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。     

连续重整反应模拟计算软件包的建立和应用

利用连续重整反应器数学模型等多种模型,开发了连续重整反应模拟计算软件包。通过国产超低压连续重整工业装置模拟计算,对连续重整反应模拟计算软件包进行了验证,C~+_5液体产品收率、芳烃产率和纯氢产率与对应实际值的绝对偏差分别为0.50%,0.94%和0.03%。计算值与实际值吻合较好,表明该软件包具有较好的可靠性与准确性,达到了工业应用的要求。连续重整反应模拟计算软件包计算功能齐全,能根据用户提供的重整原料油组成及性质和重整产品要求,为装置可研和设计提供全面而详尽的设计基础数据。该软件包也为提高连续重整装置的设计效率和优化设计方案提供了有效的工具。它还可用于研究重整反应操作条件(如反应温度等)对液体产品收率和芳烃、氢气等产率的影响。     

催化重整固定床反应器反应条件的优化

采用已经建立的催化重整固定床反应器（Catalytic reforming fixed bed reactor，简称CRFBR）内传递及反应过程的综合数学模型，对工业固定床催化重整反应器进行数值模拟研究。考察了反应温度、反应压力、体积空速和氢／油体积比对产物组成的影响。结果表明，高反应温度、低反应压力可以提高产品的芳烃产率，但高反应温度会同时降低液体产物收率，低反应压力会加速催化剂上的积炭。体积空速和氢／油体积比的提高会导致液体产物收率增加和芳烃产率降低。在满足产品质量要求的条件下，各操作参数存在着最优值。引入芳烃产率和液体产物收率的变化量之积，即重整芳产液收积（K1）作为控制参数，以K1达极大值时的反应条件作为最佳反应器操作条件，为催化重整工艺条件的优化提供理论依据。     

最新专利文摘

一种低压组合床重整工艺一种低压组合床重整工艺 ,是在低压下使原料油在由两个固定床反应器串联构成的半再生重整反应段中与铂 -铼催化剂接触 ,反应后的流出物全部进入由两个移动床反应器和一个再生器串联构成的连续再生反应段 ,与铂 -锡催化剂进一步接触 ,产物经冷却、闪蒸后分为富氢气体和重整生成油 ,移动床中的催化剂在再生器中再生后返回至移动床反应器循环使用 ,催化剂与反应物流在移动床反应器内形成逆向流动。该工艺与现有技术相比 ,提高了芳烃产率、氢气产率和重整生成油的辛烷值 ;在重整生成油的辛烷值相同或芳烃产率相同时 ,提高…     

催化重整固定床反应器反应条件的优化研究

 采用已经建立的催化重整固定床反应器（Catalytic reforming fixed bed reactor，简称CRFBR）内传递及反应过程的综合数学模型，对工业固定床催化重整反应器进行数值模拟研究。考察了反应温度、反应压力、体积空速和氢/油体积比对产物组成的影响。结果表明，高反应温度、低反应压力可以提高产品的芳烃产率，但高反应温度会同时降低液体产物收率，低反应压力会加速催化剂上的积炭。体积空速和氢/油体积比的提高会导致液体产物收率增加和芳烃产率降低。在满足产品质量要求的条件下，各操作参数存在着最优值。引入芳烃产率和液体产物收率的变化量之积，即重整芳产液收积(K_I)作为控制参数，以K_I达极大值时的反应条件作为最佳反应器操作条件，为催化重整工艺条件的优化提供理论依据。     

PRT-C/PRT-D重整催化剂长周期运转应用实践

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的半再生催化重整（简称重整）催化剂PRT-C/PRT-D在中国石油独山子石化公司500kt/a重整装置的工业应用情况。采用PRT-C/PRT-D催化剂的第一周期经过1263 d长周期运转后,在重整原料芳烃潜含量52.30%、体积空速1.04 h-1及床层平均温度452.9 ℃的反应条件下,稳定汽油收率达到87.12%,芳烃产率为57.93%,反应器的总压降只有44.9 kPa。PRT-C/PRT-D催化剂首次器外再生后在第二周期运转1474 d,在重整原料芳烃潜含量49.40%、床层平均温度461.6 ℃、体积空速1.38 h-1的反应条件下,重整稳定汽油收率达到91.00%,芳烃产率为59.33%,反应器的总压降只有53.1 kPa。表明催化剂具有良好的再生性能,且具有较好的活性、选择性和稳定性。     

大处理量下重整生成油芳烃产率的提升对策

中国石油化工股份有限公司洛阳分公司连续重整装置随着处理量提高,生成油芳烃产率持续下降,从原料性质、预分馏塔分离精度、重整催化剂活性、反应系统水氯平衡控制等方面分析认为,重整进料中轻组分含量高、芳烃潜含量低、重整反应苛刻度偏低、催化剂酸性功能发挥不足等是主要原因。采取改造石脑油进料流程、优化预处理双塔操作、提高重整反应苛刻度、控制系统水氯平衡等措施优化后,装置处理量提高到了100 t/h,达到了设计负荷的114.3%,同时,重整生成油液体收率和芳烃含量指标有效提升,芳烃产率由62.7%提高到了65.5%以上,实现了装置挖潜增效和长周期平稳生产。     

连续重整-芳烃抽提装置二甲苯收率的影响因素及改进措施

当重整系统处理量由60~70 t/h提高到80 t/h时,为了提高连续重整(80万t/a)-芳烃抽提(40万t/a)联合装置的二甲苯收率,对重整系统和抽提系统的操作条件及工艺流程进行了优化。结果表明:当4台重整反应器的温度由520℃分别提高到525℃(第1和第2台反应器)和526℃(第3和第4台反应器)时,脱戊烷油芳烃中C8质量分数由调整前的25.36%提高到调整后的27.72%;将二甲苯塔温差工艺指标由原来的18.0~30.0℃调整为18.0~33.0℃后,进入偏三甲苯装置的原料中二甲苯质量分数由5.67%降至0.76%,每月可增产二甲苯约282.82 t;新增了1条管线,将甲苯塔塔底物料接入二甲苯塔塔顶的进料,改造后每月可增产二甲苯约626.18 t。     

异构级二甲苯生产工况分析及优化措施

异构级二甲苯是芳烃化工重要的基础原料。2019年9月,中国石油兰州石化公司800 kt/a连续重整装置已经实现由溶剂级二甲苯向异构级二甲苯的质量升级。分析了异构级二甲苯生产初期的工况,认为异构级二甲苯的馏程和溴指数在控制手段上存在可优化空间。提出了优化措施:将第三反应器较第一、二反应器反应温度提高1℃,第四反应器反应温度降低1～2℃,重整油分馏塔使用APC控制(先进过程控制),二甲苯塔温差设定在17.6～18.5℃,更换白土塔新旧剂串联顺序等,二甲苯收率由22.27%提高至24.50%,保证了异构级二甲苯的长周期生产。     

丙烷氧化脱氢反应工艺模拟与分析

丙烷氧化脱氢(ODHP)是丙烯生产新工艺,有较高的节能潜力。采用Aspen软件热力学分析不同流量O_2、H_2O(水蒸气)及反应温度对丙烯产率的影响;基于文献实验提供的动力学反应模型,建立了平推流反应器单元模型,并进行稳态模拟,结果基本符合工业反应装置实际情况,分析了丙烯产率的影响因素,得出优化后的H_2O、催化剂和O_2使丙烯产率分别提高25%、19%和7%左右;运用Comsol软件对R1反应器进行耦合计算,对R2氧化反应器氧气分布器结构进行初步研究。     

Study and Analysis on Naphtha Catalytic Reforming Reactor Simulation

1 IntroductionCatalytic reforming of naphtha or mixture of naphthas with acertain amount of cracked oil is a process of great interest tothe petrochemical industry for the production of aromaticcompounds that are raw materials for plastics, elastomers andresins manufacture. Catalytic reforming unit uses naphtha orcracked oil as feedstock to produce aromatic-rich compoundsand high-octane liquid products through reactions such asaromatization, cyclization, and hydrocracking. At the sametime, it …     

优化控制系统在青岛石化重整装置的工业应用及效果分析

在重整装置上采用的优化控制系统总体运行安全、平稳、无异常情况,均可以确保工艺约束条件在设定的范围内运行。在满足工艺生产要求的前提下,通过优化4个反应器入口温度,挖掘装置潜力,优化装置操作,可以实现辛烷值收率最大化和装置的经济效益最大化：C5+稳定汽油辛烷值收率优化期较空白期可以提高0.65百分点;经济效益优化期较空白期提高了近19.63元/t。     

FRIPP催化重整预加氢技术开发及工业应用

中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(FRIPP)成功开发了适合加工直馏石脑油、直馏石脑油掺炼焦化汽油等原料的催化重整预加氢技术及与其配套使用的FH-40系列轻质馏分油加氢精制催化剂。工业应用结果表明,FH-40系列催化剂对原料适应性强,加氢脱硫和加氢脱氮活性高,均可达到低于0.5μg/g,稳定性好,是加工轻质馏分油的理想催化剂。除此之外,FRIPP还开发了配套使用的"鸟巢"保护剂、脱砷率大于99%的FDAS-1脱砷剂和容硅能力提高4倍的FHRS-1/FHRS-2捕硅剂,并就催化重整预加氢单元反应系统压力降异常升高问题提出了一系列预防措施和解决方案,取得了较好的应用效果,可以保证工业装置长周期稳定运行。     

半再生重整装置流程模拟及运行优化

某炼厂40万t/a半再生重整装置的催化剂处于运行末期,拟在实施停工检修与再生计划之前的1个月持续生产期间实现装置的综合产出及效益。为此,利用SP-Reform分子级流程模拟与优化软件对该装置进行了全流程建模优化与可行性评价,并通过进一步分析及模拟操控优化,将重整反应系统气液分离器压力降低0.2 MPa,以及相应匹配调整了4台重整反应器的反应温度,并应用于实际生产。结果表明:在进料量无变化,以及确保重整裂解深度及关键产物C≥5重整生成油收率及其性质前提下,不仅优化了催化剂在运行末期再生之前的效用,而且C≥5重整生成油含芳烃质量分数,及其研究法辛烷值（RON）相应分别提高了4.68个百分点和2.83个单位,每吨精制石脑油制得重整氢生成量也增加了11.50 m3/h。     

催化重整高氮原料预加氢技术的开发及工业应用

中国石化抚顺石油化工研究院成功开发了直馏石脑油掺炼焦化汽油、直馏石脑油掺炼FCC中汽油等高氮含量原料的催化重整预加氢技术及与其配套使用的FH-40C高活性轻质馏分油加氢精制催化剂。工业应用结果表明：FH-40C催化剂对原料适应性强,加氢脱硫和加氢脱氮活性高,稳定性好;在直馏石脑油中掺炼低于20％（w）的焦化石脑油和FCC中汽油时,产品质量完全可以满足重整装置进料质量指标要求。除此之外,还开发了配套的FDAS-1脱砷剂和FHRS-1/FHRS-2捕硅剂,应用效果良好。     

加氢焦化汽油作重整原料的工业试验

为寻求焦化汽油出路和缓解催化重整装置原料不足的矛盾,安庆石化总厂对焦化汽油深度加氢精制后以不同比例调入直馏油作重整原料进行工业试验。结果表明,焦化汽油加氢精制后可作重整原料,且掺炼比可达３５％。     

基于LightGBM的催化重整装置产品预测及操作优化相关性分析

基于Aspen HYSYS软件建立了与某炼油厂有限实际生产数据相吻合的连续催化重整装置的机理模型;然后在此模型中考虑多种生产可能性,扩展数据范围得到完整的装置产品预测数据集;与常用的BP神经网络作对比,采用训练速度快、预测精度高、适合非线性过程建模的LightGBM决策树模型对该催化重整装置以4个反应器的温度和循环氢流量为特征变量,分别以戊烷、二甲苯、C6、重整汽油、氢气的流量和氢气纯度为目标建立了6个单目标数据驱动产品预测模型。通过对特征变量和目标之间的相关性分析,进行10折交叉验证,得到了特性变量的重要度排序,从而针对不同生产目标找出影响最大的操作变量。结果表明,使用LightGBM建立模型的预测准确度比BP神经网络的预测准确度有大幅度提升。     

加氢裂化装置开工初期重石脑油硫含量超标原因分析

中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部2号加氢裂化装置在检修完成后重新开工时出现重石脑油硫质量分数严重超标,并出现波动,达到3.3μg/g以上,对下游连续重整装置产生了影响。经过一系列的分析排查及操作调整,确定了硫含量超标的原因是吸收稳定系统在开工初期冷油运时全馏石脑油一直未置换干净(硫质量分数达到180μg/g)造成的,通过采用系统置换措施使重石脑油硫质量分数控制在0.5μg/g以下。     

催化重整装置掺炼焦化汽油运行经验

叙述了催化重整装置掺炼＜２４％焦化汽油的运行情况，讨论了直馏汽油进料和直馏汽油与焦化汽油混合进料的催化重整的预精制操作，提出了包括焦化汽油作为进料的质量控制，ＲＮ－１催化剂的装填、干燥和还原在内的技术措施。运行结果表明，产品质量符合要求。     

汽油+芳烃型重整装置原料组分的优化

在石脑油原料过剩的情况下,针对汽油+芳烃型重整装置开展了原料组分优化的研究。通过对预加氢精制油和加氢裂化石脑油各个馏分段的族组成进行分析,模拟测算各馏分段在重整反应过程中的变化,提出应将在重整反应过程中对辛烷值增加贡献最大的石脑油组分作为重整原料。装置试验结果表明,将加氢裂化石脑油120~140℃的馏分由调合汽油改为作重整原料,预加氢精制油初馏点提高至80℃,终馏点降低至169℃,可在装置加工负荷不变的情况下,每月增加效益320万元。