ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｅｔｒａ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎｉｃ，ＰＳＡ ｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
中国石油大学（华东）工程硕士学位论文
第１章前言
１．１研究背景及意义
随着全球环保意识的提高，世界各国对成品油，特别是车用燃料油的要求越来越高。 自上世纪９０年代初起，世界发达国家纷纷着手制订新的车用汽油标准。２００６年，美国 已将车用汽油的硫含量降ＮＴ ３０ｔｔｇ／ｇ，并要求２０１０年硫含量降到１０—１５９９／ｇ。
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｕｓｉｎｇ ｓｕｌｆｏｌａｎｅ ａｓ ｓｏｌｖｅｎｔ ｉｓ ｍｕｃｈ ｍｏｒｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｒａｗ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｃａｔａｌｙｓｔ
ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ
ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔ
ａｎｄ ａｎｄ
ａｒｏｍａｔｉｃｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ
ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｐａｒｔｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ａｌｓｏ，ｗｅ ｃｈｏｓｅ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｔｙｐｅｓ ｏｆ
ｓｕｉｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｌａｓｔ ｗｅ ｇｉｖｅ
ａｒｅ
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ
ａｆｔｅｒ ｔａｋｉｎｇ ｍｏｖｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ．Ａｔ
ａｎ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＰＳＡ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ，ＵＯＰ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ
Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ ｉｎ Ｌｉａｏｈｅ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｗｏｒｋ，ＳＯ ｔｈｅ ｇａｓｏｌｉｎｅ ｉｓ ｏｆ ｌｏｗ
ｒｅａｓｏｎ
ｎｏ
ｑｕａｌｉｔｙ．Ｔｈａｔ’Ｓ ｔｈｅ
ｗｈｙ ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｆｏｒ ｕｐｇｒａｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ．
ａ
ｐｒｏｐｏｓｅｓ
ｔｏ
ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ａｎｄ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ
ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ ｉｎ Ｌｉａｏｈｅ Ｂｒａｎｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＮＰＣ．
Ａｆｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎｓ
ａｎｄ ｍａｋｉｎｇ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｎ
ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，
ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｃｈｅｍｅ，ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ，ｆｉｎａｌｌｙ ｗｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓｃａｌｅ．
Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｅ ｆｉｎｄ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
２０００年，欧盟就实施了欧ＩＩＩ车用汽油标准，车用汽油的硫含量丰１５０Ｉ＿ｔｅｄｇ。２００５年， 欧盟实施欧Ⅳ车用汽油标准，要求硫含量牛５０ｐｇ儋。到２０１ １年执行硫含量牛１０１，ｔｇ／ｇ的 欧Ｖ车用汽油标准。 我国车用清洁燃料的标准发展也很快。我国已从２００５年７月１日起，执行硫含量 牛５００ｒｔｇ／ｇ国ＩＩ的车用汽油标准。到２０１ ０年将执行硫含－ｍ＇牛１ ５０９９／ｇ的ＮＩＩＩ车用汽油标
ＡＲ５０１ ｐ４１。
芳烃抽提的方法有多种，工业上广泛应用的是液．液溶剂抽提法和溶剂抽提蒸馏法。 溶剂液．液抽提法根据所使用溶剂的不同，可分为Ｕｄｅｘ法、环丁砜法（Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ）、 Ｎ．甲基吡咯烷酮法（Ａｒｏｓｏｌｖａｎ）、二甲基亚砜法（ＤＭＳ０）及Ｎ．甲酰吗啉法（Ｆｏｒｍｅｘ） 等，其中应用最广泛的是前两种方法ｆ６‘８１。对已经工业化的几种液．液芳烃抽提技术而言， Ｕｄｅｘ法发展最早，技术成熟、应用最广，但其操作温度和压力较高，操作费用和投资 均较大。相对而言，Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ法操作条件比较缓和，溶剂比最小，回流比只是略高于 Ｄｍｓｏ法，其操作费用和投资较少。就能耗而言，Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ法和Ｆｏｒｍｅｘ法最低，并且 芳烃回收率最高，但Ｆｏｒｍｅｘ法由于受溶剂来源的限制，所以工业应用没有Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ法 广泛。目前我国老的芳烃抽提装置采用Ｕｄｅｘ法的较多，主要原因是甘醇类溶剂的市场 货源广，价格相对便宜；而新建的芳烃抽提装置大都采用Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ法，主要是从操作 费用、投资、工艺流程、芳烃回收率以及产品纯度等几个方面综合考虑的结果。 早期的抽提蒸馏工艺主要有７０年代德国Ｌｕｒｇｉ公司开发的以ＮＭＰ为溶剂的抽提蒸 馏工艺和６０年代ＫＲＵＰＰ ＷＵＤＥ公司的以ＮＦＭ为溶剂的Ｍｏｒｐｈｙｌａｎｅ工艺。Ｍｏｒｐｈｙｌａｎｅ 工艺发展到现在已被用于世界各地３０多套装置，总芳烃年产量超过６００万吨【９】。 最近几年，以环丁砜为溶剂的抽提蒸馏工艺获得很大发展，国外主要有ＵＯＰ、ＧＴＣ 抽提蒸馏工艺，主要是抽丙苯，没有单独抽提苯的报道。ＧＴＣ抽提蒸馏工艺需要专利
１．２国内外研究状况
１．２．１国外工艺技术概况
第一章前言
连续重整通常指催化剂在装置连续移动再生的工艺过程，目前国外拥有连续工艺生 产技术的专利商有美国ＵＯＰ、法国ＩＦＰ两家ｌｌ Ｊ。 美国ＵＯＰ最新的连续重整技术是Ｃｙｃｌｅｍａｘ工艺。这一工艺从１９９３年开始工业化， 反应高分压力０．２５ＭＰａ，在催化剂再生流程的局部环节上做了一些改进，如改善了再生 器筛网和提升器结构，采用两段还原技术等【２ｌ。ＵＯＰ连续重整的最新发展有两点值得注 意：（１）催化剂再生尾气排放增加了Ｃｈｌｏｒｓｏｒｂ脱氯技术，用于再生气排放气的脱氯，就 是使再生空气在排入大气前先在分离料斗下边用冷催化剂吸附其中携带的氯化物，回收 率可达到９０％以上，这样可以取代放空气碱洗系统；（２）新催化剂，Ｒ．２３４，Ｒ．２６４，Ｒ．２７４ 系列新催化剂。它们用于生产高辛烷值汽油和多产氢气，适用于石蜡基原料【¨】。 法国ＩＦＰ（Ａｘｅｎｓ）最新的连续重整工艺技术是Ｒｅｇｅｎ Ｃ２，反应高分压力０．２５ＭＰａ， 加压再生１５】。最新Ｒｅｇｅｎ Ｃ２工艺主要的改进有两点，一是烧焦区温度的控制方式，另 一个是焙烧气的组成和放空流程。法国ＩＦＰ（Ａｘｅｎｓ）连续重整用于生产汽油和生产芳 烃两种工艺技术，不同的工艺过程选用不同的催化剂。生产汽油用ＣＩｕ０１，生产芳烃用
ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ
ａ
ｒｅａｃｔｏｒｓ，ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ，
ｐｒｅ－ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｏｒｓ，ｆｕｒｎａｃｅｓ ａｎｄ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ ａｆｔｅｒ
ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｌ
ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｐｒｅ－ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｒｅｃｙｃｌｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｂｏｏｓｔｅｒ，ａｍｍｏｎｉａ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ａｎｄ ｐｕｍｐｓ ｗｈｉｃｈ
２
中国石油大学（华东）工程硕上学位论文
溶剂，从目前介绍的资料来看，有大连石化、青岛丽东石化、独山子石化应用ｆｉＴＣ抽 提蒸馏工艺。大连石化分公司１０５万吨／年抽提蒸馏装置，采用ＧＴ－ＢＴＸ技术，生产苯 和甲苯两种产品，设计能耗为４８．６ｌ标油／吨抽提进料。ＵＯＰ抽提蒸馏工艺不需要专利 溶剂，但需要专利ＭＤ塔盘，广西石化采用ＵＯＰ抽提蒸馏工艺。 １．２．２国内工艺技术概况 近年来，在科研设计单位与生产单位的共同努力下，国产连续重整技术从无到有、 从低到高、从弱到强，形成了不同规模的系列技术ｆｍｌｌｌ。 目前我国独立开发的低压组合床技术刚刚实现工业化生产，过去一直是引进国外技 术。２００９年４月我国第一套自行研究开发、设计和建设的１００万吨／年的连续催化重整 装置在广州建成投产，标志着我国成为继美国、法国之后世界士第三个拥有连续重整技 术的国家。它打破了长期以来国外公司对连续重整技术的垄断，是我国连续重整技术新 的里程碑，对我国炼油技术国产化具有划时代意义。２０１０年１２月广州石化１００万吨／ 年重整联合装置通过中国石化科技攻关项目验收，同时摸索出一套合适的工艺参数，为 国产重整装置的运行积累了经验【１２１。 在连续重整催化剂方面，石油化工科学研究院开发的ＰＳ．Ⅵ型催化剂已经成功替代 了国外催化剂，国内ｌｌ套连续重整装置采用了ＰＳ．Ⅵ型催化剂ｆ１３ｌ。 我国在芳烃抽提蒸馏技术有所突破，国内已经投产多套，但对于大型装置一般采用 国外技术【１４Ｊ。国内抽提技术主要以北京金伟晖公司ＳＵＰＥＲ．ＳＡＥ．ｉＩＴＭ环丁砜液．液抽提 技术和石油化工科学研究院开发的环丁砜抽提蒸馏工艺（ＳＥＤ工艺）技术为代表，主 要为单苯抽提。ＳＵＰＥＲ－ＳＡＥ．ＩＩ＇ｔＭ环丁砜液．液抽提技术已经在国内炼厂二套苯抽提装置 投入生产，但其规模均在１０万吨／年左右。抽提蒸馏工艺ＳＥＤ已成功地在国内多个炼 油厂投入了工业应用。
ｏｃｔａｎｅ
ｔｉｃ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｕｎｉｔ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｌｏｗ
ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｈｉｉｇｈ ｏｌｅｆｉｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｈ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｏ ｔｈｉｓ ｅｎｄ，ｏｕｒ ｃｏｍｐａｎｙ ｂｕｉｌｄ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ ｕｎｉｔ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ
准。
目前，大城市已经执行硫含量丰１５０ｒｔｇ／ｇ国ＩＩＩ的车用汽油标准。北京已要求执行硫 含量牛５０ｐｇ儋国Ⅳ的车用汽油标准。 中国石油炼油与销售业务“十一五”规划中，对辽河石化提出的要求是：“稠油集 中加工企业，集中加工辽河稠油，进一步提高高等级道路沥青和环烷基润滑油等特色产 品的产量和质量”。由于辽河石化没有重整装置，生产的汽油质量不高，难以满足产品 质量标准升级的需要。催化装置生产的汽油辛烷值低，烯烃含量高，难以满足新标准的 要求。为此，辽河石化将建设催化重整装置。 按照市场对产品质量的标准要求和发展趋势，结合辽河石化公司现状，合理确定辽 河石化的加工规模和加工流程，在实现汽油产品质量的升级的同时选择最有经济效益的 工艺路线、装置结构和产品结构，降低工程造价及成本，减少能耗、物耗，提高经济效 益是必然遇到的问题。 本文通过对重整装置部分热点问题进行分析，阐述了辽河石化公司重整装置部分技 术方案确立的原由，希望对国内在连续重整装置工艺包的选择方面，提供一些有益的帮 助。因此，本课题具有实际可行的意义。