一种移动床烃类重整的装置和工艺的制作方法

本发明属于烃类重整领域，具体地，涉及一种移动床烃类重整的装置和工艺。

背景技术：

1、重整是炼油化工领域重要基础工艺，是炼油转型关键技术。它是在一定温度、压力、临氢和催化剂存在的条件下，使石脑油中的环烷烃和烷烃转变成芳烃，并副产氢气的过程。重整是芳烃、高辛烷值汽油及氢气的主要来源。重整生成油中的芳烃主要是苯、甲苯及二甲苯，是重要的基础有机化工原料，广泛用于合成纤维、合成树脂、合成橡胶以及医药、农药、建材、涂料等领域，全球约87％的二甲苯及38％的苯来源于催化重整；催化重整生成油作为优质清洁汽油调合组分，约占全厂汽油调合的30％，其具有液体收率高达82-89％(v)、辛烷值100以上、烯烃含量通常低于1％和基本不含硫的特点，是汽油池中高辛烷值调合组分的最大来源；炼厂需氢量大，占原油加工量的1.5-3％，炼油厂用氢量50％以上由重整装置提供。

2、重整包括重整反应、产物分离及催化剂再生过程。根据催化剂再生方式不同，主要有三种类型：半再生重整、循环再生重整及连续重整。半再生重整采用固定床反应器，随着反应时间增加，反应器内催化剂上积炭增多，活性下降，到一定时间需要装置停工，对催化剂进行再生。与其它两类工艺相比，反应苛刻度低，反应压力和氢油比高，产物辛烷值低。循环再生重整采用固定床反应器，但比半再生重整多设置一台反应器，在操作过程中轮流有一台反应器切换出来进行催化剂再生。与半再生工艺比操作周期长，反应苛刻度高。连续重整采用移动床反应器，设置催化剂循环及连续再生系统。催化剂在反应器及再生器之间循环移动，积炭催化剂在再生器内再生后输送回反应器，可充分保持催化剂活性，与其它两种工艺相比，操作周期长，反应苛刻度高，反应压力和氢油比低，产物辛烷值和芳烃产率高，是目前主流工艺，应用广泛。

3、重整反应种类较多，有利于提高辛烷值和芳烃产率的反应主要包括环烷烃脱氢、烷烃脱氢环化以及异构化反应；副反应主要包括饱和烃的氢解及加氢裂化等反应。这些反应的难易程度差异很大，其中环烷烃脱氢反应是最容易发生的反应，平均反应速率是烷烃脱氢环化反应的30倍。重整反应为强吸热反应，物料反应引起温度下降，为了维持需要的反应温度，通常分为4段进行，物料在每台反应器之前先在加热炉内加热到要求的反应温度。反应物料由一反依次流到四反，在前面反应器主要进行环烷烃脱氢等反应速度快的反应，在后面反应器主要进行烷烃脱氢环化等反应速度慢的反应。传统重整技术，再生后活性高的催化剂先进入一反，依次往后经过四台反应器。即在一反发生最容易进行的反应，但其反应器内的催化剂为再生后催化剂，活性最高；在四反发生最难进行的反应，但其反应器内催化剂碳含量高，活性相对最差，存在反应难易程度与催化剂活性不相匹配的问题。

4、cn105349180a采用对每组反应器再生高活性催化剂，按需进行独立调节和改变催化剂流量方式，达到充分发挥催化剂的活性，提高催化剂的利用率，提高重整转化率和产品收率的目的。但是该重整工艺需要设置待生催化剂再处理和分配系统wcts，及再生催化剂再处理和分配系统rcts，增加投资和占地面积。

5、针对传统重整各反应器中催化剂的活性状态与其进行的反应难易程度不相匹配的问题，袁忠勋等人于1998年申请的专利号为zl98117972.x，名称为<多个反应器逆流移动床催化转化工艺>的逆流移动床连续重整工艺专利，改变催化剂在反应器之间的流动方向，使之与反应物料在反应器间逆向流动，即反应物料从一反流向四反，而再生后新鲜催化剂循环输送方向由四反流向一反，催化剂炭含量从四反到一反逐渐增加，活性则逐渐下降。这种催化剂的循环使得较难进行的反应利用的是较高活性的催化剂，容易进行的反应利用的是相对低活性的催化剂，从而解决催化剂的活性状态与反应难易程度不相匹配的问题，从而优化反应条件，提高产品收率。

6、通过对工业装置积炭研究发现，此催化剂循环方法，四反催化剂积炭占总积炭量比例高于传统连续重整，四反催化剂活性高，与原料发生反应剧烈，提高烷烃转化率，同时四反催化剂积炭量增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是现有技术存在的问题，提供一种移动床烃类重整的装置和工艺，使得催化剂活性状态与每台反应器中进行的反应更好匹配，从而提高烷烃转化率同时，减少催化剂积炭。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种移动床烃类重整的装置，该装置包括多台反应器和再生器，1＜n＜z，z≥3；其中：

3、反应物料顺序流经第一反应器、第二反应器直至第z反应器，各个反应器之间通过反应物料通道依次串联连接；催化剂在再生器和反应器之间移动：所述再生器催化剂出料管线连接第n反应器后连接第z反应器，然后依次向前反向连接除第n反应器外的其它反应器，最后连接第一反应器；所述第一反应器设置有第一反应器下部催化剂出料管线，连接所述再生器催化剂进料管线。

4、本发明的第二方面提供一种移动床烃类重整的工艺，该工艺采用所述的移动床烃类重整的装置进行，包括以下步骤：

5、(1)烃类原料和含氢气体的混合物料依次进入多台反应器中，在反应器内与固体催化剂接触；

6、(2)再生器再生后的催化剂输先送至第n反应器，然后进入第z反应器，再依次向前反向进入除第n反应器外的反应器中，最后进入第一反应器；

7、(3)第一反应器底部的积炭催化剂输送至再生器进行再生。

8、本发明通过灵活调整再生后的高活性催化剂的输送路径，使得每台反应器中的催化剂活性状态与反应器中进行的反应相匹配，从而减少催化剂总体积炭量，提高催化剂利用效率，提高重整转化率和液体收率。

9、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种移动床烃类重整的装置，其特征在于，该装置包括多台反应器(r1……rn……rz)和再生器(h)，1＜n＜z，z≥3；其中：

2.根据权利要求1所述的移动床烃类重整的装置，其中，所述装置还包括反应进料/产物换热器(e1)，以及，与每台反应器对应的加热设备，反应物料进料管线连接反应进料/产物换热器(e1)后依次连接第一加热设备(f1)和第一反应器(r1)……第n加热设备(fn)和第n反应器(rn)……第z加热设备(fz)和第z反应器(rz)；

3.根据权利要求1所述的移动床烃类重整的装置，其中，每台反应器上部均设置有与之对应的缓冲罐，下部均依次设置有与之对应的下部料斗和提升器；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的移动床烃类重整的装置，其中，所述装置包括四台反应器，分别为第一反应器(r1)、第二反应器(r2)、第三反应器(r3)和第四反应器(r4)，所述再生器催化剂出料管线首先连接第二反应器(r2)或第三反应器(r3)。

5.一种移动床烃类重整的工艺，其特征在于，该工艺采用权利要求1-4中任意一项所述的移动床烃类重整的装置进行，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的移动床烃类重整的工艺，其中，烃类原料和含氢气体的混合物料经反应进料/产物换热器(e1)换热后，经过第一加热设备(f1)加热，进入第一反应器(r1)，在反应器内与固体催化剂接触，反应产物依次经过后续加热设备进入对应的反应器，在各反应器内与固体催化剂接触，第z反应器(rz)的反应产物进入反应进料/产物换热器(e1)与烃类原料和含氢气体的混合物料换热，再进入后续的再接触及分馏系统。

7.根据权利要求5所述的移动床烃类重整的工艺，其中，再生器(h)再生后的催化剂进入密封罐(dh1)，经过再生器提升器(th)提升至第n缓冲罐(dan)，经过第n锁压管(gn)进入还原罐(de1)，然后进入第n反应器(rn)，与第n反应器反应料接触；

8.根据权利要求7所述的移动床烃类重整的工艺，其中，设备压力关系如下：

9.根据权利要求7所述的移动床烃类重整的工艺，其中，第一反应器提升器采用氮气提升，其余反应器提升器及再生器提升器采用氢气提升；

10.根据权利要求7所述的移动床烃类重整的工艺，其中，各个反应器对应的加热设备各自独立地采用加热炉或电加热器进行加热，加热设备的出口温度各自独立地为500-550℃，优选520-545℃；各个反应器对应的锁压管各自独立地使催化剂输送克服20-200kpa逆差压。

技术总结本发明属于烃类重整领域，涉及一种移动床烃类重整的装置和工艺。该装置包括多台反应器和再生器；其中，反应物料顺序流经第一反应器、第二反应器直至第z反应器，各个反应器之间通过反应物料通道依次串联连接；催化剂在再生器和反应器之间循环移动：所述再生器的催化剂出料管线连接第n反应器后连接第z反应器，然后依次向前反向连接除第n反应器外的其他反应器，最后连接第一反应器；所述第一反应器设置有第一反应器下部催化剂出料管线，连接再生器的催化剂进料管线。本发明通过灵活调整再生后的高活性催化剂的输送路径，减少催化剂总体积炭量，提高催化剂利用效率、重整转化率和液体收率。技术研发人员：吴德飞,王婷,姜晓花,蔡达理,郑晨,刘永芳,吴智睿受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6