[发明专利]大规模连续重整生产芳烃的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以含有链烷烃和/或环烷烃的物料为原料，采用催化重整技术生产芳烃的工艺方法，特别是大规模连续重整生产芳烃的工艺方法。

背景技术

随着市场对石油化工产品需求的不断增加，苯、甲苯和二甲苯（统称为BTX）等芳烃产品的需求量快速增长。目前，以含有链烷烃和/或环烷烃的石脑油为原料，以催化重整工艺生产BTX是获得芳烃的重要手段。

以石脑油为原料生产BTX工艺过程一般包括石脑油原料的预加氢，加氢油进行催化重整，重整产物进行芳烃抽提等技术过程。石脑油原料一般包括直馏石脑油和二次加工石脑油。催化重整一般包括半再生催化重整技术和连续再生催化重整技术，两种技术均使用贵金属催化剂，因此对原料预加氢的要求是基本相同的，要求原料中的硫和氮均低于0.5mg/g。因此，针对来源多样、质量不一、杂质不断增加的石脑油原料，采用适宜的预加氢技术对催化重整的稳定操作是至关重要的。

随着装置大型化、规模化要求的不断提高，固定床半再生重整装置的应用随到限制，而产品质量高、适合于大型化要求的连续重整装置应用越来越广泛。目前年加工能力60万吨甚至100万吨以上的大规模连续重整装置是工业应用的重点，如千万吨级炼油企业中的重整装置一般为180～220万吨的年加工能力。催化重整反应需在高温条件下进行，并且由于反应是强吸热反应，因此在反应段就需要设置多个加热炉对反应物料进行加热（一般重整反应设3～4个反应器，每个反应器入口均需设置加热炉），因此，催化重整装置的能耗是较大的。为了实现节能降耗的要求，如何充分利用换热系统回收各物流的热量就显得尤为重要。

在催化重整反应系统中，如何充分利用最后一个重整反应器流出物的热量是非常重要的。通常情况下，采用第一重整反应器进料与最后一个重整反应器流出物换热的方式实现，换热后的进料再经加热炉进一步加热进入第一重整反应器。由于装置规模较大，该换热器（一般称进料换热器）的规模非常庞大。考虑换热效果，目前进料换热器一般为纯逆流立式换热器，对于年加工量40万吨的连续重整装置来说，该换热器的换热管长已需要20米左右，换热器直径2米左右，这对换热器的加工和运输来说已是经济上的最大规模。因此，对于年加工量80万吨以上的连续重整装置，解决的方法一般是两台或多台进料换热器并联操作，以减小单个换热器的规模。

连续重整装置的进料换热器中，冷物流（重整进料，石脑油与氢气的混合物）是气液两相，采用两台或多台进料换热器并联操作时，如果气液两相混合不均匀，进入各换热器内的气液分配比例可能不均，一旦一台换热器管内进入液体较多，就会增大阻力， 使气体大量挤入另一台换热器内，两台换热器物料分配不均，造成偏流，使换热效率下降，这种情况还会愈演愈烈，初始的少量物料分配不均会很快引发严重的偏流。经验表明，在两台换热器并联使用时，由于偏流的影响，换热量大大下降，进料经过换热后总的出口温度比正常情况可低达100℃左右，这势必增加迸料加热炉的热负荷，大大增加能耗，如果进料加热炉余量不大，则难于达到反应温度，严重影响正常操作。现有技术中，一般是采用专门的进料喷嘴，改善气液混合状况，进而消除换热器的偏流现象。但进料喷嘴会增加动力消耗，并且重整进料的气液两相是在管道中混合，喷嘴虽然可以改善初始气液混合状况，但随着物料流动，仍可能出现气液分离等不均匀现象，并且由于操作过程中，气液比例及气液进料量是需要跟据反应状况进行调整的，不同的气液量及比例均会造成气液分布的不均匀。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种大规模连续重整生产芳烃的工艺方法，通过优化原料预热系统，提高原料换热效率，降低装置能耗，提高催化重整装置的经济性。

本发明大规模连续重整生产芳烃的工艺方法包括如下内容：石脑油原料进行预加氢处理，预加氢处理生成油进行催化重整将至少部分链烷烃和环烷烃转化为芳烃，从催化重整生成油中分离芳烃。其中预加氢处理生成油进入进料气化器气化后与循环氢混合，或预加氢处理生成油与循环氢混合进入进料气化器气化，气化的预加氢生成油与循环氢然后分别进入至少两台相同的原料换热器中，与催化重整最后一个反应器的流出物换热后，进入加热炉加热至催化重整反应器入口所需温度进入第一个重整反应器进行重整反应。

本发明方法中，催化重整为连续重整，即移动床催化剂连续再生催化重整，连续重整装置包括3～4个反应器，反应物料依次通过各个反应器，每个反应器入口设置加热炉。