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[摘 要]连续重整目前被炼油厂泛应用于生产高辛烷值汽油和芳烃两种产品，是炼油厂的一种重要设备装置。文章主要介绍了某石油化工厂连续重整-芳烃抽提联合装置的工艺和设备设计等特点，生产和标定情况表明，该装置工艺技术先进，设备选型合理，操作平稳，产品质量达到优良等级。
[关键词]连续重整；芳烃；联合装置；设计
中图分类号：F31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0356-01
引言
某炼油化工总厂连续重整-芳烃抽提联合装置于20世纪90年代试车一次投产成功，并于2000年通过了工程竣工验收。该装置以直馏石脑油为原料，生产6号、120号、180号溶剂油，高辛烷值汽油组分、二甲苯、苯、甲苯等产品，并副产含燃料气、氢气体、液化石油气等，装置包括原料预处理、催化重整反应、催化剂再生单元、稳定分离单元、芳烃抽提及公用工程，装置在开工后不久进行首次标定，并于半年后进行了满负荷标定，标定结果表明，设计所采用的工艺技术及设备均能满足生产要求，其产品收率、质量均达到或优于设计指标。
1连续重整—芳烃抽提联合装置工艺
1.1连续重整装置工艺概述
某炼厂连续重整装置主要由预分馏、预加氢、蒸馏脱水、环丁砜抽提、重整反应、抽余油加氢、芳烃分馏以及催化剂再生、再接触、稳定等工序组成。该装置是以宽馏分石脑油为原料，以生产高辛烷值的重整油及富产氢气，重整生成油可供生产芳烃和作汽油调合组分；原料在经过预加氢处理后进入重整反应单元；重整反应的反应生成物经重整产物分离罐，将反应的生成油和大量的氢气分离，重整反应器为叠式反应器，每个反应器均设有加热炉，由于重整反应压力低，温度高，加速了催化剂的结焦，为保持催化剂高活性，要求对催化剂进行连续再生，以适应重整高苛刻度操作。
反应生产由异构化脱甲烷塔顶轻组分、歧化汽提塔顶轻组分等一起进入脱戊烷塔进行分离，塔顶戊烷及C3以下馏分经换热进入脱丁烷塔；脱丁烷塔底产品为戊烷油，塔顶产物为液化气；脱戊烷塔顶分离出的C6～C7馏分被送至芳烃抽提装置，塔底物在与重整油塔底物换热后送至重整油塔，進一步将芳烃与非芳烃分开，塔底C8以上馏分作为芳烃分馏单元的原料。
芳烃抽提及C+8分离装置的原料连续重整装置来的脱戊烷塔顶和塔底油，属于连续重整联合装置，其主要产品为邻二甲苯、石油液化气、苯、甲苯、混合二甲苯、戊烷和重芳烃，原料分离部分的目的是获得合适的抽提及C+8分离进料；C+8分离部分的目的是通过两段精馏的方法，从C+8馏分的多种异构体中分离出高纯度的邻二甲苯和混二甲苯；抽提单元的目的是通过液液抽提和抽提蒸馏工艺，采用环丁砜溶剂与抽提进料混合，分离成芳烃和非芳烃产品；苯、甲苯分离部分的目的是将抽提得到的混合芳烃分离成符合规格的苯和甲苯。
1.2芳烃联合装置工艺及原料
芳烃联合装置主要由连续重整、芳烃抽提、二甲苯精馏、歧化及烷基转移、吸附分离和异构化等装置组成，能够满足芳烃联合装置连续重整进料要求的原料有预加氢精制石脑油、炼油部中压加氢重石脑油和芳烃部的高压加氢重石脑油等3种，来自芳烃部1#芳烃联合装置的乙烯裂解混合形成芳烃联合装置的部分中间物料二甲苯和甲苯，除此之外，还通过处理外购的中间物料混合二甲苯来进一步提高对二甲苯产量。
1.3联合装置的设计特点
联合装置的设计需要考虑到既要满足两个大型装置各自开停工的灵活性，又要节省投资、减小占地，该装置在联合设计方面的特点有：分别设计及布置工艺设备、工艺流程、工艺管线以及与其有密切关系的自控、热工、加热炉、土建等，以保持两个装置各自的开停工及操作独立性；蒸汽、风、电气、给排水、氮气等公用工程设备及管道联合设置，以节省投资；两个装置联合布置设置一个车间统一管理，但各自相对集中，以节省定员及占地。
2连续重整—芳烃抽提联合装置主要设备设计
2.1预加氢反应器和进料加热器设计
由于氢气和油气介质中含H2S，考虑防腐需要，顶部大法兰及接管内壁采用了不锈钢双层堆焊结构；筒体选用15CrMo+0Cr18Ni10Ti复合钢板；加热器中管束均为不锈钢；反应器顶部入口处设液体分布器、去垢篮，出口设有收集器，材质均选不锈钢。
2.2重整反应器设计
4台立式重整反应器采用并列布置，反应器内部催化剂由上而下流动，油气径向流动，是连续重整装置中的核心设备，其反应器壳体材质选用2.25Cr-1.0Mo板材，内装条形筛网中心管、扇形筒等不锈钢内构件，反应器中的主要内构件中心管与外格栅需引进，因为专利商对内构件的设计和加工有专门要求。
2.3再生器设计
再生器设备设计温度为580℃，选材为0Cr18Ni12Mo2Ti，燃烧段内件采用国外专利约翰逊网，为保证催化剂在再生器内既要顺利流动，又要最大限度减少磨损，对设备的加工精度和结构尺寸要求都十分严格。
2.4二甲苯塔设计
二甲苯塔塔顶和塔底分别与芳烃联合装置内抽余液塔、抽出液塔等进行热集成，是芳烃联合装置的热联合中心，一方面充分回收塔顶冷凝热，另一方面通过集中供热提高热利用效率。近年来，为进一步节能降耗，需要充分利用抽余液塔和抽出液塔顶潜热，部分装置的抽余液塔和抽出液塔提压操作中，塔顶发生的0.45MPa蒸汽用于发电。
为保证一定的传热温差，抽余液塔和抽出液塔提压后，二甲苯塔压力也需相应提高，例如，某装置抽余液塔和抽出液塔提压发生0.45MPa蒸汽，二甲苯塔塔顶压力相应提高至1.7MPa，塔底温度达到336℃，塔底介质为C+9重芳烃，发生热聚合的倾向和风险比较大，塔底热负荷显著增加，应适当提高抽余液塔和抽出液塔压力，仍将塔顶发生蒸汽用于发电，但不过分追求发生蒸汽的品质。
2.5歧化和异构化反应器设计
歧化反应器内装入口分配器和出口收集器等不锈钢内构件，为高温、中压、临氢操作的轴向反应器，主体材质选用2.25Cr-1Mo，内件材质选用0Cr18Ni10Ti。异构化反应器内装扇形筒和中心管，为高温、临氢操作的径向反应器，主体材质选用2.25Cr-1Mo，内件材质选用0Cr18Ni10Ti。
2.6加热炉设计
该芳烃联合装置中共设置了11台加热炉、3套烟气余热回收系统，重整“四合一”加热炉的对流室作为余热锅炉，发生中压蒸汽；烟气经过对流室，在进入空气预热器与空气换热后，由烟气引风机引入混凝土烟囱；空气由鼓风机送入空气预热器，与烟气换热；换热后的热空气通过各自的热风道，送到每个辐射室的燃烧器，供燃烧用；加热炉经余热回收后的计算燃料热效率可达92%。
2.7电器设计
与国内装置相比，该装置在继电保护中废除了传统的电磁保护，并将微机保护集中到保护屏内；高低压电动机现场电流表及配套的电流互感器，为使现场电流表指示的准确度提高，由传统的5A型改造为新产品1A型；在炼油厂中使用铁路系统的升降平台型灯塔，它可以使安装投光灯的平台从30m高的塔顶缓缓降至2m处，免去了检修人员以往的高空作业，可以轻易地在上面操作。
结束语
炼油化工总厂连续重整-芳烃抽提联合装置开工以来一直满负荷、高质量、安全、平稳运行，产品质量均达到相应指标要求。装置满负荷运转时，公用工程消耗及能耗均低于设计值，该芳烃联合装置的整体水平达到了国际先进水平。
参考文献
[1]姜晓花，谷风桦.大型芳烃联合装置的设计特点浅析[J].石油规划设计，2017，28（04）：24-27+56.
[2]杨旭东，董海芳.大型芳烃联合装置的优化设计[J].炼油技术与工程，2015，45（07）：6-10.
[3]屠松立.连续重整联合装置用能优化改进[J].化工管理，2018（02）：191-192.
[关键词]连续重整；芳烃；联合装置；设计
中图分类号：F31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0356-01
引言
某炼油化工总厂连续重整-芳烃抽提联合装置于20世纪90年代试车一次投产成功，并于2000年通过了工程竣工验收。该装置以直馏石脑油为原料，生产6号、120号、180号溶剂油，高辛烷值汽油组分、二甲苯、苯、甲苯等产品，并副产含燃料气、氢气体、液化石油气等，装置包括原料预处理、催化重整反应、催化剂再生单元、稳定分离单元、芳烃抽提及公用工程，装置在开工后不久进行首次标定，并于半年后进行了满负荷标定，标定结果表明，设计所采用的工艺技术及设备均能满足生产要求，其产品收率、质量均达到或优于设计指标。
1连续重整—芳烃抽提联合装置工艺
1.1连续重整装置工艺概述
某炼厂连续重整装置主要由预分馏、预加氢、蒸馏脱水、环丁砜抽提、重整反应、抽余油加氢、芳烃分馏以及催化剂再生、再接触、稳定等工序组成。该装置是以宽馏分石脑油为原料，以生产高辛烷值的重整油及富产氢气，重整生成油可供生产芳烃和作汽油调合组分；原料在经过预加氢处理后进入重整反应单元；重整反应的反应生成物经重整产物分离罐，将反应的生成油和大量的氢气分离，重整反应器为叠式反应器，每个反应器均设有加热炉，由于重整反应压力低，温度高，加速了催化剂的结焦，为保持催化剂高活性，要求对催化剂进行连续再生，以适应重整高苛刻度操作。
反应生产由异构化脱甲烷塔顶轻组分、歧化汽提塔顶轻组分等一起进入脱戊烷塔进行分离，塔顶戊烷及C3以下馏分经换热进入脱丁烷塔；脱丁烷塔底产品为戊烷油，塔顶产物为液化气；脱戊烷塔顶分离出的C6～C7馏分被送至芳烃抽提装置，塔底物在与重整油塔底物换热后送至重整油塔，進一步将芳烃与非芳烃分开，塔底C8以上馏分作为芳烃分馏单元的原料。
芳烃抽提及C+8分离装置的原料连续重整装置来的脱戊烷塔顶和塔底油，属于连续重整联合装置，其主要产品为邻二甲苯、石油液化气、苯、甲苯、混合二甲苯、戊烷和重芳烃，原料分离部分的目的是获得合适的抽提及C+8分离进料；C+8分离部分的目的是通过两段精馏的方法，从C+8馏分的多种异构体中分离出高纯度的邻二甲苯和混二甲苯；抽提单元的目的是通过液液抽提和抽提蒸馏工艺，采用环丁砜溶剂与抽提进料混合，分离成芳烃和非芳烃产品；苯、甲苯分离部分的目的是将抽提得到的混合芳烃分离成符合规格的苯和甲苯。
1.2芳烃联合装置工艺及原料
芳烃联合装置主要由连续重整、芳烃抽提、二甲苯精馏、歧化及烷基转移、吸附分离和异构化等装置组成，能够满足芳烃联合装置连续重整进料要求的原料有预加氢精制石脑油、炼油部中压加氢重石脑油和芳烃部的高压加氢重石脑油等3种，来自芳烃部1#芳烃联合装置的乙烯裂解混合形成芳烃联合装置的部分中间物料二甲苯和甲苯，除此之外，还通过处理外购的中间物料混合二甲苯来进一步提高对二甲苯产量。
1.3联合装置的设计特点
联合装置的设计需要考虑到既要满足两个大型装置各自开停工的灵活性，又要节省投资、减小占地，该装置在联合设计方面的特点有：分别设计及布置工艺设备、工艺流程、工艺管线以及与其有密切关系的自控、热工、加热炉、土建等，以保持两个装置各自的开停工及操作独立性；蒸汽、风、电气、给排水、氮气等公用工程设备及管道联合设置，以节省投资；两个装置联合布置设置一个车间统一管理，但各自相对集中，以节省定员及占地。
2连续重整—芳烃抽提联合装置主要设备设计
2.1预加氢反应器和进料加热器设计
由于氢气和油气介质中含H2S，考虑防腐需要，顶部大法兰及接管内壁采用了不锈钢双层堆焊结构；筒体选用15CrMo+0Cr18Ni10Ti复合钢板；加热器中管束均为不锈钢；反应器顶部入口处设液体分布器、去垢篮，出口设有收集器，材质均选不锈钢。
2.2重整反应器设计
4台立式重整反应器采用并列布置，反应器内部催化剂由上而下流动，油气径向流动，是连续重整装置中的核心设备，其反应器壳体材质选用2.25Cr-1.0Mo板材，内装条形筛网中心管、扇形筒等不锈钢内构件，反应器中的主要内构件中心管与外格栅需引进，因为专利商对内构件的设计和加工有专门要求。
2.3再生器设计
再生器设备设计温度为580℃，选材为0Cr18Ni12Mo2Ti，燃烧段内件采用国外专利约翰逊网，为保证催化剂在再生器内既要顺利流动，又要最大限度减少磨损，对设备的加工精度和结构尺寸要求都十分严格。
2.4二甲苯塔设计
二甲苯塔塔顶和塔底分别与芳烃联合装置内抽余液塔、抽出液塔等进行热集成，是芳烃联合装置的热联合中心，一方面充分回收塔顶冷凝热，另一方面通过集中供热提高热利用效率。近年来，为进一步节能降耗，需要充分利用抽余液塔和抽出液塔顶潜热，部分装置的抽余液塔和抽出液塔提压操作中，塔顶发生的0.45MPa蒸汽用于发电。
为保证一定的传热温差，抽余液塔和抽出液塔提压后，二甲苯塔压力也需相应提高，例如，某装置抽余液塔和抽出液塔提压发生0.45MPa蒸汽，二甲苯塔塔顶压力相应提高至1.7MPa，塔底温度达到336℃，塔底介质为C+9重芳烃，发生热聚合的倾向和风险比较大，塔底热负荷显著增加，应适当提高抽余液塔和抽出液塔压力，仍将塔顶发生蒸汽用于发电，但不过分追求发生蒸汽的品质。
2.5歧化和异构化反应器设计
歧化反应器内装入口分配器和出口收集器等不锈钢内构件，为高温、中压、临氢操作的轴向反应器，主体材质选用2.25Cr-1Mo，内件材质选用0Cr18Ni10Ti。异构化反应器内装扇形筒和中心管，为高温、临氢操作的径向反应器，主体材质选用2.25Cr-1Mo，内件材质选用0Cr18Ni10Ti。
2.6加热炉设计
该芳烃联合装置中共设置了11台加热炉、3套烟气余热回收系统，重整“四合一”加热炉的对流室作为余热锅炉，发生中压蒸汽；烟气经过对流室，在进入空气预热器与空气换热后，由烟气引风机引入混凝土烟囱；空气由鼓风机送入空气预热器，与烟气换热；换热后的热空气通过各自的热风道，送到每个辐射室的燃烧器，供燃烧用；加热炉经余热回收后的计算燃料热效率可达92%。
2.7电器设计
与国内装置相比，该装置在继电保护中废除了传统的电磁保护，并将微机保护集中到保护屏内；高低压电动机现场电流表及配套的电流互感器，为使现场电流表指示的准确度提高，由传统的5A型改造为新产品1A型；在炼油厂中使用铁路系统的升降平台型灯塔，它可以使安装投光灯的平台从30m高的塔顶缓缓降至2m处，免去了检修人员以往的高空作业，可以轻易地在上面操作。
结束语
炼油化工总厂连续重整-芳烃抽提联合装置开工以来一直满负荷、高质量、安全、平稳运行，产品质量均达到相应指标要求。装置满负荷运转时，公用工程消耗及能耗均低于设计值，该芳烃联合装置的整体水平达到了国际先进水平。
参考文献
[1]姜晓花，谷风桦.大型芳烃联合装置的设计特点浅析[J].石油规划设计，2017，28（04）：24-27+56.
[2]杨旭东，董海芳.大型芳烃联合装置的优化设计[J].炼油技术与工程，2015，45（07）：6-10.
[3]屠松立.连续重整联合装置用能优化改进[J].化工管理，2018（02）：191-192.