催化重整工藝與工程

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1、1 1. 目前我國催化重整現(xiàn)狀2. 催化重整工藝概況3. 催化重整工藝類型及技術(shù)特點4. 催化重整裝置的工藝流程5. 催化重整的專用設(shè)備6. 重整裝置能耗分析7. 降低重整能耗的措施8. 流程改進及提高效益的某些措施9. 安全設(shè)施設(shè)置的考慮10. 裝置的擴能改造 11. 投資及成本分析 目 錄 2 “催化重整”是以石腦油（直餾和各類加氫石腦油）為原料，在催化劑的存在下，生產(chǎn)富含芳烴的高辛烷值汽油組分，并副產(chǎn)含氫氣體等產(chǎn)品的工藝 31.目 前 我 國 催 化 重 整 現(xiàn) 狀 4 1965年我國在大慶建成投產(chǎn)了第一套10萬噸/年的工業(yè)化催化重整裝置 經(jīng)過40年的發(fā)展，到2005年3月共建成投產(chǎn)催化

2、重整裝置65套 總加工能力2190萬噸/年，約占原油總加工能力的10%左右連續(xù)重整裝置18套，加工能力為1190萬噸/年半再生重整裝置47套，加工能力為1000萬噸/年 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 5 建設(shè)投產(chǎn)年代 建設(shè)裝置套數(shù)，套 處理量，萬噸/年 原設(shè)計/改造增加萬噸/年半再生 連續(xù)重整 合計 半再生 連續(xù)重整 合計60 4 - 4 55 - 55 40/1570 9 - 9 160 - 160 117/4580 7 1 8 110 60 170 139/3590 19 11 30 450 730 1180 1050/131 2000 8 6 14 225 400 625 至2005年3月合

3、計 47 18 65 1000 1190 2190 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 6 90年 代 以 前 的 25年 ， 建 成 投 產(chǎn) 了 21套 催 化 重 整 裝 置 ， 其 中 只 有 一 套 連 續(xù)重 整 裝 置 90年 代 以 后 的 15年 間 共 建 成 投 產(chǎn) 了 44套 催 化 重 整 裝 置 ， 占 全 部 投 產(chǎn) 裝 置總 套 數(shù) 的 68%； 而 其 加 工 能 力 占 全 部 投 產(chǎn) 裝 置 總 能 力 的 82.4% 90年 代 以 后 的 15年 就 建 成 投 產(chǎn) 了 17套 連 續(xù) 重 整 ， 占 全 部 投 產(chǎn) 連 續(xù) 重 整 裝置 總 套 數(shù) 的 94.4%

4、,占 能 力 的 95%1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 7 已 建 成 裝 置 的 規(guī) 模 分 布 情 況規(guī)模，萬噸/年 數(shù)量，套 占總套數(shù)的比例，% 15 27 4152040 24 3745100 12 185100 2 31.目前我國催化重整現(xiàn)狀 8 裝 置 按 目 的 產(chǎn) 品 分 類 目的產(chǎn)品為芳烴的為23套，加工能力為770萬噸/年，占總能力的35.1%； 目的產(chǎn)品為高辛烷值汽油組分的為30套，加工能力為820萬噸/年，占總能力的37.5%； 在生產(chǎn)芳烴的同時兼顧生產(chǎn)汽油的為12套，加工能力為600萬噸/年，占總能力的27.4%。1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 9 連續(xù)重整裝置占總套數(shù)的27.7

5、%，加工能力卻占到了54.3%。 18套連續(xù)重整裝置中的5套平均反應(yīng)壓力為0.8MPa左右,其余的平均反應(yīng)壓力為0.35MPa左右，單套裝置的平均能力為66萬噸/年； 連續(xù)重整裝置所采用的工藝技術(shù)包括了UOP和IFP兩家專利公司的各代專利技術(shù)，已具有國際 水平。 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 10 半再生重整裝置的平均反應(yīng)壓力大多在1.5MPa左右單套裝置的平均能力為21.3萬噸/年，平均能力偏低 大多是80年代以后建設(shè)的，技術(shù)水平比較高1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 11 中 石 化 集 團 總 公 司 所 屬 企 業(yè) 目 前 共 建 成 投 產(chǎn) 催 化 重 整 裝 置 29套 ， 總 加 工 能 力

6、 為 1236萬 噸 /年 裝置類型 數(shù)量 加工能力套 占全國的比例，% 萬噸/年 占全國的比例，%半再生 18 38.3 407 40.7連續(xù)重整 11 61.1 829 69.7 合計 29 44.6 1236 56.4 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 12 中石化集團總公司催化重整裝置的數(shù)量不到全國總數(shù)的一半，但能力卻超過全國總能力的一半 連續(xù)重整裝置單套裝置的平均能力為75萬噸/年,比全國單套平均能力高14% 半再生重整單套裝置的平均能力為22.6萬噸/年,比全國單套平均能力稍高 在已建成投產(chǎn)的催化重整裝置數(shù)量、能力、管理和操作水平 還是在催化劑生產(chǎn)、掌握的工藝技術(shù)水平等諸方面高于全國平均水

7、平。 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 13 半再生和連續(xù)重整催化劑都已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)化，并達到國際水平 半再生重整的工程設(shè)計全部國產(chǎn)化 連續(xù)重整僅購買專利使用權(quán)，全部工藝和工程設(shè)計實現(xiàn)國產(chǎn)化，并且開發(fā)出了以“逆流移動床”為代表的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的連續(xù)重整專利技術(shù)。1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 14 與發(fā)達國家相比還有差距 我國催化重整近年來發(fā)展較快、技術(shù)水平不低，但能力等差別較大 先進國家催化重整的加工能力已經(jīng)占原油一次加工能力的的20以上。 除總加工能力遠遠低于歐州和北美外等發(fā)展中國家外，單套裝置尤其是半再生重整裝置的平均能力偏低 由于原料來源等原因，現(xiàn)有的裝置普遍開工不足。因此，裝置的操作成本高，大部

8、分裝置的能耗都在4000MJ/t重 整進料以上 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 15 目前我國生產(chǎn)的車用汽油在質(zhì)量方面與世界燃料規(guī)范及國內(nèi)車用無鉛汽油新標(biāo)準(zhǔn)相比的主要差距烯烴含量高硫含量高芳烴及苯含量相對較低其中烯烴含量差距最大 造成上述這種情況的主要原因是我國車用汽油的構(gòu)成不合理 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 16 我國車用汽油調(diào)和組分中 催化裂化汽油所占比例太大 催化重整汽油和其它高質(zhì)量汽油組分所占比例太小 低辛烷值（直餾）汽油組分還占一定比例。1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 17 催化重整裝置生產(chǎn)的汽油的特點辛烷值高烯烴含量很低芳烴含量較高基本不含硫、氮、氧等雜質(zhì) 催化重整汽油的這些特點正好能彌補目前我

9、國車用汽油的質(zhì)量缺點，是理想的可增加的調(diào)和組分。要實現(xiàn)車用汽油質(zhì)量的升級換代，就要調(diào)整汽油構(gòu)成，減少催化裂化汽油所占比 例，增加其它汽油調(diào)和組分尤其是催化重整汽油的比例。 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 18 催化重整裝置與其它生產(chǎn)高質(zhì)量汽油的工藝相比其原料來源廣范，加工量大可根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)調(diào)整所生產(chǎn)的汽油辛烷值的高低 是解決目前我國車用汽油質(zhì)量的最有效和最重要的手段。是實現(xiàn)汽油質(zhì)量升級的主要工藝1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 19 重整產(chǎn)氫是煉廠寶貴的氫源，目前，國內(nèi)柴油產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)也正在逐步提高，對硫含量等限制更加嚴格，所以要建設(shè)大量的加氫裝置，因而就需要大量的氫氣 采用制氫等裝置生產(chǎn)的氫氣成

10、本很高，生產(chǎn)每噸純氫近萬元 催化重整可付產(chǎn)大量廉價的含氫氣體，重整裝置的純氫產(chǎn)率為2.54.0,氫純度可達90%（分子），是加氫裝置非常好的氫源 一套規(guī)模為60萬噸/年的催化重整裝置,采用半再生重整純氫產(chǎn)量至少每年1.5萬噸，采用連續(xù)重整純氫產(chǎn)量每年約2.4萬噸。可為一套120200萬噸/年的柴油加氫精制裝置提供氫氣，節(jié)省大量的制氫原料，降低加氫裝置的操作成本 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 20 催化重整裝置生產(chǎn)的汽油芳烴含量較高，一般為5580（重） 可生產(chǎn)高純度的苯，甲苯，混合二甲苯及重芳烴等芳烴產(chǎn)品 目前市場上芳烴產(chǎn)品十分緊俏，價格較高 我國已建成投產(chǎn)的催化重整裝置有一半是用來生產(chǎn)芳烴的1.

11、目前我國催化重整現(xiàn)狀 21 我 國 的 催 化 重 整 應(yīng) 該 /必 然 要 大 力 發(fā) 展 ：環(huán) 保 要 求 -北 京 等 大 城 市 汽 車 達 歐 排 放 標(biāo) 準(zhǔn)芳 烴 生 產(chǎn) 要 求 -國 內(nèi) PX缺 口 極 大1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 22 據(jù)統(tǒng)計和預(yù)測: 到2010年我國還將建成投產(chǎn)約10套左右的重整裝置，其加工能力約為1000萬噸/年 裝置規(guī)模趨于大型化，基本上都為連續(xù)重整裝置 一半的生產(chǎn)能力用于高辛烷值汽油組分，另一半用來生產(chǎn)芳烴。1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 23 我國重整裝置的平均處理能力偏低，處理量在40萬噸/年以下的裝置就有44套，占總數(shù)量的78% 這些裝置因形不成經(jīng)濟規(guī)模

12、，所以運行成本高，經(jīng)濟效益差 對這些裝置通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改造可以使其處理能力提高，其提高的幅度可達50100%，而改造投資僅為相同規(guī)模裝置建設(shè)投資的50%70%，并且可使其技術(shù)水平提高 對現(xiàn)有的規(guī)模較小的裝置進行技術(shù)改造以提高其處理能力，是提高我國重整處理能力另一個最主要和最佳的途徑。 1.目前我國催化重整現(xiàn)狀 24 2.催 化 重 整 工 藝 概 況 25 原料： 低辛烷值的石腦油（汽油) 產(chǎn)品： 富含芳烴的高辛烷值汽油組分 氫氣 少量的液化氣等生產(chǎn)目的： 高辛烷值汽油組分或芳烴2.催化重整工藝概況 26 催化重整裝置生產(chǎn)的汽油的特點： 辛烷值高，一般為95106（RONC） 烯烴含量低，一般

13、為0.11.0 芳烴含量較高，一般為5580左右 基本不含硫、氮、氧等雜質(zhì) 重整汽油具有辛烷值高，安定性好等特點，是十分理想的車用汽油調(diào)和組分。2.催化重整工藝概況 27 催 化 重 整 可 付 產(chǎn) 大 量 廉 價 的 氫 氣u催 化 重 整 可 付 產(chǎn) 大 量 廉 價 的 含 氫 氣 體 ， 是 加 氫 裝 置 非 常好 的 氫 源u重 整 裝 置 的 純 氫 產(chǎn) 率 為 2.5 4.0 ， 純 度 可 達 90%以 上2.催化重整工藝概況 28 催 化 重 整 可 為 化 工 等 裝 置 提 供 優(yōu) 質(zhì) 原 料 ：重 整 裝 置 生 產(chǎn) 的 汽 油 含 芳 烴 一 般 為 55 80（ 重

14、 ） 可 生 產(chǎn) 高 純 度 的 苯 ， 甲 苯 ， 混 合 二 甲 苯 及 重 芳 烴 等 芳 烴 產(chǎn) 品 。而 這 些 芳 烴 產(chǎn) 品 是 有 機 合 成 ， 油 漆 ， 染 料 ， 醫(yī) 藥 ， 軍 工 等 工 業(yè) 的基 本 原 料我 國 的 催 化 重 整 裝 置 很 多 是 用 以 生 產(chǎn) 芳 烴 的 。重 整 汽 油 經(jīng) 芳 烴 抽 提 后 的 抽 余 油 是 很 好 的 溶 劑 油 和 裂 解 原 料 。2.催化重整工藝概況 29 重 整 的 原 料 來 源 常減壓的初餾塔頂和常壓塔頂直餾石腦油餾分 加氫裂化和加氫改質(zhì)石腦油。其芳烴潛含量高，是一種優(yōu)良的重整原料，可不經(jīng)預(yù)處理而直接

15、進重整反應(yīng) 乙稀裂解汽油的抽余油，環(huán)烷含量高，是比較好的重整原料 催化汽油部分餾分也可做重整原料 焦化石腦油。性質(zhì)較差，在進重整反應(yīng)部分之前要經(jīng)加氫處理，并且因其稀烴和稠環(huán)含量多使催化劑生焦率高2.催化重整工藝概況 30 重整反應(yīng)對進料有三個方面的要求： 餾程范圍 族組成 雜質(zhì)含量 經(jīng)原料預(yù)處理過的重整反應(yīng)進料必須滿足上述三個要求 2.催化重整工藝概況 31 生產(chǎn)高辛烷值汽油時，一般采用84180OC餾分(C6 C12) 一般重整生成油的干點會比原料生高3040OC 2.催化重整工藝概況 32 生 產(chǎn) 芳 烴 時 合 適 的 餾 分 組 成目 的 產(chǎn) 品 合 適 的 餾 分苯甲 苯二 甲 苯苯

16、 ， 甲 苯 +二 甲 苯 60 85OC85 110OC110 145OC60 145OC 2.催化重整工藝概況 33 雜質(zhì)含量要求：重整原料中的少量雜質(zhì)如砷、鉛、鐵、銅、汞、硫、氮、氧等會使催化劑喪失活性，這種現(xiàn)象稱之為催化劑的“中毒” ， 而這些雜質(zhì)則稱之為“毒物”。使催化劑永久性中毒的“毒物” ，稱之為“永久性毒物” ，金屬毒物如砷、鉛、銅、鐵、鎳、汞、鈉等為永久性毒物，經(jīng)過再生其活性不能恢復(fù)使催化劑暫時性中毒的“毒物” ，稱之為“暫時性毒物” ，非金屬毒物如硫、氮、氧等為非永久性毒物。經(jīng)過再生后其活性能恢復(fù)2.催化重整工藝概況 34 雜 質(zhì) 半 再 生 重 整 連 續(xù) 重 整砷鉛其

17、他 金 屬 1ppb(重 量 )*10ppb(重 量 )*20ppb(重 量 ) 1ppb(重 量 )*10ppb(重 量 )*20ppb(重 量 ) 總 硫總 氮氟 化 物氯 化 物 水 +溶 解 O2+化 合 O2 0 5ppm(重 量 ) 0 5ppm(重 量 ) 0 5ppm(重 量 )* 0.25, 0.5ppm(重 量 ) 0 5ppm(重 量 ) 0 5ppm(重 量 )* 0 5ppm(重 量 ) W2，因而P2P1，靜壓力下大上小。 對于中心集氣管，由于氣量自上而下不斷增加，速度也不斷增加，即 W 1W2 , 因而P2P1-P1 ，即分氣管與集氣管的壓力差下部大于上部。 5.

18、催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 83 為了克服以上不均勻流動的現(xiàn)象，可以考慮以下幾個措施： 擴大分氣管和集氣管的流動截面積，降低流速，使上下壓差沿管長變化減小，從而使氣流分布均勻些。 將分氣管和集氣管設(shè)計成變截面的錐形管，以維持管內(nèi)流速變化不大，減小管內(nèi)靜壓力的變化。 分氣管和集氣管上下采用不同的開孔率，用小孔阻力的變化補償管內(nèi)壓力變化。 增加小孔阻力，使其大大超過分氣管和集氣管內(nèi)的壓力變化。 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 84 改 進 的 徑 向 反 應(yīng) 器 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 改 進 型 徑 向 反 應(yīng) 器 物 料 流 動 方 向 由 上 進 下 出 改 為 上 進 上 出5.催

19、 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 85底 部 多 流 7.1% 上 進 下 出13.35KPa14.06KPa0.70KPa速 度 頭 0.001.05 14.06KPa14.75KPa0.00 1.05速 度 頭 KPa KPa 頂 部 多 流 1.3%KPa KPa1.05KPa速 度 頭上 進 上 出 0.70KPa速 度 頭5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 86 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備徑向反應(yīng)器軸向截面的壓力等值線圖與速度云圖 等值線越密說明壓力梯度越大?？梢钥闯?，壓力梯度最大的位置在催化劑床層，而且在催化劑床層中壓力等值線非常規(guī)律，不存在局部低壓區(qū)，因此，催化劑

20、床層中，氣體不會形成旋渦。而在中心管中、中心管開孔附近形成了多處局部低壓區(qū)，由于局部低壓的形成，在中心管中部及開孔附近將形成多處小旋渦。在約翰遜網(wǎng)與中心管之間的空隙區(qū)域中，顏色非常一致，說明壓力分布很均勻。催化劑床層中的氣體速度 較小，大小分布均勻。出中心管過孔時，氣體速度明顯增大。 87 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備徑向反應(yīng)器軸向截面的速度等值線圖與云圖 速度梯度最大的位置在扇形筒、中心管過孔及中心管中。催化劑床層中等值線十分稀疏，說明在催化劑床層中速度比較均勻。氣體過孔后形成明顯的受制射流形狀。而在孔的附近區(qū)域存在明顯的低速區(qū)，也就說明氣流在此處已形成旋渦。氣體進入催化劑床層中后

21、，以近似徑向的方向流動，到達約翰遜網(wǎng)壁時，改變方向， 從開孔處進入中心管。 88 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備反應(yīng)器軸向截面的速度矢量圖 氣體經(jīng)由扇形筒分配進入催化劑床層中，在催化劑床層中速度大小基本一致，然后經(jīng)由中心管開孔進入中心管中。氣體在中心管及管的開孔附近的多個局部低壓區(qū)形成旋渦。仍有部分氣體通過催化劑頂部床層串入反應(yīng)器上部無催化劑的空腔內(nèi)，但是速度極小、量也極少。從速度流線圖可以清晰地看出氣 體在催化劑床層中以平推流的形式流動。 89 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備反應(yīng)器速度流線圖 90 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備反 應(yīng) 器 橫 截 面 的 流 線 視

22、圖 圖中淺灰色部分為扇形筒，黑色為工藝物流流動的跡線。跡線的疏密表示流動的趨勢。從圖中可以看出，扇形筒間不存在在大的周向流動。由于反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的對稱性，氣體從扇形筒側(cè)面出來后，經(jīng)過碰撞后，流動方向轉(zhuǎn)為沿反應(yīng)器徑向流動。周向流動幾乎不存 在。 91 5.2 進 料 換 熱 器5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 92 我國早期重整裝置中進料換熱器都是采用U型管和浮頭式，好幾臺串聯(lián)操作，效率低，占地面積大，而且壓力降高，不能滿足低壓重整的需要。從石油七廠多金屬重整設(shè)計開始，用一臺大型單管程立式換熱器作為重整進料與反應(yīng)生成物換熱設(shè)備。 近年來催化重整設(shè)備方面另一個引人注目的進展就是采用焊板式換熱器代

23、替原來的純逆流單管程立式換熱器作重整進料換熱器。5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 93 單 管 程 立 式 換 熱 器 焊 接 板 式 換 熱 器 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 94 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 95 立 式 管 殼 換 熱 器 板 式 換 熱 器 熱 負 荷 , MW 50.21 50.21 51.80 熱 端 溫 差 , 49 49 39 殼 程 數(shù) 2 1 1 總 傳 熱 系 數(shù) ,W/m2. 270 502 499 總 傳 熱 面 積 , m2 4657 2499 3396 總 壓 降 ,KPa 62.6 80.8 81.6 管 長 或 設(shè)

24、備 長 度 ， 米 19.8 13.4 14.9 設(shè) 備 直 徑 , 米 1.52 1.96 2.05 設(shè) 備 重 量 , 噸 2 54.8 36.6 49.7 典 型 的 立 換 與 板 換 的 比 較5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 965.3 多 流 路 四 合 一 加 熱爐 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 97 重整反應(yīng)爐被加熱物流為循環(huán)氫氣和油氣，體積流率很大，既要有利于加熱又要壓力降小，因此存在著一個多流路爐管的設(shè)計問題，并聯(lián)流路有時高達幾十路，同時為了縮小占地，減少投資，對于規(guī)模較大的重整裝置，往往把四個加熱爐聯(lián)合在一起，成為一個四合一爐，爐管采用U型（集合管在上）

25、或形（集合管在下）。5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 98 多 流 路 爐 管 配 置5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 U型四合一重整反應(yīng)加熱爐 99 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 型四合一重整反應(yīng)加熱爐 100 多 流 路 爐 管 配 置5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備U型（集合管在上）形（集合管在下） 101 多流路加熱爐物流計算5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 102 5.4 再 生 器5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 103 再生器是連續(xù)重整的主要設(shè)備，設(shè)備從上而下包括燒焦，氧氯化及焙燒干燥等過程。 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 104

26、 UOP連 續(xù) 重 整 再 生 器結(jié) 構(gòu) : 再 生 器 自 上 而 下 分 為 4個 區(qū) ： 燒 焦 區(qū) 、 氧 氯 化 區(qū) 、干 燥 焙 燒 區(qū) 和 冷 卻 區(qū) 。 燒焦 區(qū) 為 徑 向 床 結(jié) 構(gòu) ； 氧 氯化 區(qū) 、 干 燥 焙 燒 區(qū) 和 冷 卻區(qū) 為 同 心 筒 結(jié) 構(gòu) 。 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 105 IFP再 生 器 結(jié) 構(gòu) : 再 生 器 自 上 而 下 分 為 4個區(qū) ： 一 段 燒 焦 區(qū) 、 二 段 燒 焦 區(qū) 、氧 氯 化 區(qū) 和 焙 燒 區(qū) 。 一 段 和 二段 燒 焦 區(qū) 為 徑 向 床 結(jié) 構(gòu) ； 氧 氯化 區(qū) 為 軸 向 床 結(jié) 構(gòu) 、 焙

27、燒 區(qū) 為同 心 筒 結(jié) 構(gòu) 。 5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 A/B/C OUT OUTINB T.L.AT 120IN INB ATW6P3P2TWB BP PA AOUTBIN TWINBOUTBTWHH TWINB PINLALLLI LALLT.L. IN MH INATWA/B/C MHMHA BOUTOUTOUTATWINAIN MH4AOUTHHAMH INAMH 106 6 重 整 裝 置 能 耗 分 析 107 重整裝置因所采用的原料種類和性質(zhì)、要求的產(chǎn)品方案以及裝置規(guī)模的不同其能耗差別很大。 一般規(guī)模越小、原料越差、要求的產(chǎn)品辛烷值越高、外送氫氣的純度的壓力越高

28、其能耗越大。 生產(chǎn)高辛烷值汽油與生產(chǎn)芳烴的重整裝置能耗相差很大6重整裝置能耗分析 108 一般半再生重整裝置能耗為80-90萬大卡/噸進料左右 連續(xù)重整為100-110萬大卡/噸進料左右。6重整裝置能耗分析 109 6.1 半 再 生 重 整 裝 置 能 耗 分 析6重整裝置能耗分析 110 以一套半再生重整裝置為例：原料：大慶53%的直餾和47%的加氫石腦油處理量：20萬噸/年產(chǎn)品：RON95的高辛烷值汽油 平均反應(yīng)壓力：1.4 MPa氫油比：600：1（一段）和 1200：1（二段） 6重整裝置能耗分析 111 公 用 工 程 消 耗 預(yù) 處 理 部 分 重 整 反 應(yīng) 部 分 產(chǎn) 品 分

29、 離 部 分 合 計 循 環(huán) 水 ， 噸 /噸 進 料 電 ， Kwh/噸 進 料 燃 料 ， 公 斤 /噸 進 料 3.5MPa 蒸 汽 ， 噸 /噸 進 料 1.0MPa 蒸 汽 ， 噸 /噸 進 料 除 氧 水 ， 噸 /噸 進 料 3.3 28.2 34.0 - - - 4.65 1.13 83.5 0.62 -0.868 0.28 7.5 5.22 12.5 - - - 15.45 34.55 130.0 0.62 -0.868 0.28 典 型 的 半 再 生 重 整 裝 置 公 用 工 程 消 耗 -表 示 裝 置 產(chǎn) 生 外 送 量 ， 余 熱 鍋 爐 產(chǎn) 生 3。 5MPa蒸

30、 汽 ， 循 環(huán) 氫 壓 縮 機 采 用 背 壓 式 透 平 驅(qū) 動 6重整裝置能耗分析 112 典 型 的 半 再 生 重 整 裝 置 各 部 分 能 耗6重整裝置能耗分析 113 重整反應(yīng)部分的能耗最高，約占全裝置能耗的53.6%左右； 預(yù)處理部分的能耗約占全裝置能耗的34.6%左右； 產(chǎn)物分離部分的能耗最小，占全裝置能耗的11.8%; 在單項公用工程消耗中，燃料能耗占比例最大： 其中重整反應(yīng)部分燃料消耗量最大。主要是重整反應(yīng)熱。 預(yù)處理和產(chǎn)物分離燃料能耗分別占各自能耗的73%和79%。 重整煙氣余熱鍋爐發(fā)生蒸汽為裝置貢獻能量，占全裝置能耗的21.6% 6重整裝置能耗分析 114 半再生重

31、整裝置的兩個能耗“大戶” 加熱爐的能耗占整個裝置能耗的76%，而重整反應(yīng)加熱爐占的比例最大。壓縮機的能耗占裝置能耗的11%。 兩項共計占全裝置能耗的87%。因此節(jié)能措施應(yīng)主要針對這兩個耗能大項進行6重整裝置能耗分析 115 6.2 連 續(xù) 重 整 裝 置 能 耗 分 析 6重整裝置能耗分析 116 典 型 的 UOP連 續(xù) 重 整 裝 置 能 耗6重整裝置能耗分析 117 典 型 的 IFP連 續(xù) 重 整 裝 置 能 耗6重整裝置能耗分析 118 按 裝 置 生 產(chǎn) 單 元 進 行 能 耗 分 析 ， 連 續(xù) 重 整 各 單 元 所 占 裝 置 能 耗 比 例 單 元 名 稱 占 全 裝 置

32、的 能 耗 的 比 例 預(yù) 處 理 部 分 1922% 重 整 反 應(yīng) 部 分 70% 催 化 劑 再 生 部 分 25% 重 整 油 分 餾 部 分 58% 6重整裝置能耗分析 119 重整反應(yīng)及產(chǎn)物分離部分的能耗比較高，約占全裝置能耗的75%左右； 預(yù)處理部分的能耗約占全裝置能耗的20%左右； 催化劑再生部分的能耗僅占全裝置能耗的2-5%。 預(yù)處理部分主要用于重整反應(yīng)原料的精制，因此它的能耗主要取決于原料油的雜質(zhì)含量及C6烷烴以下的輕石腦油的比例。 催化劑再生部分的能耗占全裝置能耗的比例較小，因此，不同催化劑再生工藝的能耗差別對全裝置能耗的影響不大。 對于采用不同工藝技術(shù)的連續(xù)重整裝置來講

33、，在裝置生產(chǎn)規(guī)模、原料組成、產(chǎn)品要求相同的前提下，原料預(yù)處理、重整反應(yīng)及產(chǎn)物分離等部分的能耗基本相同，只是催化劑再生和循環(huán)方式不同使催化劑再生部分的能耗有所差別 6重整裝置能耗分析 120 連續(xù)重整裝置的兩個能耗“大戶”加熱爐的能耗占整個裝置能耗的67.3%，而重整反應(yīng)加熱爐占的比例最大。壓縮機的能耗占裝置能耗的21.6%。 兩項共計占全裝置能耗的88.9%。因此節(jié)能措施應(yīng)主要針對這兩個耗能大項進行 6重整裝置能耗分析 121 6.3 兩 種 重 整 工 藝 能 耗 對 比 分 析6重整裝置能耗分析 122 無論何種重整工藝類型，其反應(yīng)條件對能耗的影響較大，相同原料條件下： 苛刻度（產(chǎn)品的辛烷

34、值）決定反應(yīng)條件 苛刻度高=溫度高、壓力低、氫/烴比大=能耗高 不同的反應(yīng)苛刻度，其能耗差別較大6重整裝置能耗分析 123 半再生重整的反應(yīng)苛刻度小于連續(xù)重整，需要的反應(yīng)熱比連續(xù)重整少。半再生重整的反應(yīng)壓力（約1.4MPa）高于連續(xù)重整(約0.24MPa)，循環(huán)氫壓縮機及產(chǎn)氫增壓機的功率小于連續(xù)重整。半再生重整比連續(xù)重整能耗低 6重整裝置能耗分析 124 對重整能耗影響最大的是反應(yīng)爐和循環(huán)氫壓縮機半再生重整加熱爐的能耗占整個裝置能耗的76%，壓縮機的能耗占裝置能耗的11%。連續(xù)重整加熱爐的能耗占整個裝置能耗的67.3%，而重整反應(yīng)加熱爐占的比例最大。壓縮機的能耗占裝置能耗的21.6%。兩項共計

35、占全裝置能耗的88%。因此節(jié)能措施應(yīng)主要針對這兩個耗能大項進行，6重整裝置能耗分析 1257 降 低 重 整 能 耗 的 措施 126 根據(jù)以上能耗分析，催化重整裝置的節(jié)能途徑主要應(yīng)當(dāng)是：提高加熱爐熱效率降低循環(huán)氫壓縮機功率選定適當(dāng)?shù)臍錃鈮核蛪毫?yōu)化工藝流程選用高效設(shè)備7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 127 應(yīng)通過強化換熱，提高反應(yīng)進料和分餾塔進料溫度，同時降低分餾塔的回流比，以降低加熱爐的熱負荷 結(jié)合反應(yīng)條件的優(yōu)化，降低預(yù)加氫循環(huán)氫和重整循環(huán)氫的氫油比并減少重整氫增壓機壓力平衡的返回量等措施達到節(jié)能降耗的目的 盡量利用裝置的低溫?zé)帷? 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 128 提高

36、加熱爐熱效率-余熱回收 一套典型的催化重整裝置設(shè)有加熱爐8臺，（1臺預(yù)加氫進料爐，4臺重整反應(yīng)爐，3臺重沸爐），爐子多，熱負荷大，是裝置節(jié)能的重點。加熱爐有效熱負荷是由工藝過程決定的，因此加熱爐節(jié)能的主要目標(biāo)是煙氣余熱回收，提高加熱爐的熱效率。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 129 提高加熱爐熱效率-余熱回收 重整反應(yīng)加熱爐用于加熱反應(yīng)物料（5000C）的負荷只占總負荷的5360%，輻射室排煙溫度 8000C。 設(shè)余熱鍋爐，處理1噸重整進料其反應(yīng)加熱爐高溫?zé)煔饪砂l(fā)生3.5MPa蒸汽0.26噸。 自產(chǎn)的蒸汽基本滿足循環(huán)氫透平用。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 130 提高加熱爐熱

37、效率新型高效爐型-四合一爐采用高效火嘴多流路并聯(lián)爐管-降低壓降加熱爐總熱效率90%。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 131 強化重整反應(yīng)進料換熱器的換熱量 反應(yīng)物出口溫度5000C，而反應(yīng)進料要通過加熱爐加熱到大于5000C。增加重整進料與反應(yīng)產(chǎn)物換熱器的換熱量對降低能耗有重要影響。換熱越多則進料加熱爐的熱負荷越小，同時產(chǎn)物空冷器的冷卻負荷也越小，對節(jié)能是很有利的。 目前都采用一臺單管程純逆流合金鋼立式換熱器或者焊板式換熱器。這兩種換熱器的傳熱系數(shù)高、壓降小、占地面積小。 一臺單管程純逆流合金鋼立式換熱器的壓降僅為0.02MPa左右，而傳熱系數(shù)是普通管殼式換熱器的1.5倍。 7 降 低

38、 重 整 能 耗 的 措 施 132 換 熱 器 熱 負 荷 ， kw 16428 17330 17856換 熱 面 積 ， m2 1060 1640 2026進 料 /產(chǎn) 物 換 熱 器 換 熱 器 重 量 ， t 35 50 67熱 流 出 口 溫 度 ， 0C 140 125 119冷 流 出 口 溫 度 ， 0C 404 422 432總 傳 熱 系 數(shù) ， kcal/hr.m2. 0C 261.7 239.6 235.8管 程 /殼 程 壓 力 降 ， kg/cm2 0.08/0.21 0.09/0.19 0.11/0.21第 一 重 整 爐 熱 負 荷 ， kw 4814 3912

39、 3386 燃 料 氣 消 耗 ， kg/hr 505 411 355燃 料 氣 年 操 作 費 用 ， 萬 元 363.6 295.9 255.6比 前 一 種 方 案 節(jié) 省 ， 萬 元 67.7 40.3換 熱 器 投 資 ， 萬 元 192.5 275 368.5 比 前 一 種 方 案 增 加 投 資 ， 萬 元 82.5 93.5投 資 回 收 年 限 ， 年 1.22 2.32 立 式 換 熱 器 面 積 變 化 對 冷 熱 流 出 口 溫 度 和 反 應(yīng) 進 料 加 熱 爐 影 響7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 133 由表中可見反應(yīng)進料/產(chǎn)物換熱器熱負荷非常大（與四個

40、反應(yīng)爐的負荷相差不多）不同換熱面積對反應(yīng)進料加熱爐的影響很大，操作費用變化很大盡管反應(yīng)進料/產(chǎn)物換熱器面積增大很多，但投資回收期增加幅度不大增大反應(yīng)進料/產(chǎn)物換熱器面積，節(jié)能效果非常好7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 134 板式換熱器與單管程純逆流合金鋼立式換熱器相比，傳熱系數(shù)增加1倍。能夠進一步減少換熱器的熱端溫差，增加換熱量，對回收熱量有利。 7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 135 板式換熱器能夠減少換熱器的熱端溫差，增加換熱量，對回收熱量有利 立式換熱器與板式換熱器比較7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 136 60萬噸/年連續(xù)重整采用立式與焊板式換熱器的比較 換 熱

41、 器 形 式 立 式 換 熱 器 工 況（ 基 本 工 況 ） 焊 板 式 換 熱 器 工 況 焊 板 式 換 熱 器實 際 標(biāo) 定 工 況 換 熱 面 積 ， m2 4000 2800熱 流 流 出 口 溫 度 ， 0C 110 100 95.3 100.2回 收 熱 量 ， MW 25.9 26.8 27.2 26.8板 換 比 立 換 多 回 收 熱 量 ， MW - 0.9 1.3 0.9 節(jié) 省 燃 料 -噸 /年 - 688 994 688萬 元 /年 - 68.8 99.4 68.8 7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 137 與立式換熱器相比，板式換熱器多回收的1MW的熱量

42、，約占第一重整加熱爐和重整產(chǎn)物空冷器負荷的20%和15%。這兩部分的設(shè)備投資和空冷器的操作費用也會因熱負荷的減少而有所下降。表中沒有考慮。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 138 適當(dāng)選定循環(huán)氣量降低循環(huán)壓縮機功率 循環(huán)氣量是決定循環(huán)壓縮機功率的重要因素，它是由反應(yīng)的氫烴比決定的。氫烴比的大小直接影響催化劑上的積碳量，應(yīng)當(dāng)根據(jù)反應(yīng)的苛刻度正確地加以選定。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 139 重 整 應(yīng) 選 擇 合 適 的 苛 刻 度 和 操 作 條 件7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 140 降低臨氫系統(tǒng)壓力降 臨氫系統(tǒng)的壓力降，決定循環(huán)氫壓縮機的壓縮比，循環(huán)氫壓縮機的功

43、率隨壓縮比的增加而增加，因此壓縮比應(yīng)當(dāng)盡量減小。隨著重整反應(yīng)壓力的降低，要求臨氫系統(tǒng)的壓力降進一步減小。 7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 141 半 再 生 重 整 連 續(xù) 重 整 反 應(yīng) 器 190 80 加 熱 爐 180 85 換 熱 器 90 80 冷 卻 器 70 20 管 線 50 50 合 計 580 315 典 型 的 重 整 裝 置 臨 氫 系 統(tǒng) 壓 力 降 （ KPa）7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 142 為了降低臨氫系統(tǒng)的壓力降，應(yīng)采取的措施是： 采用徑向反應(yīng)器代替軸向反應(yīng)器； 采用大型單管程立式換熱器或焊接板式換熱器代替多個串聯(lián)的U型管換熱器； 加熱

44、爐增加并聯(lián)流路； 空冷器改用單管程，水冷器增加并聯(lián)流路； 布置緊湊，以盡量減少管線長度，同時適當(dāng)增大管徑； 改進流程，如采用兩段混氫，取消后加氫等。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 143 加熱爐增加并聯(lián)流路，降低壓降： 大型重整反應(yīng)加熱爐管的排列方式有兩種：正U型管式和倒U型管式。正U型管式的進出兩個集合管在爐頂部，多根爐管呈正U形與兩個集合管相連接；而倒U型管式的進出兩個集合管在爐底部部，多根爐管呈倒U形與兩個集合管相連接。這兩種形式的爐型爐管排列的數(shù)目都很多，主要目的是降低流速，減少壓降。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 144 低溫?zé)岬睦?重整有很多低溫?zé)?，如?與進料換

45、熱后的反應(yīng)產(chǎn)物，溫度大于100OC，直接通過空冷冷卻到40OC左右進高分； 與進料換熱后的穩(wěn)定汽油，溫度大于100OC，直接通過空冷和水冷冷卻到40 OC左右后出裝置。 冷卻這些物料所需的冷卻熱負荷很大，因此這些低溫?zé)崃繎?yīng)該回收 可用這些低溫?zé)峒訜嶂卣酂徨仩t所用脫鹽水等 7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 145 采用新型塔板，提高分離效率，優(yōu)化操作條件結(jié)合工藝要求，采用高效塔板，或適當(dāng)增加塔板數(shù)，同時優(yōu)化回流比，減小塔底加熱爐和塔頂空冷器及水冷器的負荷，降低裝置的能耗。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 146 7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 147 重整工藝為高溫催化反應(yīng)

46、工藝，能耗較高； 反應(yīng)苛刻度大其能耗高，連續(xù)重整的能耗高于半再生重整； 能耗的高低除與反應(yīng)苛刻度有關(guān)外，還與原料種類、產(chǎn)品的分離要求以及外送氫的最終壓力有關(guān)， 因此，重整裝置的能耗不能一概而論； 重整裝置的兩個能耗大戶是加熱爐和循環(huán)氫壓縮機，節(jié)能重點應(yīng)在這兩部分； 應(yīng)采用一些高效節(jié)能的新型設(shè)備，如焊板式進料/反應(yīng)產(chǎn)物換熱器等。7 降 低 重 整 能 耗 的 措 施 148 8.流程改進及提高效益的某些措施 149 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 150 氫氣是重整裝置中一個非常寶貴的副產(chǎn)品，它為工廠加氫裝置提供了一個廉價的氫氣來源。 為了提高氫氣純度和回收輕烴，重整

47、氫氣常面臨一個提純問題。隨著重整反應(yīng)壓力的降低，這問題更加突出。 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 151 氨冷卻再接觸,然后再經(jīng)預(yù)加氫提純氫氣的流程 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 152 氫 氣 提 純 效 果 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 153 再 接 觸 操 作 壓 力 與 溫 度 對 提 純 效 果 的 影 響 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 1548.2 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 155 穩(wěn)定塔頂氣體中回收液化氣的幾種做法：A. 穩(wěn)定塔

48、前設(shè)液化氣回收罐的流程 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 156 B.穩(wěn)定塔頂氣體與增壓機一段出口氣體與油混合吸收的流程 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 157 回 流 罐 頂 氣 體 不 同 吸 收 方 法 的 計 算 結(jié) 果 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 1588.3 氫 氣 脫 氯 問 題 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 159 催化重整的產(chǎn)氫中有時含氯26ppm(分子)，這樣高含量的氯化物能引起下游裝置鹽析和腐蝕，因此一般都要在產(chǎn)物離開重整裝置以前先脫氯。 8.流 程 改 進

49、 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 160 脫 氯 罐 典 型 流 程A 出 料進 料 B 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 1619.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 1629.1重 整 循 環(huán) 氫 低 流 量 的 聯(lián)鎖 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 163 重整循環(huán)氫主要作用： 熱載體的作用，使反應(yīng)加熱爐提供的熱量均勻地分布于反應(yīng)器床層并帶離反應(yīng)器，可以保證催化劑床層溫度均勻分布并且保證沒有局部超溫現(xiàn)象以保護催化劑 循環(huán)氫可以使反應(yīng)物料在催化劑表面上均勻分布，使催化劑充分發(fā)揮效率 循環(huán)氫的存在可以抑制反應(yīng)物料的熱裂解以阻止焦碳的生成 9.安 全

50、設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 164 重整循環(huán)氫斷流或流量過低對裝置造成的危害： 催化劑床層超溫并且在催化劑上和反應(yīng)系統(tǒng)中積碳，使催化劑失活。 催化劑床層易短路 爐管偏流，局部超溫，嚴重時燒穿爐管，造成惡性事故發(fā)生 反應(yīng)進料可能倒入循環(huán)氫管線直至壓縮機，造成管線震動或損害壓縮機。 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 165 多流路加熱爐管排布，流量降低容易偏流、超溫、積碳 積碳形成后，爐管中的介質(zhì)流量進一步降低，帶走的熱量就會減少，爐管的溫度進一步上升，積碳進一步加劇，形成惡性循環(huán)，直至在局部積碳把爐管堵死，造成該爐管斷流 斷流將很快使?fàn)t管局部超溫變紅，嚴重時燒穿爐管造成惡性事故發(fā)生 在爐管

51、中的積碳很難用吹掃等常規(guī)方法去除，尤其是對正U型排列的爐管，灰狀的積碳會堆積在U型彎的底部無法排除，發(fā)生這種情況就要全裝置停工把爐管切開進行處理 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 166 循環(huán)氫斷流或者流量降低導(dǎo)致壓力降低，反應(yīng)進料可能倒入循環(huán)氫管線直至壓縮機，造成管線震動或損害壓縮機 重整循環(huán)氫壓縮機來的混氫流量降低到一定程度時，應(yīng)采取的保護措施： 自動切斷重整反應(yīng)加熱爐的燃料以使其降溫 并且應(yīng)當(dāng)切斷反應(yīng)進料 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 167 控制方案： DCS輸出一個聯(lián)鎖信號同時關(guān)閉重整油進料泵、進料控制閥和重整反應(yīng)加熱爐燃料控制閥： 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考

52、 慮 168 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮9.2離心式重整循環(huán)氫壓縮機防喘震系統(tǒng)的考慮 169 不必要 循環(huán)氫流程的本身為循環(huán)回路，并且在回路上沒有如流量調(diào)節(jié)閥等的節(jié)流設(shè)施，因此不存在喘震條件，所以無須設(shè)置防喘震系統(tǒng) 有害處 一旦由于誤操作等原因使防喘震閥打開，則會造成循環(huán)氫短路，循環(huán)氫不能進入反應(yīng)系統(tǒng)，就會造成如前面所述的系統(tǒng)及催化劑結(jié)焦和損害等安全事故的發(fā)生 有經(jīng)驗 國外設(shè)計基本都不設(shè)置防喘震系統(tǒng)。國內(nèi)大多也不設(shè)。在實際操作中沒有發(fā)生過問題 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 170 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮9.3 重 沸 爐 的 多 流 路 控 制 與 低 流

53、 量 保 護 171 沒有防偏流自動控制和聯(lián)鎖保護設(shè)施的多流路重沸爐，易發(fā)生： 進料流量降低時，會發(fā)生偏流 偏流時某根或幾根爐管的質(zhì)量流量過低 流量過低時發(fā)生爐管結(jié)焦，甚至燒穿爐管 為防止多流路重沸爐發(fā)生偏流，應(yīng)設(shè)置進料分支流路的均流量控制及總流量低流量自動保護聯(lián)鎖系統(tǒng) 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮 172 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮重沸爐的多流路控制與低流量保護方案 173 9.安 全 設(shè) 施 設(shè) 置 的 考 慮9.3 安 全 環(huán) 保 系 統(tǒng) 的 考 慮 ： 放空系統(tǒng) 取樣系統(tǒng) 裝卸系統(tǒng) 勞保設(shè)施 17410. 裝置的擴能改造 175 10.1 重 整 裝 置 的 特點

54、 10.裝 置 的 擴 能 改 造 176 10.1 原 則 考 慮 根據(jù)實際情況決定改造目標(biāo)： 盡量利用現(xiàn)有設(shè)備，減少改動的工程量，這是節(jié)約投資的關(guān)鍵，也是改造工程項目存在的必要條件； 改造后的裝置應(yīng)當(dāng)具有一定的技術(shù)水平以迎接新世紀(jì)的挑戰(zhàn)，這是有關(guān)工廠對改造工作提出來的要求； 減少施工對現(xiàn)有裝置生產(chǎn)的影響也是做出好裝置改造工作的一項重要要求，為此需要合理安排施工工作，交叉作業(yè)，縮短現(xiàn)有裝置的停工時間。 10.裝 置 的 擴 能 改 造 177 10.2 改 造 的 基 本 思 路針對我國大部分半再生重整裝置的現(xiàn)狀，對這些裝置消除“瓶頸”的技術(shù)改造工作應(yīng)當(dāng)在挖潛、優(yōu)化、巧安排上做文章 反應(yīng)器我

55、國不少現(xiàn)有裝置中的預(yù)加氫反應(yīng)器偏大，體積空速只有2h -1，而我國催化劑現(xiàn)有水平已可將體積空速提高到6-8h-1，因此即使處理量提高3-4倍，預(yù)加氫反應(yīng)器也可以不加大。重整反應(yīng)器，除了根據(jù)反應(yīng)要求也可適當(dāng)調(diào)整空速外，可以根據(jù)反應(yīng)器前小后大的特點，將原有的三、四反作一、二反用，新建三、四反或者在后邊并聯(lián)或串聯(lián)一臺反應(yīng)器。如果原來只有三個反應(yīng)器可以在后邊增加一爐一反，即新增加一臺大的反應(yīng)器作第四反應(yīng)器，前邊反應(yīng)器不動。 10.裝 置 的 擴 能 改 造 178 壓縮機過去的預(yù)加氫氫油比大都比較大，一般在250Nm3/m3左右，根據(jù)現(xiàn)在經(jīng)驗，100Nm3/m3左右就可以滿足需要，因此預(yù)加氫循環(huán)壓縮機

56、往往可以基本不動。重整循環(huán)壓縮機可以通過調(diào)整氫油比、二段混氫等方法盡量保留原有壓縮機，或者與壓縮機制造廠商量對汽缸活塞作適當(dāng)改動。必要時增加一臺壓縮機并聯(lián)操作。 加熱爐考慮到預(yù)加氫反應(yīng)前后溫度變化很小，如果適當(dāng)增加進料換熱器的傳熱面積，加熱爐不改動的可能性是存在的。 重整加熱爐則往往需要加大。原有的幾臺反應(yīng)加熱爐負荷不等，可以前后調(diào)整使用，加長爐管或增加爐管根據(jù)數(shù)，必要時要考慮新增一臺加熱爐。 10.裝 置 的 擴 能 改 造 179 塔 催化重整裝置一般有三個塔，即預(yù)分餾塔、汽提塔和穩(wěn)定塔，這些塔應(yīng)當(dāng)在挖潛、優(yōu)化的基礎(chǔ)上分別提出改造方案，有的可以通過降低回流比進行挖潛，有的需要增塔板數(shù)，局部

57、擴大或改用新型塔板或填料，差別太大的則需要更換新塔。 冷換設(shè)備 首先合理地調(diào)整冷換設(shè)備的負荷，明確壓降要求。然后根據(jù)計算結(jié)果，對現(xiàn)有冷換設(shè)備作出不動、調(diào)整使用或適當(dāng)增補的選擇。 10.裝 置 的 擴 能 改 造 180 泵 根據(jù)泵的特性曲線計算流量逐臺核實泵的規(guī)格，有的可以不動，有的可增加一臺（兩開一備），有的可調(diào)換使用，少數(shù)情況需要以大換小。 容器 根據(jù)工藝核算情況分別處理，有的可以不動，有的需要調(diào)劑使用或新做，如將原有產(chǎn)品分離罐改作回流罐并新做一個產(chǎn)品分離罐等。 10.裝 置 的 擴 能 改 造 181 10.3 改 造 技 術(shù) 路 線 選 擇 催化重整有半再生重整、連續(xù)重整、逆流移動床重

58、整、末反再生、組合式重整（前邊固定床后邊移動床）等多種模式，改造時要結(jié)合實際情況考慮； 由于各廠情況不同，改造工作不宜限于一種模式，既要滿足工廠需要，又要盡量減少工程量和投資，需要根據(jù)工廠具體條件通過技術(shù)經(jīng)濟論證予以確定。 10.裝 置 的 擴 能 改 造 182 11.投 資 及 成 本 分 析 183 11.1投 資 分 析 184 工程建設(shè)投資由建設(shè)投資、投資方向調(diào)節(jié)稅、貸款利息和鋪底流動資金組成。在工程概算的建設(shè)投資中包括以下四部分：1. 固定資產(chǎn)投資 工程費用，包括全部工程的設(shè)備購置費、安裝工程費和建筑工程費 其他費用，包括土地使用費、工程監(jiān)理費、勘察設(shè)計費、引進設(shè)備和壓力容器檢驗費

59、、聯(lián)合試運轉(zhuǎn)費、施工機構(gòu)遷移費等2. 無形資產(chǎn)投資，包括專利使用費、土地使用權(quán)出讓金等3. 遞延資產(chǎn)投資，包括生產(chǎn)準(zhǔn)備費、出國人員費用、銀行擔(dān)保費等4. 預(yù)備費，包括基本預(yù)備費、工程造價調(diào)整預(yù)備費等 11.1投 資 分 析 185 催 化 重 整 裝 置 的 建 設(shè) 投 資 與 裝 置 規(guī) 模 、原 料 性 質(zhì) 、 產(chǎn) 品 要 求 、 工 藝 技 術(shù) 和 現(xiàn)場 條 件 有 關(guān) 。 一 套 生 產(chǎn) RON95重 整 油的 40萬 噸 /年 半 再 生 重 整 裝 置 ， 大 約需 要 投 資 22.5億 元 ， 而 如 果 要 生 產(chǎn)RON100以 上 重 整 油 ， 采 用 連 續(xù) 重 整裝

60、置 ， 則 投 資 往 往 要 在 3億 元 以 上 。催 化 重 整 裝 置 建 設(shè) 投 資 中 各 種 投 資 費用 的 比 例 ， 以 一 套 50萬 噸 /年 連 續(xù) 重整 概 算 為 例 ， 如 圖 所 示 。在 這 一 實 例 中 ， 固 定 資 產(chǎn) 投 資 （ 包 括工 程 費 及 其 他 費 用 ） 占 92.53%， 無形 資 產(chǎn) 投 資 和 遞 延 資 產(chǎn) 投 資 占 2.38%， 預(yù) 備 費 占 5.09%。 11.1投 資 分 析 186 工程費用是建設(shè)投資中的主要部分和基礎(chǔ)，約占建設(shè)總投資8085%，是影響投資高低的決定性因素。工程費用中各項工程費用的分配以一套30萬

61、噸/年半再生重整為例，如圖所示。 11.1投 資 分 析 187 從技術(shù)工作的角度，降低投資主要是要降低工程費用。工程費中各種設(shè)備費大約占了一半，其次是儀表、土建和管道。對設(shè)計者來說，首先要想辦法降低設(shè)備費用，要讓設(shè)備少一些、小一些、造價低一些，同時盡量減少占地面積以節(jié)約管道和土建投資。降低儀表費用對重整裝置也有重要的意義。 在重整裝置的設(shè)備中，投資最大的是加熱爐和氫氣壓縮機，它們各占設(shè)備總投資的30%左右；其次是冷換設(shè)備和電器設(shè)備，各占設(shè)備投資的1012%。反應(yīng)器只占設(shè)備總投資的5%，對投資影響不大，但反應(yīng)器的大小并不只是影響設(shè)備費用，其中催化劑的費用是反應(yīng)器設(shè)備費的4倍，不容忽視。 11.

62、1投 資 分 析 188 按工藝過程劃分，以一套40萬噸/年Regen C連續(xù)重整為例，工程費用中重整（重整反應(yīng)及產(chǎn)品處理）占62.1%，預(yù)處理（預(yù)分餾和預(yù)加氫）占13.6%，催化劑再生占24.3%，如圖所 11.1投 資 分 析 189 以一套60萬噸/年CycleMax連續(xù)重整裝置為例，按2003年中油公司經(jīng)濟評價油品價格計算裝置的總成本費用為152381 萬元/年， 生產(chǎn)成本包括原料費 、輔助材料費 、燃料動力費、工資及福利費和制造費用，在實例中為151718萬元，占總成本的99.56%。 扣除原料費以后的加工費為12981萬元/年，按重整原料量為基礎(chǔ)計算，每噸重整原料的加工費（包括折舊

63、費和修理費）為216.35元。 原料費是成本費中最主要的因素，占總成本費的91.04%，其他所有加工、制造、管理等費用占總成本還不到10%，因此原料石腦油價格的高低對重整裝置成本有著決定性的影響。 11.2成 本 分 析 190 只計算加工費、折舊和大修的費用，不包括原料費用的成本比例如圖所示。 從圖可以看出，對加工成本影響最大的是燃料和蒸汽。因為加熱爐余熱副產(chǎn)蒸汽，多余蒸汽外送，蒸汽的費用是負值，因此成本主要是消耗在燃料上。加工費中影響第二大的就是電，主要消耗在壓縮機上。從節(jié)約成本出發(fā)，燃料盡量采用廉價的燃料油或燃料氣，避免使用價格昂貴的液化氣。 11.2成 本 分 析 191 5.催 化

64、重 整 的 專 用 設(shè) 備反應(yīng)器速度流線圖 192 5.2 進 料 換 熱 器5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 193 多流路加熱爐物流計算5.催 化 重 整 的 專 用 設(shè) 備 194 無論何種重整工藝類型，其反應(yīng)條件對能耗的影響較大，相同原料條件下： 苛刻度（產(chǎn)品的辛烷值）決定反應(yīng)條件 苛刻度高=溫度高、壓力低、氫/烴比大=能耗高 不同的反應(yīng)苛刻度，其能耗差別較大6重整裝置能耗分析 195 8.流程改進及提高效益的某些措施 196 氫 氣 提 純 效 果 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 197 穩(wěn)定塔頂氣體中回收液化氣的幾種做法：A. 穩(wěn)定塔前設(shè)液化氣回收罐的流程 8.流 程 改 進 及 提 高 效 益 的 某 些 措 施 198 10.1 重 整 裝 置 的 特點 10.裝 置 的 擴 能 改 造