IFP与UOP连续重整再生技术烧炭过程的分析和比较.docx

IFP与UOP连续重整再生技术烧炭过程的分析和比较赵志海石油化工科学研究院(北京市100083)摘要:对IFP和UOP连续重整技术的再生过程进行了分析和比较。IFP再生技术由于采用了加压干式冷循环再生,与UOP再生技术相比具有如下特点:①再生气体入口温度较低,催化剂床层的平均温度和床层峰温较低,再生循环气体用量较少;②由于再生气体循环回路中设置了干燥系统,再生循环气体的水含量低,催化剂的比表面积损失小,从而延长了催化剂的使用寿命;③再生循环气体的氯含量低,且催化剂上的氯流失少,所需氯化剂用量少,设备材质要求低;④能耗较高,废碱液排放较多。综合上述因素来看,IFP再生技术稍优于UOP再生技术。主题词:催化重整连续的催化剂再生技术比较法国石油研究院环球油品公司催化剂的再生过程是连续重整技术的关键过程之一,目前连续重整技术被法国石油研究院(IFP)和美国环球油品公司(UOP)两家所垄断。IFP先后开发了两代连续重整技术,UOP先后开发了三代连续重整技术。两家技术在反应系统的主要区别是,IFP的反应器为并列布置,而UOP的反应器则为重叠布置;再生系统的区别比较多,但主要集中在烧炭区。等。UOP采用的是再生气体热循环,回路中的设备比较简单,主要有循环热风机、再生气体冷却器和电加热器等。1再生工艺流程及设备IFP与UOP连续重整的典型工艺流程分别如图1和图2所示。由图1和图2可看出,IFP连续重整技术再生系统的烧炭区与UOP技术的主要区别在如下两个方面。(1)烧炭区的结构:IFP再生技术的烧炭区分成两个独立的烧炭段,上部为主燃烧区,下部为最终燃烧区,催化剂经下料腿由主燃烧区到达最终燃烧区,再生气体首先经过主燃烧区,补充氧气后,再经过最终燃烧区。UOP再生技术的烧炭区为一段催化剂床层,再生气体分两路进入再生器的烧炭区,上部起烧炭作用,下部起加热催化剂和补充烧炭的作用。(2)再生气体循环回路:IFP采用的是再生气体干式冷循环,循环回路中的设备比较复杂,主要有再生气体出口换热器、碱洗冷却器、碱洗塔、干燥器、过滤器和再生气体循环压缩机、电加热器图1IFP第二代连续重整的再生工艺典型流程1—再生气体干燥器;2—水洗碱洗塔;3—再生气体循环压缩机;4—空气压缩机;5—空气干燥器;6—碱液循环泵;7—再生气体水冷却器;8—烧焦进料换热器;9—焙烧进料换热器;10—烧焦电加热器;11—焙烧电加热器;12—再生器图2UOP第二代连续重整的再生工艺典型流程1—碱洗塔;2—再生器;3—再生风机;4—再生气体冷却器;5—再生气体电加热器;6—氯化电加热器;7—空气加热器;8—空气干燥器收稿日期:2001-05-23;修改稿收到日期:2001-08-01。作者简介:高级工程师,1997年毕业于天津大学,获博士学位,从事炼油工艺设计与开发工作。第1期赵志海.IFP与UOP连续重整再生技术烧炭过程的分析和比较—15—2烧炭反应速度烧炭反应速度直接影响催化剂的再生效率,要使催化剂有较高的再生效率,及时烧除在重整反应过程中生成的焦炭,必须保证有较高的烧炭反应速度。潘国庆等人1对R32和3861铂锡重整催化剂的烧炭规律进行了研究,高劲松等人2对R134催化剂的烧炭动力学进行了研究,从他们的研究可知,烧炭反应速度是床层温度、再生气体氧分压和催化剂碳含量的函数。对某一种催化剂来说,当催化剂碳含量一定时,只需分析温度和再生气体氧分压对烧炭反应速度的影响。UOP第一代连续重整技术的再生压力为常压,第二代和第三代技术的再生压力为0.25MPa,IFP第二代连续重整技术的再生压力为0.55MPa,可见IFP连续重整技术的再生压力明显高于UOP技术的再生压力。因此由烧炭动力学可知,在催化剂碳含量一定的情况下,达到相同的烧炭速度,IFP再生技术所需的再生气体入口温度较低。4再生循环气体流量IFP再生技术比UOP再生技术采用的再生气体入口温度低,因此在相同烧炭能力的情况下,可以减少再生气体用量。以年加工能力为0.60Mt的装置为例,,所用的再生循环气体流量为9.5dam3Πh;而另一装置引进UOP第二代技术,其所用的再生循环气体流量为14dam3Πh,可以看出,对于相同规模的连续重整装置来说,采用IFP再生技术比采用UOP再生技术所用的再生循环气体流量可以减少30%以上。5再生循环气体的水含量及催化剂的寿命O.Clause等人3注意到了再生循环气体的水含量对催化剂性能的影响,通过催速老化试验考察了气体的水含量对CR201催化剂性能的影响,给出了气体水含量不同时,催化剂载体比表面积随老化时间的变化关系,如图3所示。由图3可看出,当再生气体为干燥气体时,催化剂比表面积的下降速度只是温度的函数,而当再生气体中有一定的水分时,催化剂比表面积的下降速度既是温度的函数又是水含量的函数,气相的水含量增加时