论文部分内容阅读
摘要：催化重整是一项重要的工艺过程，通过这项技术，能够将石脑油组分转化为石油芳烃以及高辛烷值汽油调和组分，同时还可以产出，低成本氢气，从而成为炼油和化工装置的重要桥梁，对实现炼油化工一体化，发挥了不可替代的作用，成为石油化工企业广泛关注的技术。本文对催化重整技术的发展历史以及工业地位和作用及其未来发展的趋势进行了分析，为提高炼油化工一体化、精细化、高质量的发展发挥了重要作用。
关键词：催化重整;发展趋势;一体化
引言：催化重整是当代炼油化工最为重要的一个工艺装置，它通过一定的技术条件将石脑油的各种结构进行重新排列，从而获取，含芳烃量较高的重整生成油，同时获得低成本的氢气，在炼油化工等流程安排中，重整生成油可以作为车用汽油的调和组分，也可以生产出甲苯、混合二甲苯和芳烃，这些原料主要用于生产二甲苯，同时也可以生产间二甲苯、临二甲苯，而产出的氢气是加氢装置的最主要来源。
一、技术的由来及其作用
1、催化重整技术及其发展
首套催化装置是在1940年美国德克萨斯州建成投产的，当时的命名为临氢重整。这套装置是用来对三硝基甲苯原料进行生产，还可以通过这套技术获取航空汽油。这项技术通过催化剂的采用，跟同一时期的其他催化剂非常相似，由于当时所用的催化剂转化率低，并且寿命较短，所以现在已经被淘汰。
1937年的时候，科学家从实验室中经过一系列的试验，开发了含氟的催化剂，从而在1949年建成了第一套重整工业装置，这是这项技术的一个重要里程碑，自此之后，催化重整技术获得了越来越快的发展。
2、在炼油化工中的地位和作用
现代石油化学工业在运用催化重整技术的时候，是由多种工艺组合而成的，是芳烃联合装置来完成的。这项技术是芳烃联合装置的龙头，从2005年开始，催化重整的规模不断扩大，在炼油化工中大约70%的原料，都是通过催化重整技术来进行生产的。重整生成油是很重要的调和组成部分，在世界上占有三分之一的比例。随着汽油消费者增长和环保要求的提高，促进了清洁汽油的研发和生产，使得重整生成油的需求大幅度增长，重整生成油烯烃含量低、杂志含量少、稳定性较好，所以成为了非常重要的清洁汽油调和组分。未来汽油的发展会逐渐向化学品调和转变，异构烷烃和芳烃是清洁汽油的最为理想的调和化学品。
3、催化重整技术在国内的发展
（1）半再生重整的技术进步
我国的催化重整技术是从20世纪50年代开始起步的，到了20世纪60年代中期，催化重整技术，先后解决了芳烃分离工艺、自动控制、重整反应器结构等多个难题，在1963年的时候，开展了大庆重整的设计和施工，到1965年12月，国产的催化重整装置第一次开车成功，运用了我国自主研发的催化剂，开创了我国催化重整装置的历史。到20世纪60年代后期，国外在这项技术的研发上，发明了双金属重整催化剂，提高了芳烃转化率，使用寿命得到延长，1974年9月，国内对催化重整技术的研究，先后解决了硫化、催化剂干燥、还原等多个问题，这标志着催化重整技术在我国的发展进入了一个新的阶段。到1980年以后，半再生重整技术，在我国的革新，主要是体现在催化剂技术的更新上面，使得后期的催化剂稳定性、液体产率、芳烃产率都超过了国外研发的催化剂，到1988年的时候，第一套半再生重整装置建成投产，为了进一步降低操作压力，提高催化活性、芳烃产率、稳定性等多个指标，国内创新了多项载体和催化剂技术，到2002年的时候，一系列重整催化剂的研发都超过了世界先进水平。
（2）连续重整技术进步
我国原油石脑油在过去的收率非常的低，并且当时的炼油厂规模较小，使得对这项技术的应用规模也比较小，使得国内的研发没有及时跟进。到20世纪80年代，随着连续重整装置的引进，国内开始研发连续重整工艺和催化剂，1983年的时候，开始筹备采用IFP专利技术的重整装置，使得这项技术设备的国产化率达到了96%，并且在1990年8月建成投产。到20世纪90年代，我国的炼油厂规模不断扩大，连续重整获得了较快的发展，到20世纪90年代，对连续重整装置的建设能力已经超过了半再生装置的能力，2001年3月，国内自主研发的低压组合床催化重整装置投产成功，使得我国开始了连续重整技术的自主创新去工作，在对低压组合床技术的成功研发基础上，我国于2005年7月，将再生技术应用于连续重整装置，实现了关键设备和技术上面的突破。
二、发展趋势
1、装置大型化
近年来，重整装置规模越来越大，半再生重整装置受到的制造因素限制越来越少，从理论层面来说，这套装置的规模可以做到很大，但是由于工艺技术水平的限制，难以超越连续重整工艺，所以使得后来的研发工作逐渐放缓。当前世界上较大的连续重整开始使用两两重叠的結构形式，装置的大型化使得单位加工能力投资明显降低，同时对炼油厂的复杂技术、维修费用安全、环保等方面都获得了较大的进步。
2、炼化一体化
催化重整最初的时候是为了生产三硝基甲苯，然后到后来也可以生产临二甲苯、均三甲苯等等，使得它跟炼油和化工的联系越来越紧密，成为生产清洁汽油调和的重要组成部分之一，凸显了它在炼油端的重要作用，不少企业对重整氢进行了提纯，可以用于聚烯烃分子量调节剂等更高要求的用途，随着技术的进一步发展，以及社会需求的增加，催化裂化家族中的，聚合及苯乙烯的生产受到很多企业的青睐，催化重整在炼油厂转型过程中，成为搭建PX产业链的重要桥梁。
3、管控智能化
催化重整技术的原料研究，可以从分子结构进行研究，通过对APC重整装置的推广使用，使得重整的效益获得了很大程度的提高。国内石油炼化技术，综合了石化科研设计等单位研发的12个大的分类的机理模型，使得重整装置的在线优化获得了明显提升，连续重整这项是我国的专利技术，当前世界上还没有商品化的动力学模型，为了实现在线实时优化操作，国内研发了反在动力学模型，使得这项装置的运行优化、实时标定等功能都更加的智能化，为逆流连续重整的研发和建设奠定了坚实的基础。
结束语：
连续重整技术，在当代的发展已经成为炼化一体化的关键技术，催化重整作为芳烃产业的龙头链条，随着，这项技术向芳烃原料生产的方向调整，使得芳烃的生产率获得着大幅度提高，使得这项技术成为了炼化一体化的关键技术，在装置的优化运行研发过程中，实现了工艺的先进化提升以及精细化管理，对重整装置的升级，是提升量化效益的关键，国内的研发技术、催化剂以及精细化管理已经成为我国重整技术的核心竞争力。在未来我国将建成巨量的催化重整装置，在加工能力和催化重整技术方面，给世界带来更强的活力。
参考文献
[1]胡德铭.国外催化重整工艺技术进步[J].炼油技术与工程，2012，4204：1-10.
[2]王玲玲，李琰，曹凤霞，郭珺，杨珊珊，魏寿祥.UOP公司催化重整催化剂专利技术分析[J].工业催化，2014，2201：25-28.
[3].国外催化重整的发展趋势及主要生产技术[J].石油与天然气化工，2001，02：82.
关键词：催化重整;发展趋势;一体化
引言：催化重整是当代炼油化工最为重要的一个工艺装置，它通过一定的技术条件将石脑油的各种结构进行重新排列，从而获取，含芳烃量较高的重整生成油，同时获得低成本的氢气，在炼油化工等流程安排中，重整生成油可以作为车用汽油的调和组分，也可以生产出甲苯、混合二甲苯和芳烃，这些原料主要用于生产二甲苯，同时也可以生产间二甲苯、临二甲苯，而产出的氢气是加氢装置的最主要来源。
一、技术的由来及其作用
1、催化重整技术及其发展
首套催化装置是在1940年美国德克萨斯州建成投产的，当时的命名为临氢重整。这套装置是用来对三硝基甲苯原料进行生产，还可以通过这套技术获取航空汽油。这项技术通过催化剂的采用，跟同一时期的其他催化剂非常相似，由于当时所用的催化剂转化率低，并且寿命较短，所以现在已经被淘汰。
1937年的时候，科学家从实验室中经过一系列的试验，开发了含氟的催化剂，从而在1949年建成了第一套重整工业装置，这是这项技术的一个重要里程碑，自此之后，催化重整技术获得了越来越快的发展。
2、在炼油化工中的地位和作用
现代石油化学工业在运用催化重整技术的时候，是由多种工艺组合而成的，是芳烃联合装置来完成的。这项技术是芳烃联合装置的龙头，从2005年开始，催化重整的规模不断扩大，在炼油化工中大约70%的原料，都是通过催化重整技术来进行生产的。重整生成油是很重要的调和组成部分，在世界上占有三分之一的比例。随着汽油消费者增长和环保要求的提高，促进了清洁汽油的研发和生产，使得重整生成油的需求大幅度增长，重整生成油烯烃含量低、杂志含量少、稳定性较好，所以成为了非常重要的清洁汽油调和组分。未来汽油的发展会逐渐向化学品调和转变，异构烷烃和芳烃是清洁汽油的最为理想的调和化学品。
3、催化重整技术在国内的发展
（1）半再生重整的技术进步
我国的催化重整技术是从20世纪50年代开始起步的，到了20世纪60年代中期，催化重整技术，先后解决了芳烃分离工艺、自动控制、重整反应器结构等多个难题，在1963年的时候，开展了大庆重整的设计和施工，到1965年12月，国产的催化重整装置第一次开车成功，运用了我国自主研发的催化剂，开创了我国催化重整装置的历史。到20世纪60年代后期，国外在这项技术的研发上，发明了双金属重整催化剂，提高了芳烃转化率，使用寿命得到延长，1974年9月，国内对催化重整技术的研究，先后解决了硫化、催化剂干燥、还原等多个问题，这标志着催化重整技术在我国的发展进入了一个新的阶段。到1980年以后，半再生重整技术，在我国的革新，主要是体现在催化剂技术的更新上面，使得后期的催化剂稳定性、液体产率、芳烃产率都超过了国外研发的催化剂，到1988年的时候，第一套半再生重整装置建成投产，为了进一步降低操作压力，提高催化活性、芳烃产率、稳定性等多个指标，国内创新了多项载体和催化剂技术，到2002年的时候，一系列重整催化剂的研发都超过了世界先进水平。
（2）连续重整技术进步
我国原油石脑油在过去的收率非常的低，并且当时的炼油厂规模较小，使得对这项技术的应用规模也比较小，使得国内的研发没有及时跟进。到20世纪80年代，随着连续重整装置的引进，国内开始研发连续重整工艺和催化剂，1983年的时候，开始筹备采用IFP专利技术的重整装置，使得这项技术设备的国产化率达到了96%，并且在1990年8月建成投产。到20世纪90年代，我国的炼油厂规模不断扩大，连续重整获得了较快的发展，到20世纪90年代，对连续重整装置的建设能力已经超过了半再生装置的能力，2001年3月，国内自主研发的低压组合床催化重整装置投产成功，使得我国开始了连续重整技术的自主创新去工作，在对低压组合床技术的成功研发基础上，我国于2005年7月，将再生技术应用于连续重整装置，实现了关键设备和技术上面的突破。
二、发展趋势
1、装置大型化
近年来，重整装置规模越来越大，半再生重整装置受到的制造因素限制越来越少，从理论层面来说，这套装置的规模可以做到很大，但是由于工艺技术水平的限制，难以超越连续重整工艺，所以使得后来的研发工作逐渐放缓。当前世界上较大的连续重整开始使用两两重叠的結构形式，装置的大型化使得单位加工能力投资明显降低，同时对炼油厂的复杂技术、维修费用安全、环保等方面都获得了较大的进步。
2、炼化一体化
催化重整最初的时候是为了生产三硝基甲苯，然后到后来也可以生产临二甲苯、均三甲苯等等，使得它跟炼油和化工的联系越来越紧密，成为生产清洁汽油调和的重要组成部分之一，凸显了它在炼油端的重要作用，不少企业对重整氢进行了提纯，可以用于聚烯烃分子量调节剂等更高要求的用途，随着技术的进一步发展，以及社会需求的增加，催化裂化家族中的，聚合及苯乙烯的生产受到很多企业的青睐，催化重整在炼油厂转型过程中，成为搭建PX产业链的重要桥梁。
3、管控智能化
催化重整技术的原料研究，可以从分子结构进行研究，通过对APC重整装置的推广使用，使得重整的效益获得了很大程度的提高。国内石油炼化技术，综合了石化科研设计等单位研发的12个大的分类的机理模型，使得重整装置的在线优化获得了明显提升，连续重整这项是我国的专利技术，当前世界上还没有商品化的动力学模型，为了实现在线实时优化操作，国内研发了反在动力学模型，使得这项装置的运行优化、实时标定等功能都更加的智能化，为逆流连续重整的研发和建设奠定了坚实的基础。
结束语：
连续重整技术，在当代的发展已经成为炼化一体化的关键技术，催化重整作为芳烃产业的龙头链条，随着，这项技术向芳烃原料生产的方向调整，使得芳烃的生产率获得着大幅度提高，使得这项技术成为了炼化一体化的关键技术，在装置的优化运行研发过程中，实现了工艺的先进化提升以及精细化管理，对重整装置的升级，是提升量化效益的关键，国内的研发技术、催化剂以及精细化管理已经成为我国重整技术的核心竞争力。在未来我国将建成巨量的催化重整装置，在加工能力和催化重整技术方面，给世界带来更强的活力。
参考文献
[1]胡德铭.国外催化重整工艺技术进步[J].炼油技术与工程，2012，4204：1-10.
[2]王玲玲，李琰，曹凤霞，郭珺，杨珊珊，魏寿祥.UOP公司催化重整催化剂专利技术分析[J].工业催化，2014，2201：25-28.
[3].国外催化重整的发展趋势及主要生产技术[J].石油与天然气化工，2001，02：82.