kg)由供需雙方商定SH/T 0246ASTM E 1064密度(20°C) / (kg/m3)報告GB/T 2013SH/T 0604中性試驗中性GB/T 1816a將試樣注入lOOmL玻璃量筒中,在20°C±3&#

13、176;C下觀察,應(yīng)透明、無不溶于水及機械 雜質(zhì)。對機械雜質(zhì)有爭議時,用GB/T 511方法進行檢測,結(jié)果應(yīng)為無。b以ASTM D1209為仲裁方法。 以ASTM D 4735為仲裁方法。 SH/T 0253為仲裁方法。SH/T 1551為仲裁方法。有爭議時, 有爭議時, 有爭議時, 有爭議時,項目質(zhì)量指標試驗方法I號II號外觀透明液體,無不溶于水及機械雜質(zhì)目測顏色(Hazen單位 伯 鉆色號)不深于1020GB/T 3143ASTM D1209b密度(20°C) /(kg/m3)865-868GB/T 2013°SH/T 0604純度(質(zhì)量分數(shù))/% 不小于99.9AST

14、M D6526炷類雜質(zhì)含量:苯含量(質(zhì)量分數(shù))/% 不大于0. 030. 10GB/T 3144C8芳炷含量(質(zhì)量分數(shù)) /% 不大于0. 050. 10ASTM D6526b非芳炷含量(質(zhì)量分數(shù)) /% 不大于0. 10. 25酸洗比色酸層顏色不深于lOOOmL稀酸中含0. 2g 重銘酸鉀的標準溶液GB/T 2012總硫含量/ (mg/Kg) 不大于2SH/T 2053eSH/T 0689蒸發(fā)殘余物/ (mg/100mL) 不大于3GB/T 3209中性試驗中性GB/T 1816漠指數(shù)/(mg/100g)由供需雙方商定SH/T 0630SH/T 1551SH/T 1767a將試樣注入lOOm

15、L玻璃量筒中,在20°C±3°C下觀察,應(yīng)透明、無不溶于水及 機械雜質(zhì)。對機械雜質(zhì)有爭議時,用GB/T 511方法進行檢測,結(jié)果應(yīng)為無。b有爭議時,以ASTM D1209為仲裁方法。 c有爭議時,以GB/T 2013為仲裁方法。d有爭議時,以ASTMD6526為仲裁方法。 e有爭議時,以SH/T 0253為仲裁方法。項目質(zhì)量標準試驗方法品種3°C混合二甲苯5°C混合二甲苯質(zhì)量等級優(yōu)級品級品優(yōu)級品級品外觀透明液體,無不溶水及機械雜質(zhì)目測°顏色(伯-鉆色號)不深于20GB/T3143密度(20°C), kg/m3862-8688

16、60-870860-870GB/T2013餡程,°C初餡點不低于終餡點不高于 總餡程范圍不大于137. 5141.531371435GB/T3146酸洗比色酸層顏色不 深于1000ml 稀酸中含 0. 5g重銘酸 鉀的標準溶 液酸層顏色不 深于1000ml 稀酸中含 0. 7g重銘酸 鉀的標準溶 液酸層顏色不 深于1000ml 稀酸中含 0. 5g重銘酸 鉀的標準溶 液酸層顏色不 深于1000ml 稀酸中含 0. 7g重銘酸 鉀的標準溶 液GB/T2012總硫含量,mg/kg不大于 3SH/T0253蒸發(fā)殘余物,mg/100mL不大于 5GB/T3209銅片腐蝕不腐蝕GB/T1113

17、8博士試驗通過通過SH/T0174中性試驗中性GB/T1816項 目質(zhì)量指標試驗方法密度(15°C), kg/m3報告SII/T 0221Cf, V%>3.0SH/T 0230蒸氣壓(37.8°C), kPa >1380GB/T 6602殘留物SY 7509蒸發(fā)殘留物,ml/100ml0. 05油漬觀察值,ml通過銅片腐蝕,級 不大于1SH/T 0232游離水無目測滿足液化石油氣國家標準GB11174-97中液化石油氣產(chǎn)品的要求。序號項目數(shù)據(jù)1密度(Kg/m3)5812分子量75. 553組成,M0L%H2S (ppm)0. 004iC5-32. 56nC534

18、. 79C5N7.21IC623. 02NC62.01C6N0. 26C6A0. 14合計100.02、裝置化學(xué)反應(yīng)原理介紹2. 1預(yù)處理部分預(yù)處理的目的是為重整制備合格的原料,以保證重整催化劑不被污染,即 在預(yù)加氫反應(yīng)部分借助催化劑的作用,在臨氫條件下,將其中的S、N、0、鹵素 等雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為易除去的H2S、NH3、H20、HCL等,同時飽和烯炷和吸附金屬雜質(zhì), 然后通過蒸餡進一步將原料中的輕組分以及雜質(zhì)和水分脫除,并對石腦油進行切 割以保證重整原料的餡程及質(zhì)量要求。重整的目的是將原料油中的炷類,在催化 劑存在的條件下,進行芳構(gòu)化和異構(gòu)化等反應(yīng),達到制取高辛烷值汽油組分的目的,是油品加工的重要

19、組成部分,重整四臺反應(yīng)器均為徑向反應(yīng)器,油品在反應(yīng) 器中催化劑上進行六員環(huán)烷脫氫、五員環(huán)烷異構(gòu)脫氫、烷炷環(huán)化脫氫、異構(gòu)化、 加氫裂化等反應(yīng),生成高辛烷值汽油組分和氫氣。余熱鍋爐及煙氣余熱回收系統(tǒng) 是對熱能進行回收和利用的部分,主要是利用四合一爐產(chǎn)生3.82Mpa、425°C的 蒸汽,從而達到降低能耗的目的為保護重整催化劑,必須對原料油進行加氫精制 預(yù)處理(簡稱預(yù)加氫)。預(yù)加氫是在催化劑和氫氣存在的條件下,對原料中的含 硫、氮、氧的化合物進行加氫分解,生成硫化氫、氨氣和水,然后分離除去。原 料中的烯炷被飽和,碑、鉛等金屬的化合物加氫分解并吸附在催化劑上。加氫精 制主要進行脫硫、脫氮、脫

20、氧、烯炷飽和及脫金屬等化學(xué)反應(yīng)。2. 1. 1脫硫:將有機硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)镠2S硫化物在重整條件下能轉(zhuǎn)化為硫化氫并吸附在金屬鉗上,從而抑制催化劑加 氫脫氫功能,不利于重整脫氫、環(huán)化反應(yīng)。重整進料要求硫含量小于0.5ppm, 才能保證重整催化劑具有良好的選擇性和穩(wěn)定性,在加氫反應(yīng)中,脫硫反應(yīng)相對 來說是比較容易進行的。預(yù)加氫催化劑的最佳操作溫度為280-340°C,當(dāng)反應(yīng) 超過340°C時,由于高溫而發(fā)生裂解反應(yīng)生成烯炷,同時在此溫度下,烯炷又將 與H2S發(fā)生反應(yīng)生成硫醇,從而可能導(dǎo)致生成油不合格,因此反應(yīng)溫度不宜過高。 預(yù)加氫脫硫過程就是將原料油中的硫醇、硫酰、二硫化物等變成硫

21、化氫并加以脫 除。RSH + H2 RH + H2S2. 1. 2脫氧:將有機氧化物轉(zhuǎn)化成H2O原料油中溶解的氧或氧化物,在重整條件下生成水,它對于重整催化劑來說 也是一種毒物,故應(yīng)限制重整進料中的水含量。預(yù)加氫反應(yīng)使重整原料中的含氧 化合物轉(zhuǎn)變成水。ROH + H2 RH + H2O2. 1.3脫氮:將有機氮化物轉(zhuǎn)變成NH3有機氮化物的脫除在加氫精制的條件下要比脫硫困難得多,重整進料中氮含 量的要求與對硫含量一樣要低于0.5ppm,因為氮化物進入重整反應(yīng)器,將轉(zhuǎn)化 為NH3再進一步與重整循環(huán)氫中的氯離子結(jié)合成氯化鉉,降低了重整催化劑的氯 含量,能相當(dāng)強地抑制重整催化劑的酸性功能而不利于異構(gòu)化

22、,另一方面氯化鉉 在冷卻時形成結(jié)晶附著在管線內(nèi)壁引起管路堵塞,預(yù)加氫過程使其轉(zhuǎn)化為氨除去ORNH2 + H2 - RH + NH32. 1. 4脫鹵素含有鹵素的有機化合物會增加重整催化劑的酸性功能,加深裂化反應(yīng),影響 催化劑活性。加氫過程將其轉(zhuǎn)化為氯化氫等化合物除去。脫鹵化物的反應(yīng)比脫硫 反應(yīng)難得多,在相同的操作條件下,鹵化物的脫除率最大僅為90%左右,甚至遠低 于此值,因此必須分析精制石腦油中的氯含量,來調(diào)整重整注氯量。RCL + H2 - RH + HCL2. 1.5烯炷飽和原料中的烯炷在高溫下能發(fā)生縮合反應(yīng)生成焦炭而沉積在催化劑表面上,影 響催化劑活性。預(yù)加氫使烯炷飽和。烯炷的加氫反應(yīng)速度非常快,含烯炷高的原 料在加氫過程中將放出大量的反應(yīng)熱,因而在操作中應(yīng)十分重視。C7H14 + H2 一 C7H162. 1. 6脫神及金屬碑、鉛和極少量的銅等金屬能使重整催化劑永久性中毒,必須嚴格控制重整 進料中的珅等重金屬含量。原料油中的金屬以金屬有機化合物的形式存在,加氫 條件下,可以使金屬還原成元素狀態(tài),吸附于催化劑表面,有機化合物則變成相 應(yīng)的碳氫化合物。原料中金屬雜質(zhì)的脫除,主要依靠催化劑的吸附作用,這取決 于催化劑的容金屬能力,隨著運轉(zhuǎn)時間的延長,金屬雜質(zhì)將向床層深入擴展,當(dāng) 催化劑的容金能力達到極限之后,金屬將穿透床層,催化劑的活性將大大降低。2. 2

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