杜康
胜利油田分公司石油化工总厂
摘 要：炼油化工催化重整是石油加工产业中十分重要的二次加工工艺，工艺流程和技术措施是提高催化重整质量和效率的关键。在炼油加工催化重整过程中，影响工艺技术的因素包括预处理工艺、催化重整工艺、氢气回流、催化剂再生等多种，控制好这些因素就能够有效保证催化重整工艺的生产效率，控制石油炼油化工生产成本，更好的为石油相关领域发展奠定基础。
关键词： 炼油化工；催化重整；预处理环节；再生工艺；生产效率
1 催化重整工艺概述
炼油化工生产过程中，催化重整工艺包括预处理、重整反应、反应物处理、催化剂再生等多个环节。不同催化剂需要不同的再生方式，在进行连续催化重整的过程中，催化剂的再生工艺十分重要，是石油炼油化工生产过程中催化重整获得最佳产品的必要环节。芳烃型油料的重整效率远高于乙烯的裂解和催化裂解，乙烯裂解原料的轻质化趋势越来越明显，重整会成为未来石油炼油加工的主流趋势。汽油型油料的流程范围较大，但杂质成分高、辛烷值低，经过分馏、加氢、重整后才能够保证汽油的品质[1]。
2 炼油化工催化重整工艺技术措施
炼油化工产业中，催化重整是提高 93# 汽油质量、生产其他石油有机化工原料的重要技术措施。催化重整工艺流程也是石油炼油化工产业中最常见的工艺流程。炼油化工生产中，催化重整的产物是轻质燃油和重质燃油，包括汽油、煤油、轻柴油、重柴油、锅炉专用燃料等。催化重整工艺过程中，催化剂是推动石油中烃类物质结构重排的关键力量，预分馏、预加氢、重整反应、催化剂再生等环节是降低生产负荷，提高产物品质的重要环节，也是降低炼油化工工艺生产成本的有利手段。炼油化工生产过程中，石油的二次加工催化重整大致可分为预处理、重整反应、反应物处理、催化剂再生等环节。下面分别进行阐述：
2.1 预处理环节
预处理是指石油二次加工过程中对石脑油、汽油等原料进行预分馏、预加氢等处理的环节。其中，预分馏处理环节能够分馏出原料油中的一些馏分，降低原料油的杂质；预加氢处理环节能够转化原料油中的硫、氮、氧化合物，分离原料油中的金属杂质。经过预分馏和预加氢环节，原料油的品质上升为精制油，可以进行重要的催化重整加工。
2.1.1 预分馏
炼油化工催化重整加工前，预处理阶段对原料油的预分馏环节，可根据需要加工的原料油划分为前预分馏和后预分馏。其中前预分馏是一种主要应用在低硫原料油预处理环节中的
处理方式，在精制前对原料油进行馏分切割；后预分馏则是一种主要应用在高硫原料油预处理环节中的处理方式，在精制后对原料油进行馏分切割。前预分馏和后预分馏的目的是一致
的，都是对原料油分出拔头油、塔底油，再通过预加氢、汽提，为后续提高油料的品质和产量打基础。前预分馏的优点在于蒸发脱水的负荷小，装置规模小，能够有效脱出硫化氢、氨、盐酸、水，提高油料的纯度，且只需要全回流操作。后预分馏的优点在于先进行预加氢后进行分馏，温度控制在 65 ℃左右即可。
2.1.2 预加氢
加氢是一种使原料油与氢气反应提高品质的处理工艺，通常需要一定的温度和压强作为基础环境，并借助催化剂来完成原料油与氢气的反应。预加氢环节能够有效实现脱硫、脱氧、脱氮、脱有机金属化合物的处理需求，并在油料与氢气的反应中促使烯烃实现饱和，促使有机卤化物转化为卤化氢。预加氢装置主要包括原料缓冲罐、进料泵、换热器、加氢加热炉、分离器、汽提塔、塔底去重整单元。预加氢技术根据针对不同的油料进行反应，大致可分为石脑油加氢、柴油加氢等种类。
2.1.3 蒸发塔
蒸发塔是炼油化工催化重整工艺中十分重要的一个部分，目的是对预分馏、预加氢后的油料进行蒸发除杂质处理，去除预处理后油料中的水、硫化氢、氨，提高精制油的品质。在目前的炼油化工催化重整工艺生产中，全回流的蒸发塔是比较常见的蒸发装置，设定科学的顶部和底部温度、压力能够有效保证蒸发塔的运行，保证蒸发塔对油料的处理效果。不同油料所需要的蒸发塔运行参数不同，需要回流量、加热量和重新进料的比例也不同，需要根据实际油料情况进行设定。在蒸发塔运行过程中，技术人员需要全面观察塔内的各项运行参数，避免蒸发塔回流罐内的液位过高或过低，避免蒸发塔的负荷过高，保证蒸发塔的安全运行。
2.2 催化重整反应环节
精制油直接进入到催化重整工艺后，可以作为基础原料参与催化重整，在催化剂和氢气的反应下完成石油化工的二次加工。炼油化工中，经过预处理环节后的催化重整正式反应，主要是针对油料中环烷、烷烃的反应，前者主要是脱氢，后者主要是环化脱氢。五元环烷烃在催化重整过程中会形成异构后的六元环烷烃，这是一种正构烷烃的异构化反应，这种反应能够有效提高汽油的辛烷值，提高汽油的品质。而且，异构化之后的烷烃更容易进行环化脱氢。烷烃反应过程中通过裂解生成小分子的烷烃，小分子的烷烃相当于催化重整反应环节中的燃料气体。在这个环节中，油料需要吸收大量的热来完成反应，因此，技术人员需要保证反应环节的温度，给催化重整反应提供必要的热量，避免因热量不够而导致反应不充分的问题。通常情况下，需要在催化重整反应环节的反应器前安装加热装置，相应地提高燃烧带来的温度。加热装置的型号需要与反应环节的型号进行匹配，避免因型号不匹配导致的温度不达标问题。加热装置的安装，不可避免提高了炼油加工催化重整环节中的生产成本，生产成本增加必然会影响到炼油化工的经济效益。想要控制生产成本，有必要提高加热燃料的利用率，加快炼油化工的生产效率。而增加催化剂的催化效率就是提高燃料利用率的有效方法，能够有效保证炼油化工的生产经济效益。
2.3 氢气回路
氢气是一种十分重要的生产资源，提高对氢气的利用能够有效降低炼油化工生产的生产成本支出，增加对原材料的利用率。为氢气建设一条回路是比较有效地提高氢气利用率的方
式。氢气回路可以将罐顶抽出的含氢气体通过压缩机进行升压处理，通过换热器进行氢气与原料油的混合换热，降低含氢气体的热能，通过空冷或水冷进行含氢气体降温，让降温后的含氢气体能够重新回到生产环节中，替换一部分清洁氢气，能够有效降低氢气的消耗量，降低炼油化工的催化重整生产成本。
2.4 催化剂的再生工艺
在炼油化工催化重整工艺过程中，催化剂的再生技术十分重要，催化剂的再生方式包括循环再生、半再生、连续再生，也是催化重整技术的主要区别所在。而且，催化剂也是炼油化工生产过程中的消耗品，如果能够进行有效再生，就能够进一步控制炼油化工的生产成本。常见的催化剂的再生工艺包括烧焦、氧氯化、干燥和还原，都是促使催化剂再生的重要方式。
3 炼油化工催化重整工艺流程中设备的选择
反应器决定了炼油化工催化重整的质量和效率，设备的选择十分重要。通常情况下，轴向或者径向的反应器的选择需要根据石油的种类不同、工艺不同来进行。其中，轴向反应器为空筒式构造，反应物料竖向通过反应器，设备占地面积较小；径向反应器包括分气管、中心管等结构，反应物料从四周到中心通过反应器，物料反应较轴向反应器更加均匀，反应效率也高于轴向反应器。想要保证工艺流程的生产效率和质量，技术人员可以考虑扩大分气管等结构的截面面积，或开具不同的小孔，调节反应器的进出气均匀程度，提高炼油化工的生产质量和效率。
参考文献：
[1] 寿建祥 , 何阳 . 催化重整技术对炼化一体化总流程的支撑作用 [J]. 炼油技术与工程 ,2020,50(02):49-54.
[2] 赵 旭 . 浅谈催化重整装置工艺流程 [J]. 中国高新区 ,2017(06):61.
[3]邢彬彬 . 催化重整技术与我国炼油业发展的研究 [D].北京：中国石油大学 ( 北京 ),2016.