连续重整装置先进控制及其操作要点探讨

【摘要】石油化工的生产过程具有易燃易爆、高温高压、有毒有害的特点，特别是直接作业环节很容易发生事故。催化重整装置是以石脑油为原料，生产高辛烷值汽油或芳烃类产品，同时副产大量廉价的氢气。本文主要探讨连续重整装置先进控制及其操作要点。

【关键词】连续重整装置 先进控制 操作

重整催化剂连续再生包括四个基本过程：烧焦、氧氯化、干燥和还原。反应后的待生催化剂首先经过烧焦，除去积炭；然后在过氧的条件下注氯，调节催化剂上的氯含量，并氧化和分散催化剂上的铂金属；在离开再生器前进行干燥（焙烧），脱除催化剂上的水分；最后在氢气条件下进行还原，将催化剂上的金属由氧化态变成还原态，完成催化剂的全部再生过程[1]。

1 连续重整装置催化剂装填

1.1 UOP―CCR重整反应器装填催化剂的程序要点

（1）将桶装催化剂倒入输送料斗，用吊车将载满催化剂的输送料斗吊至反应器顶部，输送料斗卸料管放入装填料斗中。

（2）打开输送料斗下面闸阀，使催化剂通过装填料斗缓慢装入反应器内。催化剂分别通过还原区，第一、二、三、四反应器，到达催化剂收集器，随着催化剂的不断装入，催化剂料位不断上升。

（3）对每个反应器进行催化剂检查，完毕后安装盖板，并自下而上逐个封好入孔。

（4）当催化剂装入预定量后，催化剂料位将上升至反应器还原区，此时应用卷尺检测料面高度，并核实装入量是否与预定量相符。同时要注意投用还原区催化剂料位计，并将卷尺所测料位高度变化与核料位计所显示的料位高变化相比较，以检验料位仪表的反应灵敏度和线性变化情况，试验报警及联锁信号。

（5）当核料位仪显示催化剂料位已达80%～90%时，停止装剂，用卷尺检测料面高度，核实催化剂料位仪所显示的催化剂料位是否准确。

（6）催化剂装填结束，清理现场，拆开和盲封的部位立即复位。

（7）用N2将反应器充压至0.005MPa，保持微正压。

1.2 UOP―CCR重整再生区催化剂装填的程序要点

（1）分离料斗、再生器、氮封罐、闭锁料斗内件安装完好，各部均已干燥完毕，而且器内无异物。

（2）分离料斗、再生器、氮封罐、闭锁料斗之间做好隔离工作，避免空气形成对流。

（3）将闭锁料斗系统控制的再生器开关切至“装剂”位置。

（4）再生催化剂隔离系统已打开。

（5）仪表校验闭锁料斗核料位计，分离料斗核料位计，调校好零位，调校完毕后将辐射源拆走或做好防护措施以免核辐射。

（6）拆除分离料斗顶部催化剂入口的Y型短管。

（7）在分离料斗顶部拆开部位固定一个特制的装剂料斗。

（8）将桶装催化剂装入催化剂输送料斗，用吊车吊至分离料斗顶部，将卸料口放入装剂料斗。

（9）缓慢打开输送料斗底部闸阀，催化剂经装剂料斗进入分离料斗、再生器和氮封罐内。

（10）催化剂装填入分离料斗后，放射性料位会显示料位存在，当分离料斗料位计指示50%时，停止催化剂装填。

（11）用标尺测催化剂的料位高度，校验料位计显示的准确性，同时核实催化剂装入量是否与预定的相等。

（12）催化剂装入闭锁料斗。闭锁料斗缓冲区放射性料位计显示催化剂料位，分别记录料位显示5%、10%、30%、50%、70%、90%时的催化剂装入量，核实料位计显示是否基本准确[2]。

由于降低了反应压力、采用铂锡催化剂及提高了反应苛刻度，连续重整装置的液体收率大约可以比半再生重整装置提高5%～8%，产品辛烷值（RON）可高达105。由于催化剂连续再生，正常操作期间催化剂活性一直维持在比较高的水平，重整生成油的芳烃含量比较高，氢产率和氢纯度也比较高，反应状况稳定。连续重整反应器一般采用径向结构，催化剂在反应器内依靠重力自上而下流动，反应物料从催化剂外侧环形分气空间（扇形筒）横向穿过催化剂床层，进人中心收集管内。作为移动床反应器，不仅要求反应器上下物流分配均匀，还要求避免发生催化剂不流动的“贴壁”现象。积炭后的待牛催化剂从最后一个反应器出来，进入再生系统进行烧焦、氧氯化、干燥和还原等过程，然后再返回反应系统。连续重整催化剂不需要像半再生重整那样在开工初期注硫以钝化催化剂活性，但进料中含硫量过少时，随着反应苛刻度的提高，反应器内存在着积炭的危险性，反应器器壁的铁离子会与碳结合，碳链长大生成针状焦，严重时大量焦炭结在反应器内堵塞通道，阻碍催化剂的流动，甚至将反应器内构件顶坏，这种现象曾经在有些连续重整装置上发生过。实践证明，硫对反应器器壁的结焦也是很好的钝化剂。因此，现代连续重整一般都设有注硫设施，要求经常往经过加氢处理的进料中注硫，以保证重整进料中的硫含量不会过低（一般要求不低于0.2μg/g）。

2 工艺事故的处理

2.1 分馏塔压力剧烈波动

原料中含水或轻组分含量突然增高，以及回流突然带水增多时，如果操作不当，可造成操作激烈波动。通过保持较高压力，可以减少轻质汽油损失的数量，可以提高塔的处理能力。当塔的操作压力从0.10MPa提高至0.30MPa时，塔的生产能力可增长70%。但塔的压力提高以后，不利因素是物料的相对挥发度降低，给分离造成困难。为保持操作稳定，达到相同的分离精度，则需加大塔顶的回流比，从而增加了塔顶冷凝器的负荷。此外，由于进料温度不能随意提高，当压力上升以后，汽化率会下降。综上所述，造成分馏塔压力波动的原因如下：

（1）进料或塔顶回流量波动。

（2）进料或塔顶回流带水和组成变化。

（3）回流罐气体燃料背压变化，后路不畅或压力变化。

（4）冷后温度波动大。塔的压力通常由不凝气排出量来控制，因此，压力高低直接受回流罐蒸汽压的影响。进料带水或轻组分增多（减少），塔内产生过多（过少）的水蒸气或不凝气，使压力增高（下降）时，要及时调整，保持塔内压力稳定；与此同时，应尽量排除使塔内压力波动的因素，如果不及时排除，只靠压力控制器进行调节，很难使塔压真正稳定[3]。

2.2 分馏塔顶温剧烈波动

塔顶温度是控制塔顶油干点的主要操作参数，塔顶温度过低，将不能拔出必要组分，操作不稳；塔顶温度过高，将使塔顶油干点升高，携带较多的重组分。因此，塔顶温度过高过低都会影响塔顶产品的质量。在实际生产过程中，控制塔顶温度最基本的方法是调节塔顶回流量。如果塔顶温度突然升高，就应及时增加回流量，或降低回流温度。较大的回流量或温度较低的回流进入塔顶后，与塔内高温物料接触时吸收热量，如果回流量加大的数量或温度降低的程度，正好与塔顶温度增加产生的热量相平衡，塔顶温度就能恢复到正常。

3 结论

本文主要从连续重整装置催化剂装填工艺操作与工艺事故两个方面进行阐述，在预加氢精制单元发生紧急事故，必须立刻予以处理。若处理不当，将使催化剂和设备严重损坏。

参考文献

[1] 张惠跃，陈巨星，李锋等.先进过程控制在连续重整装置中的应用[J].石油化工设计，2007（04）

[2] 张丹平.连续重整装置闭锁料斗控制系统研究[J].石化技术，2008（03）.

[3] 王明传.低负荷下连续重整装置的节能措施探讨[J].齐鲁石油化工，2009（01）