接触改質のオプションと実践

記事の概要

世界中の精製業者は、ガソリンブレンド用のハイオクタン改質液と石油化学用の高価値芳香族ベンゼン、トルエン、キシレン、BTX 改質はまた、製油所ベースの水素の主要な供給源でもあります。
ガソリンプールの芳香族/ベンゼン含有量を低下させるという文脈では、改質作業が引き続き挑戦されているが、接触改質ユニットは依然として製油所 最近の水素処理ニーズの上昇傾向は、改質器水素生産にさらに重点を置いています。 種々の改質プロセス間の技術の主な違いについて論じ，塩化物制御と腐食管理に特に注意を払った。
原料
接触改質ユニット（CRU）への標準的な供給は、典型的にはC6からC11パラフィン、ナフテンおよび芳香族化合物を含む水素処理された直流ナフサ（SRN） 異なる供給源からのナフサは、その改質の容易さにおいて大きく変化する。 ほとんどのナフテンは芳香族化合物を形作るために急速そして効率的に反応します。 これが改質の基本的な反応です。 パラフィンは、変換するのが最も困難な化合物です。 豊富なナフサ（より低いパラフィン、より高いナフテンの内容）は操作を大いにより容易およびより有効にさせます。 CRUへの供給として使用されるナフサの種類は、ユニットの動作、触媒の活性および製品特性に影響を与える可能性があります。 接触改質が主にＢＴ Ｘ製造に使用される場合、Ｃ６が豊富なＣ６〜Ｃ８カット（初期および最終沸点ＩＢＰ〜ＦＢＰ６ ０〜１ ４ ０℃）が通常用いられる。 高オクタンガソリンプール部品の製造には、C7-C9カット（IBP-FBP90-160°C）が推奨されます。1
改質剤のベンゼン含有量は、改質剤飼料中のベンゼンおよびベンゼン前駆体（シクロヘキサンおよびメチルシクロペンタン）の量を事前分画により最小化することによって減少させることができる。 あるいは、ベンゼンは、改質液の後分画および軽改質液のさらなる処理によって還元することができる。
中間留出物生産の最大化が優先される製油所では、伝統的に接触改質器ユニットに送られるナフサの重い部分は、引火点の仕様限界内で灯油またはディーゼルプールに送られる可能性がある。 ほとんどの場合、より軽いCRUの供給は減らされたコークスによる半再生(SR)単位のための高められたサイクル長で作ります起因します。
非直走ナフサ（例えば、流動接触分解（FCC）ナフサまたはvisbreaker/cokerナフサ）もCRUで処理することができるが、（di）-オレフィン飽和を伴う重度の水素化処理後にのみ、不均一な原子（硫黄および窒素）を除去する基本的なナフサ水素化処理剤機能性に加えて、CRUで処理することができる。 より高いエンドポイントおよび/またはより高いパラフィンの内容はより高いコークスのlaydownで起因する。 環状および連続触媒再生（CCR）改質剤は、一般に、生成される追加のコークスを燃焼させる再生器容量が存在する限り、より高い供給終点でFCCナフサを処理す2FCCナフサの再処理は、通常、低オクタンミドルカットに制限されています。 脱硫のみが必要な場合は、FCCナフサを選択的水素化処理ユニットで処理する方がより簡単です。
固定床ユニット対CCR改質器
従来のCRUタイプは、限られたオクタン価改善のために使用されるSR固定床改質ユニットです。 単位は高圧でカーボン形成を軽減するために作動する。 炭素レイダウンが増加するにつれて、原子炉の温度は、再調整収率を犠牲にして目標オクタン価を達成するために上昇する。 スイングリアクタシステムを用いた繰返し再生プロセスを用いて，より高い重大度とオクタン価操作を行った。 CCR改質(図1および図2参照)3,4では、触媒の不活性化による頻繁なシャットダウンなしに非常に高い重大度が得られます。 単位はより高いreformateおよび水素の収穫の準の収穫の利点の低圧で作動する。
高圧SR触媒改質器をCCR型ユニットに変換する決定は、経済性に完全にかかっている。5一部の改質ライセンサーは、元のSR改質ユニットにCCR反応器と再生器を追加することにより、ハイブリッドユニットを開発しました。図4,6,7,8の代表的な例を図3および図4に示します。 この変換は、新しいCCRの半分以下の費用がかかり、スループットおよび/またはサイクル長を増加させる可能性があります。4
一部の精製業者にとって、CCRへの完全な変換は、より高いオンストリーム係数、より低い運転圧力、および水素およびナフサのより高い収率のために、9事実上すべての新しい改良の単位はCCRの設計である。
原子炉の設計
主に改質プロセスで使用されている原子炉には三つのタイプがあります。 これらは球形、downflowおよび放射状である。 触媒が長年にわたって改善されるにつれて、より低い運転圧力で増加したC5+および水素収率を利用するために、反応器圧力を低下させることがで より低い圧力では、反応器を通る圧力降下が重要な考慮事項となるため、より現代的な設計の改質ユニットは、設計において半径方向の流れであり、良好な流れ分布と低い圧力降下を組み合わせた反応器を採用する。
結合された供給は、反応器入口ノズルから、いわゆるホタテに向けられ、これは、反応器の全周に沿って配置された長い垂直チャネルである。 ホタテ貝に穴があるか、または、一般にこれらの日、ガスが環状の触媒のベッドに放射状にそしてリアクタープロダクトを集め、リアクター出口に指示する中心の管に内部通る全体の長さに沿うプロフィールワイヤースクリーン。 低流量は加速されたコークスのlaydownで起因するので避けるべきです。
原子炉冶金
SR CRUサービスの原子炉容器は独立したアイテムであり、設計の好みに応じて、ホットシェルまたはコールドシェルのいずれかにすることがで 冷た貝の設計では、内部処理し難いライニングは露出からプロセス温度への容器の壁を保護する。 CCRサービスでは、リアクターは熱貝の設計常にで、区分された単一の容器を形作るためにそれぞれ置かれるか、または積み重ねることができる。8SR CRUでは、内部のステンレス鋼はさみ金が付いている冷たい壁（処理し難いライニングが付いている炭素鋼）は標準です。