浅谈浅谈连续重整装置催化剂再生部分烟气排放达标

浅谈连续重整装置催化剂再生部分烟气排放达标

李万军 段建宁 李进

中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026

摘要：连续重整装置催化剂再生部分原设计再生烟气经过分离料斗氯吸附区后，排放至大气，但由于再生烟气中含有未完全吸附的HCL以及催化剂吸附未完全置换干净的烃类，造成再生烟气指标不达标。本文通过介绍连续重整装置再生烟气运行情况,分析再生烟气不达标情况，确定了烟气治理的方向，对存在的问题制定针对性的改造方案，改造完成后持续优化调整,再生烟气排放指标达到了环保要求。

关键词：连续重整装置 催化剂再生 烟气 环保达标

中国石油宁夏石化公司炼油厂60wt/a连续重整装置以常压蒸馏装置来的直馏石脑油和柴油加氢精制装置来的加氢石脑油为原料，采用UOP超低压连续重整工艺技术，生产RONC（C5+烃）为100的高辛烷值重整生成油。

重整装置催化剂再生单元采用UOP公司的Cyclemax工艺技术，并选用Chlorsorb工艺技术回收再生放空气中的氯，催化剂再生单元分为催化剂烧焦、氯化更新、干燥和还原，通过这四个步骤完成催化剂的再生，实现催化剂活性的恢复。催化剂烧焦会产生烟气（主要成分：氮气、二氧化碳、水蒸气和HCl），这些烟气中含有HCl气体，经过分离料斗D-303的氯吸附区吸收HCl后排放至大气。

1 连续重整装置再生烟气部分运行情况简介

连续重整装置催化剂再生部分是待生催化剂需要通过烧焦、氧氯化、干燥和冷却等过程，将含碳催化剂进行再生，恢复催化剂的活性，保证连续重整反应的正常进行，保证重整生成油组分正常的关键。

（1）在催化剂烧焦阶段，烧焦是有氧气存在的燃烧反应，它生成二氧化碳和水进行的反应主要是：焦炭+O2————→CO2+H2O+热量

（2）在氧氯区，向系统连续注入四氯乙烯，催化剂进行氧氯化反应。氧化和分散金属组分（例如金属铂）。这些反应是由氧和有机氯化物参与的复杂反应，它需要在有氧及氯化物存在的条件下进行：

氯化物+ O2————→HCl+CO2+H2O

HCl+ O2←———→Cl2+H2O（迪肯平衡Deacon）

载体—OH+HCl←———→载体—Cl+ H2O

在此反应过程中会产生大量的HCl，这些HCl进入再生烟气中。高温再生烟气（450~470℃）从再生器R-301顶部出来，经放空气冷却器E-304冷却至150℃后，进入分离料斗D-303氯吸附区，烟气中的HCl被催化剂吸附后排至大气，经过分离料斗氯吸附区吸附后，再生烟气中HCL含量仍然＞20mg/m3。

2 再生烟气排放指标不达标原因分析

2.1 再生烟气HCl含量超标分析

表1 氯吸附区后再生烟气中HCL

（1）催化剂再生部分氯吸附是在一定的温度下进行，但由于烟气中含有水蒸气，与HCL反应生成盐酸，具有强腐蚀性。为了防止分离料斗部分发生低温露点腐蚀，曾经发生过因温度偏低造成腐蚀情况，故运行中控制分离料斗氯吸附温度在140℃以上。但由于较高的温度不利于催化剂对HCl的吸附，因此在分离料斗氯吸附区难以将再生烟气中的HCl完全吸附，造成氯吸附后再生烟气中HCL含量仍然偏高。

（2）分离料斗氯吸附区采取待生催化剂吸收再生烟气中的HCl，其原理就是利用催化剂的多孔结构特性。但由于随着催化剂运行周期的延长，其本身多孔结构逐渐被破坏或发生堵塞，导致催化剂比表面下降，吸收HCl的有效面积逐渐减少，吸收效果也逐渐变差，吸附后排放的烟气中的HCl含量也会随之升高。

（3）并且再生烟气中的HCL无法完全被催化剂吸附，随着再生烟气排放，造成环境污染以及增加对后续系统的腐蚀风险。

2.2 再生烟气非甲烷总烃超标分析

表二 再生烟气中非甲烷总烃

（1）待生催化剂从重整反应器底部出来，因其多孔结构的特性，会吸附一部分油气，虽然经过置换气(氢气，含有少量C3、C4)的置换，将大部分油气置换回收值反应部分，但仍会吸附部分油气随着催化剂进入分离料斗D-303。

（2）待生催化剂吸附的少量油气随催化剂进入D-303后，经过除尘、预热后被氮气带入氯吸附区，并与再生烟气接触，而烟气将催化剂吸附的油气再次进行置换吹出，这部分轻烃随着烟气一起排放，造成排放烟气中非甲烷总烃含量超标非甲烷总烃含量＞1000mg/m3。烟气排放指标不符合排放达标指标（非甲烷总烃≤30mg/m3）

3 再生烟气治理措施及效果

根据催化剂再生基本反应过程及反应产物，经过不断探讨及对流程的梳理，最终确定了烟气治理的方向，解决再生烟气中HCL及非甲烷总烃不达标问题。

3.1 针对再生烟气中HCL不达标的问题采取措施

对再生烟气中HCL超标情况，在再生部分分离料斗D-303出口再生烟气后路增加了两台再生烟气脱氯反应器，用于脱除再生烟气中HCL。本装置再生烟气脱兔反应器使用UOP公司生产的脱氯剂9149A，利用脱氯剂吸收烟气中的HCl，确保排放烟气HCL达标，降低烟气中HCL及与凝水生成盐酸对后续系统的腐蚀。解决了烟气HCL问题，并且解决了HCL对后路排放系统的腐蚀问题。

3.2针对再生烟气中非甲烷总烃不达标问题采取措施

针对非甲烷总烃，改变原有排放流程，将脱氯后的烟气增加流程送至重整装置圆筒炉供风总管，随加热炉供风进入圆筒炉炉膛，烧掉再生烟气中的烃类，确保烟气非甲烷总烃达标。

3.3效果评价

（1）增加再生烟气脱氯反应器R-302（一开一备），能将再生烟气中的HCl有效脱除，经过优化运行，再生排放烟气中的HCL含量大幅下降，HCL降至HCl＜0.5mg/m3，达到排放指标（≤10mg/m3），烟气中HCL含量达标，并且还对脱氯罐及管线设置伴热，防止低温发生的腐蚀。

（2）再生烟气脱氯剂只能脱除烟气中的HCl，故将脱后烟气送至重整圆筒炉风道，随加热炉供风进入炉膛、烧掉烃类。再生烟气流量较低（150Nm3/h左右），而圆筒炉供风量较多（15000mg/m3），因此再生烟气送至圆筒炉风道不会对加热炉的正常燃烧产生影响，通过改造，再生烟气中非甲烷总烃含量降至＜10mg/m3，达到排放指标（≤30mg/m3），实现再生烟气达标排放。

4、结论

通过对催化剂再生部分烟气排放现状的分析，确定技术改造方向，并完成改造。针对烟气氯含量不达标情况，增加了烟气脱氯罐，针对再生烟气非甲烷总烃不达标的情况，将烟气引至加热炉燃烧，再生烟气中HCL含量及非甲烷总烃得到有效的治理，确保再生烟气环保指标达标，本次改造效果明显，达到预期目标，改造方向在同类装置再生烟气治理方面具有推广意义。

参考文献

【1】李军令， 花小兵， 吴永强等. 催化装置再生烟气中氮氧化物的产生与控制[Ｊ]. 石油化工环境保护.2005

【2】任文龙．高温脱氯技术在连续重整装置再生烟气排放中的应用[J]．工业催化

【3】沈登海，刘林洋．连续重整催化剂再生过程氯吸附chlorsorb工艺应用[J]．石油化工应用，2011