工艺知识芳构化

工艺知识芳构化

工艺知识

装置概况：

1、 轻油芳构化装置，产品较重终馏点较高

2、 装置改造，利用稳定塔再上溶剂油装置生产溶剂油

3、 由于分离溶剂油的可操作性，改为利用溶剂油装置对轻油芳构化原料进行预处理脱除重组分---拔精粗200#

4、 正值经济危机之际，原料油涨价而汽油降价，进行液化气芳构化流程改造，再利用溶剂油装置脱轻柴

5、 为了更加容易控制反应器床层温度进行反应器改造，并更换R101B/D催化剂为液化气芳构化的专用催化剂

为了更加容易，期间进行的小流程改造不断；大家也看到了，改造的地方也比较多，都是为了操作稳定容易减少劳动强度与损耗，希望大家在以后的操作生产中能提出更好的

流程改造方案。

1、 富压机中间冷却器退油

2、 溶剂油装置的脱丁烷塔顶放空至罐区

3、 V110放空改至液化气外送线

4、 吸收塔干气调节阀前改至液化气外送至液化气产品罐给罐区补压，调节阀后补压；由于液化气芳构化的催化剂不同，分阀前阀后补压

5、 烧焦再生的补风线加调节阀控制补风量，补风管线加粗防冻

6、 再生系统加放空调节阀改造，空压机入口加调节阀

7、 P301、P302外送合在一起；P303外送与P305合在一起，P304外送与P306合在一起

8、 仪表风分净化风与非净化风两条线，烧焦用非净化风

9、 V101加放空调节阀

10、 V106向V101压油流程

11、 脱色塔进料的分布器堵，改用脱己烷塔当脱色塔使用

液化气芳构化的理论知识：

用富含烯烃（丁烯）的液化气作为原料，在反应器进行液化气芳构化

轻油芳构化的主要反应是：裂化、齐聚、环化、脱氢

液化气芳构化的主要反应为：叠合反应（属齐聚反应）此反应为强放热反应，所以反应器床层温度是温升而不是温降，有效地控制床层温度是重点；还进行环化、脱氢反应。

叠合反应是指两个或者两个以上的烯烃分子生成一个高分子量的烯烃的过程。

原料中烯烃含量越高，反应放出的温度越多，床层温度越高，反应周期缩短。

液化气芳构化的影响因素：

1、原料组成对芳构化反应的影响

随着原料中烯烃含量的增加，液体收率和芳烃增加，干气产率下降。

丁烯比丙烯更易发生芳构化反应。同等烯烃总含量的原料中，丁烯含量越高，其中液体产物收率越高，干气产率越低。同时，丁烷较丙烷更易发生芳构化反应。

液化气芳构化生成的芳烃中以轻质芳烃为主，但芳烃的具体分布有一定的差别，其中苯含量变化较大。主要表现为，苯含量随着原料中丁烯含量的升高而降低，相应的二甲苯的含量随着丁烯行量的升高而增加。

丙烷是丁烯芳构化反应的主要产物，随着原料丁烯含量

的增加而增加；

丙烷发生芳构化反应的量很少，丁烷比丙烷易发生芳构化反应。

随着烯烃含量的增加，芳构化干气中的氢含量高，这是因为在高温下，烯烃芳构化的芳烃产率高，且反应中主要是通过环烷直接脱氢生成芳烃。

原料中的丁烯含量是液化气芳构化过程的主要影响因素，液化气芳构化所得液体产物中芳烃含量不受原料性质的影响，随着烯烃含量尤其是丁烯含量的增加芳烃产率增加，干气产率相应降低；原料中丁烯含量影响液体产物中苯和气相产物中丙烷和氢气含量。

2、进料量

空速=单位时间的进料量/催化剂的装填量

如果进料量和藏量都以重量（体积）单位计算，称为重量（体积）空速。

藏量＝反应器催化剂的量

重量空速＝总进料量（t/h）/ 藏量（t/h）

体积空速＝总进料量（m3/h）/ 藏量（m3/h）

R101B/D装填量约为9t，R101A/C装填量不足6.25t

3、反应温度

随着床层温度的升高，催化剂的活性略有提高，所以在后期不断的提高床层温度。最好的液收率温度为370-420℃；随温度的升高，结焦速度增快，易失活。

4、反应压力

压力越高，脱氢反应速率下降。

反应器：固定床 轴向反应器

在进行多相过程的设备中，若有固相参与，且处于静止状态时，则设备内的固体颗粒物料层，称为固定床。

按照反应气体在催化床中的流动方向，固定床反应器可分为轴向流动与径向流动。轴向流动反应器中气体流向与反应器的轴平行，而径向流动催化床中气体在垂直于反应器轴的各个横截面上沿半径方向流动。

反应器的三段冷进料：

A1 B1 C1 D1搭在反应器入口的氮气线上 （无论是反应还是再生，倒流程时注意检查相应的冷进料；特别是再生时，因为冷进料都是双阀没打盲板；近期发现有班组再生时

氮气流程开着，用时再开，用完关上） A/B/C/D2 A/B/C/D3从反应器催化剂卸料口改造进入反应器。B2 B3 D2 D3已打盲板。

饱和蒸汽压：在一定温度下，纯液体在与它表面上的蒸汽呈平衡状态时，由此蒸汽产生的压力称为饱和蒸汽压。

液化气芳构化生成的芳烃中含苯、二甲苯较多，辛烷值比较高，97以上。

辛烷值：汽油抗爆性的表示单位。在数值上等于规定条件下与试样抗爆性相同的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数。

MON和RON都是表示汽油辛烷值的符号。其中MON表示马达法辛烷值，RON表示研究法辛烷值。（M+R）／2则表示汽油的抗爆指数。

汽油的辛烷值与其抗爆性有着密切的关系。

汽油的抗爆性是衡量汽油质量最重要的性能指标之一。一定压缩比的内燃机，必须燃用具有一定辛烷值的汽油，才能保证发动机气缸内的正常燃烧而不致产生爆震

。对气化器式发动机使用的车用汽油，通常采用研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON）进行评价，分别反映汽车在低速和高速行驶条件下的抗爆性。

液化气芳构化生产的芳烃要求：

饱和蒸汽压冬季≤88Kpa、夏季≤74Kpa；

终馏点≤205℃

液化气芳构化生成的芳烃辛烷值不可控，不作要求；轻油芳构化通过反应温度控制辛烷值。

调和汽油时的添加剂：MTBE (甲基叔丁基醚) MMT(甲基环戊二烯三羰基锰) 添加调和剂时还要求 锰含量≤0.0018g/L

产品液化气的C5≤3% 烯烃含量以2%为界限进不同产品罐（交接罐时一定记清交接的液位，与装车对一下液位，不自顾自的记，注意交接。）

催化剂概念：是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准自由焓变化，这种作用称为催化作用，涉及催化剂的反应称为催化反应。催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或在较低的温度环境下进行化学反应。

催化剂的活性是指：物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。工业生产上常以每单位容积（或质量）催化剂在单位时间内转化原料反应物的数量来表示。

催化剂的失活就是催化能力的降低或失去。

失活原因：中毒、烧结、热失活、结焦堵塞。

（1）中毒：

a) 暂时中毒：毒物在活性中心上吸附或化合时生成的键强度相对较弱，可采取适当的方法除去毒物，使催化剂活性恢复。

b) 永久中毒：毒物与催化剂活性组分相互作用形成很强的化学键，很难用一般的方法除去让催化剂活性恢复，这种中毒叫不可逆中毒或永久中毒。

c) 选择性中毒：催化剂中毒后可能失去对某一反应的催化能力，但对别的反应仍有催化活性，这种现象为选择性中毒。

（2）结焦和堵塞引起的失活：

催化剂表面的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料、以固体为催化剂的多相催化反应过程中几乎都可能发生结焦，由于含碳物质和其它物质在催化剂孔中沉积造成孔径减小（或孔口缩小）使反应物分子不能扩散进孔中，这种现象称为堵塞，所以常把堵塞归并为结焦中，总的活性衰退称为结焦失活，它是催化剂失活中最普遍最常见的失活形式。

(3) 烧结和热失活:

催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外，还会引起其它变化，主要包括化学组成和相组成的变化，半熔晶粒长大，活性组分被载体包埋，活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质流失。

为什么开工时冷换系统要先冷后热的开?停工时又要先热后冷的停？

答：冷换系统的开工顺序，冷却器要先进冷水，换热器要先进冷油。

这是由于先进热油会造成各部件热胀，后进冷介质会使各部件急剧收缩。这种温差可促使静密封点产生泄露，故开工时不允许先进热油。反之，停工时要先停热油后停冷油，道理相同。

水冷器是控制入口水量好还是控制出口水量好？

答：对油品冷却器而言，用冷却水入口阀控制弊多利少。控制入口可节省冷水，但入口水量限死可引起冷却器内水流短路或流速减慢，造成上热下凉。采用出口控制能保证流速和换热效果。一般不易使用入口控制。

淹塔：在生产的过程中，由于气相或液相的流量过大，上下两层的塔板压降增大到使液体无法正常下流。当管内液体满到一定程度后使下层塔板的液体满到上层去，这种现象称为液泛（即淹塔）。当液泛开始时塔的压降急剧上升，效率则急剧下降，正常的操作就被打破，其产生的原因有以下几个方面：

1）气相量过大：使得大量液滴从泡沫层中喷出到达上层塔板，冷凝回流后增大了降液管负荷及塔板的压降，产生淹塔现象。

2）液体流量过大：降液管面积不足，使液体不能及时通过，也会产生淹塔，有时降液管堵塞也会产生这种现象。

主要的防治方法有：

1）尽量加大降液管截面积，但会减少塔板开孔面积。

2）改进塔盘结构，降低塔盘压力降。

3）控制液体回流量不能太大。

漏液：液体在塔盘上横向流动并经降液管流入下一层塔盘。如果气相负荷过小，塔内气速很低，大量的液体由于重力的作用，会从阀孔或舌形塔盘的舌孔直接漏到下一层塔盘，这种现象称为“漏液”。

由于漏液使气液两相没有充分接触，降低了塔盘的效率，所以处理量应控制在允许范围内，不可随意减小。

安全阀：当工作压力超过规定数值时能自动打开泄压，而当压力复原后又能自动关闭的阀门叫安全阀。

重沸器的原理就是热虹吸效应；

热虹吸效应：是一种热循环运动。

热虹吸式再沸器依靠塔釜内的液体静压头和再沸器内两相流的密度差产生的推动力而形成的热虹吸式循环运动进行工作

潜热：物质在物态变化时所吸收或放出的热量叫做潜热。

工艺流程图：用图形符号表明工艺流程所使用的机械设备及其相互联系的系统图。塔、罐、重沸器、泵、调节阀、阀门、冷凝器、换热器、安全阀、流量压力温度液位控制仪表等。简易的流程图没那么多要求。

阀：是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置。

按作用和用途分类： (1) 截断阀：截断阀又称闭路阀，其作用是接通或截断管路中的介质。包括闸阀、截止阀、蝶阀、球阀、旋塞阀和隔膜等。

(2) 止回阀：止回阀又称单向阀或逆止阀，其作

用是防止管路中的介质倒流。

(3) 安全阀：当工作压力超过规定数值时能自动打开泄压，而当压力复原后又能自动关闭的阀门叫安全阀。安全阀类的作用是防止管路或装置中的介质压力超过规定数值，从而达到安全保护的目的。

(4) 调节阀：其作用是调节介质的压力、流量等参数。

(5) 分流阀：其作用是分配、分离或混合管路中的介质。

截止阀就是可以截流及调节流量的阀，一般小于公称口径DN50场合用它。截止阀有

单向密封效果好的特点。

闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不适合作调节和节流。

球阀特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀在启闭过程中有擦拭性，可用于带悬浮固体颗粒的介质中。

温度和压力限制：

铭牌显示有球阀在最大和最小操作温度下所允许的最大操作压力。

球阀的公称压力等级（PN），可表明阀在正常温度状态下的最大工作压力。（例如：PN4.0，表明其操作温度在－290C～380C时的最大工作压力为4.0MPa）。

工业专用蝶阀的特点能耐高温，适用压力范围也较高，阀门公称通径大。

执行器按其能源形式分为气动，电动和液动三大类。气动执行器的执行机构有薄膜式、活塞式和齿轮齿条式。活塞式行程长，适用于要求有较大推力的场合，应用于大口径高压降蝶阀；而薄膜式行程较小，只能直接带动阀杆。

气动执行器本质是安全防爆；车间的二合一加热炉鼓风机进口控制器属液动执行器，不过一直未投用。

气动调节阀采用多弹簧气动薄膜执行机构，单座调节阀具有体积小、重量轻、流通能力大、泄漏量小等优点；套筒、双座调节阀采用压力平衡结构，具有允许压差大，运行平稳，噪音小等优点。根据允许压差情况、介质特点以及工艺管道要求，可选用单座、双座、套筒、角形、隔膜、三通调节阀；

调节阀通常由执行机构与控制机构（即：阀体）两部分共同组成。

电气转换器 阀门定位器 定位器前有减压阀，压力过高损坏膜头。

气开阀与气关阀 气开阀（起初是状态是关的，用气来开）；从仪表风引进调节阀的位置来看也可以区分其属于气开还是气关阀，上部引入的是气关阀，下部引入的气开阀。不管气开还是气关阀都可以在DCS上设定成同一种形式。

芳构化装置共26个调节阀，其中气动蝶阀1个、气关阀3个（吸收塔中断回流调节阀、再生放空调节

阀、再生补风调节阀）。

溶剂油装置在用调节阀：塔釜重沸器4个导热油调节阀（三通调节阀）；T301、T302、T304、T305回流调节阀气开阀；T301、T302顶馏出调节阀气关阀，T304顶馏出气开阀；T301塔釜转料、T302塔釜转料调节阀气关阀；P301-P305外送调节阀气关阀，P306外送气开阀；V301放空调节阀。

气开阀与气关阀在仪表还未设置成同一种形式前，关键部位的调节阀属于何种形式的调节阀是非常有必要知道的。比如T301顶馏出调节阀是气关阀，在塔压高时手动调节100%全开，但现场是全关，想想后果！

P 比例 反应快，动作及时

I 积分 时间越短，作用越强 单位：分钟

D 微分 超前调节，无法单独使用。

自动控制系统分简单控制、串级控制、分程控制。

简单控制就是一个信号控制一个调节阀；串级控制是两个信号控制一个调节阀；分程控制是指一个信号控制两个调节阀。串级控制要求操作稳定，在波动较大的情况下，串级控制经常失效。

手动切换成自动时，无扰动切换；切换前，打手动设定值与实际值近似相等的情况下才切换自动。特别是炉子出口温度控制，设定值高于实际值较多的情况下打自动或者自动情况下提设定值较大，调节阀全开燃气量大，炉子温度波动较大，不易控制。