半再生重整装置催化剂更换为SR-1000催化剂的经济性评估

中国石油独山子石化公司（简称独山子石化）500 kt/a催化重整（简称重整）装置使用半再生重整催化剂PRT-C/PRT-D累计运转近10年后,由于催化剂上碳含量、铁含量增加明显,催化剂反应性能下降,使得产物中C₅+稳定汽油收率下降2～3百分点,装置效益降低。对该装置采用中国石化石油化工科学研究院最新开发的SR-1000催化剂时的加工效果进行了模拟计算,结果表明：在C₅+稳定汽油的研究法辛烷值（RON）达到95的相同条件下,与该装置使用PRT-C/PRT-D催化剂相比,使用SR-1000催化剂时的C₅+液体收率提高3百分点,纯氢产率提高0.4百分点,循环氢纯度提高3.9百分点。SR-1000催化剂在提高C₅+稳定汽油收率和氢气产率方面具有明显优势,装置催化剂更换为SR-1000催化剂后每年可增加经济收益2 077.46万元。     

PS-Ⅵ催化剂在连续重整装置扩能中的应用

中国石化海南炼油化工有限公司1.2 Mt/a连续重整装置扩能改造中,采用中国石化集团石油化工科学研究院研发的PS-Ⅵ重整催化剂,标定和运行数据表明,在重整进料171 t/h、反应器加权平均入口温度524℃的条件下,重整生成油C+5液体收率90%以上、芳烃质量分数75%以上、芳烃产率69%以上、研究法辛烷值99~100,重整生成油辛烷值、芳烃产率、纯氢产率均满足工艺要求。PS-Ⅵ催化剂具有良好的活性和选择性:催化剂循环再生194次时,催化剂比表面积保持162 m2/g;PS-Ⅵ催化剂水热稳定性良好;待生催化剂碳质量分数平均4.15%;再生催化剂氯质量分数平均1.08%;催化剂粉尘保持2 kg/d左右,粉尘中完整颗粒占20%~30%;PS-Ⅵ催化剂能保持良好的持氯能力、强度和低积炭速率。     

PS-Ⅶ型连续重整催化剂的工业应用

石油化工科学研究院开发的PS-Ⅶ连续重整催化剂在扬子石油化工股份有限公司1.39Mt/a装置上进行了首次工业应用。工业运转结果和标定结果均表明，PS-Ⅶ型连续重整催化剂具有良好的耐磨性能和比表面积稳定性；与原使用催化剂相比，在原料芳潜较低的情况下，PS-Ⅶ型催化剂的C6+以上收率提高了3.32个百分点，氢气产率增加了0.61个百分点，芳烃产率增加了1.53个百分点，积炭速率降低了27.32％，解决了重整装置扩能后再生能力受限制的问题，使重整装置得以保持长期高负荷运转。     

PS-Ⅵ催化剂与法国RegenC Ⅱ连续再生技术的配套工业应用

石油化工科学研究院开发的PS-Ⅵ型连续重整催化剂在抚顺石化公司石油三厂600kt/a连续重整装置上进行了工业应用。结果表明,PS-Ⅵ催化剂具有良好的耐磨性能、水热稳定性和持氯性能;与原使用催化剂相比,PS-Ⅵ催化剂的芳烃产率提高4.9个百分点,稳定汽油辛烷值增加3.4个单位。     

连续重整催化剂运行初期与末期的性能分析

介绍了PS-Ⅶ型连续重整催化剂在中国石化扬子石油化工有限公司1.39 Mt/a连续重整装置上运行周期内的性能变化情况;利用透射电镜及元素分析对运行末期的催化剂结构及组成进行了分析,并使用R-sim软件对催化剂选择性与活性进行了模拟分析;基于产物分布和操作条件的变化,分析了催化剂运行的经济性。结果表明,与运行初期催化剂的标定结果相比,由于受到第一代再生技术及不可避免的Fe元素累积等因素限制,运行末期催化剂的比表面积降至149 m²/g,压碎强度降至42 N/粒,催化剂活性降低4.7℃,重整装置C_6⁺液体收率降低1.33百分点,芳烃产率降低1.25百分点,造成装置经济效益下降,催化剂达到了换剂指标。     

泰州石化1.0Mt/a逆流连续重整装置运行分析

中海油气(泰州)石化有限公司1.0 Mt/a连续重整装置采用中国石化自主开发的改进后的逆流移动床连续重整技术和PS-Ⅵ催化剂。优化后的逆流连续重整装置压力分布正常,运行平稳。标定结果表明,在PS-Ⅵ催化剂轻微硫、氮中毒以及原料芳烃潜含量比设计值低5.7百分点的情况下,装置的纯氢产率为3.53%,C5+收率为89.63%,脱戊烷油的芳烃质量分数为77.44%,催化剂粉尘产生量为3.99kg/d。PS-Ⅵ催化剂在逆流连续重整装置上显示出良好的活性、选择性、抗磨性能和较好的抗硫氮冲击能力。     

PS-Ⅵ催化剂在重整装置扩能改造中的应用

分析了中国石化股份有限公司天津分公司连续重整装置由0.6Mt/a扩能改造为0.8Mt/a面临的主要技术难题。在原料质量较改造前差，反应系统、再生系统、循环氢压缩机未进行改造的情况下，通过采用低积炭速率PS Ⅵ催化剂，适当降低生成油RON，以及对塔、加热炉等进行适当的改造，满足了重整装置0.8Mt/a的处理要求。标定结果表明，重整产品液体收率、重整生成油辛烷值、纯氢产率、芳烃产率及总转化率均达到改造要求。     

喷气燃料馏分进催化裂化LTAG喷嘴回炼的工业实践

在中国石化石家庄炼化分公司3号催化裂化装置上考察了喷气燃料馏分进入提升管反应器的LTAG喷嘴回炼对产品分布、产品性质的影响。结果表明：在催化裂化装置重油进料量、进料组成及主要操作条件维持稳定的前提下,喷气燃料馏分回炼后,干气、液化气、汽油产率上升,柴油、油浆、焦炭产率下降;所得液化气产品的（C₃＋C₄）烷烃含量上升,（C₃＋C₄）烯烃含量下降;在保持重油进料量为210 t/h左右的情况下,与没有回炼的空白工况相比,喷气燃料回炼量分别为11.2 t/h和21.1 t/h的两种工况下,所得产品汽油的芳烃体积分数分别下降0.2百分点和0.5百分点,苯体积分数分别上升0.05百分点和0.07百分点,研究法辛烷值（RON）分别下降0.2和0.6。     

国内首套煤基石脑油连续重整装置开工及运行分析

国内首套400 kt/a煤基石脑油连续重整装置于2020年10月投料试车成功。工业应用结果表明:以低温煤焦油加氢生产的石脑油为原料,采用PS-Ⅵ催化剂,当平均反应器入口温度为481℃时,C~+_5产品辛烷值可达107,液体收率达到93.48%,芳烃产率和纯氢产率分别为82.21%和4.55%,产氢纯度高达97.95%,并且重整生成油中几乎检测不到烯烃,可避免微量烯烃带来的负面影响。由于第一反应器和第二反应器的温降较大,在工艺设计时建议适当减少第一反应器和第二反应器的催化剂装填量,以提高催化剂的利用率。该装置的开车成功,开辟了一条以煤炭为原料生产芳烃的新途径。     

重整工艺由汽油型转变为芳烃型的条件优化与探索

介绍中国石化海南炼油化工有限公司1.2 Mt/a连续重整装置扩能至1.44 Mt/a后产品由重整汽油变为芳烃抽提原料的运行优化情况。从原料性质、分馏塔分离度、重整催化剂活性、水氯平衡控制等方面进行了分析,并借助REF-SIM软件进行优化与探索,对遇到的问题提出了解决措施。综合优化后,在重整进料171 t/h、反应器加权平均入口温度(WAIT)为523℃的条件下,芳烃产率较初期提高了7.88百分点,纯氢产率提高了0.21百分点,催化剂比表面保持152 m~2/g的稳定水平,各指标达到扩能后的设计值,实现了装置的挖潜增效和产品转型。     

连续重整装置反应器操作条件优化研究

连续重整装置的原料性质和重整反应器操作条件对C⁺₆重整生成油的芳烃产率和溴指数等性质有较大影响。为了提高连续重整装置目标产物收率和产品质量,基于SP-Reform流程模拟软件建立的某3 800 kt/a连续重整装置的反应机理模型,重点研究了重整反应器操作条件(装置加工负荷和反应器入口温度)对目标产物收率和产品质量的影响。研究发现：重整装置加工负荷每提高10百分点,产品的芳烃产率下降0.9百分点左右,溴指数提高0.59 mgBr/100 g左右;尽量提高第一和第二反应器入口温度,同时降低第四和第五反应器入口温度至540℃以下,有助于保持较高的芳烃产率,同时溴指数满足不大于5.0 mgBr/100 g的工艺指标;第五反应器入口温度每下降5℃,溴指数下降0.3 mgBr/100 g左右。     

PS-VI催化剂与RegenCⅡ连续再生技术的配套工业应用

 由石油化工科学研究院开发的PS-VI型连续重整催化剂,在抚顺石化公司石油三厂600kt/a连续重整装置上进行了工业应用。结果表明,PS-VI催化剂具有良好的耐磨性能、水热稳定性和持氯性能;与原使用催化剂相比,PS-VI催化剂的芳烃产率提高4.9个百分点,稳定汽油辛烷值增加3.4个单位。     

PS-Ⅵ催化剂在逆流连续重整装置上的应用

介绍中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院研制的PS-Ⅵ连续重整催化剂在中海油气(泰州)石化有限公司1.0 Mt/a逆流连续重整装置开工初期的应用情况,以及逆流连续重整工艺催化剂装填比例改进对反应和积炭的影响。工业应用结果表明:在低负荷、低苛刻度(进料负荷低于80%、加权平均入口温度低于设计值10.3℃)的工况下,C+5产品液体收率比设计值高5.05百分点;纯氢产率比设计值高0.04百分点,主要指标均达到或优于技术保证值。PS-Ⅵ催化剂具有优异的反应性能和再生能力,完全适用于新型逆流连续重整装置。与中国石油化工股份有限公司济南分公司第1套逆流连续重整装置相比,改进后各反应器内的催化剂装填量趋于平均,使第四反应器积炭比例下降,而且待生催化剂的积炭燃尽温度与改变催化剂装填比例前变化不大。     

连续重整装置设计参数研究

研究了反应温度、反应压力、氢油物质的量比、催化剂装填比例、催化剂再生循环速率等工艺参数对连续重整工艺过程的影响规律。结果表明,随着C5+辛烷值逐渐增加,辛烷值收率出现最大值;当C5+辛烷值达某一确定值后,再进一步增加C5+辛烷值,C6和C7芳烃收率增加,但C8和C9+芳烃收率略有下降。在此基础上提出了“依据目标芳烃产物和辛烷值收率最大化原则进行芳烃型和汽油型装置设计”的理念,兼顾重整生成油的烯烃含量、装置的投资和能耗等,提出了新建连续重整装置设计参数的确定原则。     

优化催化重整反应进料提高产品辛烷值与降低苯含量

某炼油厂通过采用中国石化石油化工科学研究院（简称石科院）研制的SR-1000半再生重整催化剂,对半再生催化重整装置现有蒸发塔改造,从原料性质方面合理控制和优化,在进入催化重整装置之前切出苯的前身物（包括苯及环己烷）,以及采用石科院开发的C₅/C₆异构化组合工艺技术等措施,将稳定汽油的研究法辛烷值（RON）提高至96以上时,能够生产出苯质量分数小于1.0%的汽油调合组分,由此实现停运单苯抽提装置,经济效益和社会效益显著。     

400kt/a连续重整装置扩能改造与标定

介绍了中国石油抚顺石化分公司石油三厂400 kt/a连续重整装置扩能改造情况。改造后装置生产能力由400 kt/a提高到600 kt/a,催化剂再生能力为6.6 t/h,高辛烷值汽油的研究法辛烷值由97.5提高到102.0。标定结果表明,扩能改造达到了预期目标。     

非临氢重芳烃轻质化技术研究

为了在非临氢条件下实现重芳烃(主要为C₉～C₁₁芳烃)轻质化,以催化裂解装置重芳烃产物为原料,开展了重芳烃催化裂化转化中试研究。结果表明：在专用催化剂A作用下,重芳烃发生了高效轻质化,生成了苯、甲苯、二甲苯(BTX)和低碳烃;在不同反应温度下,重芳烃的转化率均达80%以上,BTX产率均达40%以上,低碳烯烃产率约6%;640℃时BTX产率最高,为43.38%,BTX+乙烯+丙烯产率最高可达50%以上;通过调节反应温度可在一定范围内调整BTX的组成分布,随反应温度升高,苯和甲苯产率提高,二甲苯产率降低;产物汽油馏分中芳烃高度浓缩,通过精馏即可生产轻质芳烃,无需新增芳烃抽提装置,可大幅降低BTX生产能耗,实现炼化企业提质增效。     

扬子石化公司连续重整装置的扩能改造

介绍了扬子石化股份有限公司芳烃厂重整装置扩能改造的情况。标定结果表明,改造后装置的主要技术经济指标超过或接近设计值,芳烃产率为６７．３８％,Ｃ＾＋６液体收率为７６．８８％,氢气产率为３．７４％,重整生成油研究法辛烷值为１０２,装置能耗为９０．９３ｋｇ标油／ｔ。并分析了改造后装置的遗留问题及相应的对策。     

高铂型低积碳速率连续重整催化剂PS-Ⅶ的研究和评价

通过进一步选择助剂和优化催化剂配方及制备方法，在不减小催化剂比表面积的情况下，成功研制开发了高铂型低积碳速率连续重整催化剂PS-Ⅶ。在100mL中试装置上，对PS-Ⅶ催化剂进行了评价。研究结果表明，在反应条件相同的情况下，与现有高铂型连续重整催化剂相比，新研制的PS-Ⅶ型催化剂的积碳下降26％以上，芳烃产率增加0．59个百分点以上。模拟老化和烧碳的研究结果表明，PS-Ⅶ型催化剂具有水热稳定性好、持氯性能强、烧焦性能优良等特点，能够满足连续重整工艺的要求。     

70万t／a连续催化重整开车成功

洛阳石油化工总厂７０万ｔ／ａ连续催化重整装置使用国产还原态３８６１催化剂，采用倒开车方案，严把临氢系统气密关，取得了开车一次成功。经实标定表明，以中原直馏石脑油为原料，使用国产３８６１催化剂能获得较高的芳烃产率（６１．０４％）、较高的氢气产率（３．６９％）和较高的重整汽油辛烷值（ＲＯＮ９８．８）。