催化重整技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

謝靈丹

摘要：催化重整是一項(xiàng)重要的工藝過(guò)程，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，能夠?qū)⑹X油組分轉(zhuǎn)化為石油芳烴以及高辛烷值汽油調(diào)和組分，同時(shí)還可以產(chǎn)出，低成本氫氣，從而成為煉油和化工裝置的重要橋梁，對(duì)實(shí)現(xiàn)煉油化工一體化，發(fā)揮了不可替代的作用，成為石油化工企業(yè)廣泛關(guān)注的技術(shù)。本文對(duì)催化重整技術(shù)的發(fā)展歷史以及工業(yè)地位和作用及其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了分析，為提高煉油化工一體化、精細(xì)化、高質(zhì)量的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：催化重整;發(fā)展趨勢(shì);一體化

引言：催化重整是當(dāng)代煉油化工最為重要的一個(gè)工藝裝置，它通過(guò)一定的技術(shù)條件將石腦油的各種結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新排列，從而獲取，含芳烴量較高的重整生成油，同時(shí)獲得低成本的氫氣，在煉油化工等流程安排中，重整生成油可以作為車用汽油的調(diào)和組分，也可以生產(chǎn)出甲苯、混合二甲苯和芳烴，這些原料主要用于生產(chǎn)二甲苯，同時(shí)也可以生產(chǎn)間二甲苯、臨二甲苯，而產(chǎn)出的氫氣是加氫裝置的最主要來(lái)源。

一、技術(shù)的由來(lái)及其作用

1、催化重整技術(shù)及其發(fā)展

首套催化裝置是在1940年美國(guó)德克薩斯州建成投產(chǎn)的，當(dāng)時(shí)的命名為臨氫重整。這套裝置是用來(lái)對(duì)三硝基甲苯原料進(jìn)行生產(chǎn)，還可以通過(guò)這套技術(shù)獲取航空汽油。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)催化劑的采用，跟同一時(shí)期的其他催化劑非常相似，由于當(dāng)時(shí)所用的催化劑轉(zhuǎn)化率低，并且壽命較短，所以現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰。

1937年的時(shí)候，科學(xué)家從實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過(guò)一系列的試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了含氟的催化劑，從而在1949年建成了第一套重整工業(yè)裝置，這是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)重要里程碑，自此之后，催化重整技術(shù)獲得了越來(lái)越快的發(fā)展。

2、在煉油化工中的地位和作用

現(xiàn)代石油化學(xué)工業(yè)在運(yùn)用催化重整技術(shù)的時(shí)候，是由多種工藝組合而成的，是芳烴聯(lián)合裝置來(lái)完成的。這項(xiàng)技術(shù)是芳烴聯(lián)合裝置的龍頭，從2005年開(kāi)始，催化重整的規(guī)模不斷擴(kuò)大，在煉油化工中大約70%的原料，都是通過(guò)催化重整技術(shù)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的。重整生成油是很重要的調(diào)和組成部分，在世界上占有三分之一的比例。隨著汽油消費(fèi)者增長(zhǎng)和環(huán)保要求的提高，促進(jìn)了清潔汽油的研發(fā)和生產(chǎn)，使得重整生成油的需求大幅度增長(zhǎng)，重整生成油烯烴含量低、雜志含量少、穩(wěn)定性較好，所以成為了非常重要的清潔汽油調(diào)和組分。未來(lái)汽油的發(fā)展會(huì)逐漸向化學(xué)品調(diào)和轉(zhuǎn)變，異構(gòu)烷烴和芳烴是清潔汽油的最為理想的調(diào)和化學(xué)品。

3、催化重整技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展

（1）半再生重整的技術(shù)進(jìn)步

我國(guó)的催化重整技術(shù)是從20世紀(jì)50年代開(kāi)始起步的，到了20世紀(jì)60年代中期，催化重整技術(shù)，先后解決了芳烴分離工藝、自動(dòng)控制、重整反應(yīng)器結(jié)構(gòu)等多個(gè)難題，在1963年的時(shí)候，開(kāi)展了大慶重整的設(shè)計(jì)和施工，到1965年12月，國(guó)產(chǎn)的催化重整裝置第一次開(kāi)車成功，運(yùn)用了我國(guó)自主研發(fā)的催化劑，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)催化重整裝置的歷史。到20世紀(jì)60年代后期，國(guó)外在這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)上，發(fā)明了雙金屬重整催化劑，提高了芳烴轉(zhuǎn)化率，使用壽命得到延長(zhǎng)，1974年9月，國(guó)內(nèi)對(duì)催化重整技術(shù)的研究，先后解決了硫化、催化劑干燥、還原等多個(gè)問(wèn)題，這標(biāo)志著催化重整技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。到1980年以后，半再生重整技術(shù)，在我國(guó)的革新，主要是體現(xiàn)在催化劑技術(shù)的更新上面，使得后期的催化劑穩(wěn)定性、液體產(chǎn)率、芳烴產(chǎn)率都超過(guò)了國(guó)外研發(fā)的催化劑，到1988年的時(shí)候，第一套半再生重整裝置建成投產(chǎn)，為了進(jìn)一步降低操作壓力，提高催化活性、芳烴產(chǎn)率、穩(wěn)定性等多個(gè)指標(biāo)，國(guó)內(nèi)創(chuàng)新了多項(xiàng)載體和催化劑技術(shù)，到2002年的時(shí)候，一系列重整催化劑的研發(fā)都超過(guò)了世界先進(jìn)水平。

（2）連續(xù)重整技術(shù)進(jìn)步

我國(guó)原油石腦油在過(guò)去的收率非常的低，并且當(dāng)時(shí)的煉油廠規(guī)模較小，使得對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模也比較小，使得國(guó)內(nèi)的研發(fā)沒(méi)有及時(shí)跟進(jìn)。到20世紀(jì)80年代，隨著連續(xù)重整裝置的引進(jìn)，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研發(fā)連續(xù)重整工藝和催化劑，1983年的時(shí)候，開(kāi)始籌備采用IFP專利技術(shù)的重整裝置，使得這項(xiàng)技術(shù)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了96%，并且在1990年8月建成投產(chǎn)。到20世紀(jì)90年代，我國(guó)的煉油廠規(guī)模不斷擴(kuò)大，連續(xù)重整獲得了較快的發(fā)展，到20世紀(jì)90年代，對(duì)連續(xù)重整裝置的建設(shè)能力已經(jīng)超過(guò)了半再生裝置的能力，2001年3月，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的低壓組合床催化重整裝置投產(chǎn)成功，使得我國(guó)開(kāi)始了連續(xù)重整技術(shù)的自主創(chuàng)新去工作，在對(duì)低壓組合床技術(shù)的成功研發(fā)基礎(chǔ)上，我國(guó)于2005年7月，將再生技術(shù)應(yīng)用于連續(xù)重整裝置，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)上面的突破。

二、發(fā)展趨勢(shì)

1、裝置大型化

近年來(lái)，重整裝置規(guī)模越來(lái)越大，半再生重整裝置受到的制造因素限制越來(lái)越少，從理論層面來(lái)說(shuō)，這套裝置的規(guī)模可以做到很大，但是由于工藝技術(shù)水平的限制，難以超越連續(xù)重整工藝，所以使得后來(lái)的研發(fā)工作逐漸放緩。當(dāng)前世界上較大的連續(xù)重整開(kāi)始使用兩兩重疊的結(jié)構(gòu)形式，裝置的大型化使得單位加工能力投資明顯降低，同時(shí)對(duì)煉油廠的復(fù)雜技術(shù)、維修費(fèi)用安全、環(huán)保等方面都獲得了較大的進(jìn)步。

2、煉化一體化

催化重整最初的時(shí)候是為了生產(chǎn)三硝基甲苯，然后到后來(lái)也可以生產(chǎn)臨二甲苯、均三甲苯等等，使得它跟煉油和化工的聯(lián)系越來(lái)越緊密，成為生產(chǎn)清潔汽油調(diào)和的重要組成部分之一，凸顯了它在煉油端的重要作用，不少企業(yè)對(duì)重整氫進(jìn)行了提純，可以用于聚烯烴分子量調(diào)節(jié)劑等更高要求的用途，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及社會(huì)需求的增加，催化裂化家族中的，聚合及苯乙烯的生產(chǎn)受到很多企業(yè)的青睞，催化重整在煉油廠轉(zhuǎn)型過(guò)程中，成為搭建PX產(chǎn)業(yè)鏈的重要橋梁。

3、管控智能化

催化重整技術(shù)的原料研究，可以從分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)APC重整裝置的推廣使用，使得重整的效益獲得了很大程度的提高。國(guó)內(nèi)石油煉化技術(shù)，綜合了石化科研設(shè)計(jì)等單位研發(fā)的12個(gè)大的分類的機(jī)理模型，使得重整裝置的在線優(yōu)化獲得了明顯提升，連續(xù)重整這項(xiàng)是我國(guó)的專利技術(shù)，當(dāng)前世界上還沒(méi)有商品化的動(dòng)力學(xué)模型，為了實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)優(yōu)化操作，國(guó)內(nèi)研發(fā)了反在動(dòng)力學(xué)模型，使得這項(xiàng)裝置的運(yùn)行優(yōu)化、實(shí)時(shí)標(biāo)定等功能都更加的智能化，為逆流連續(xù)重整的研發(fā)和建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)：

連續(xù)重整技術(shù)，在當(dāng)代的發(fā)展已經(jīng)成為煉化一體化的關(guān)鍵技術(shù)，催化重整作為芳烴產(chǎn)業(yè)的龍頭鏈條，隨著，這項(xiàng)技術(shù)向芳烴原料生產(chǎn)的方向調(diào)整，使得芳烴的生產(chǎn)率獲得著大幅度提高，使得這項(xiàng)技術(shù)成為了煉化一體化的關(guān)鍵技術(shù)，在裝置的優(yōu)化運(yùn)行研發(fā)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了工藝的先進(jìn)化提升以及精細(xì)化管理，對(duì)重整裝置的升級(jí)，是提升量化效益的關(guān)鍵，國(guó)內(nèi)的研發(fā)技術(shù)、催化劑以及精細(xì)化管理已經(jīng)成為我國(guó)重整技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在未來(lái)我國(guó)將建成巨量的催化重整裝置，在加工能力和催化重整技術(shù)方面，給世界帶來(lái)更強(qiáng)的活力。

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