本发明涉及烃类重整领域，具体涉及一种烃类连续重整工艺。
背景技术：
连续重整是一种石油二次加工技术，加工的原料主要为低辛烷值的直馏石脑油、加氢石脑油等，利用铂Pt－锡Sn双金属催化剂，在500℃左右的高温下，使分子发生重排、异构，增加芳烃的产量，提高汽油辛烷值的技术。
移动床反应器连续再生式重整，简称连续重整。目前世界上已经工业应用的主要三家连续重整专利技术提供商分别是美国UOP公司、法国Axens和中国SEI。在连续重整装置中，催化剂连续地依次流过串联的三个(或四个)移动床反应器，从最后一个反应器流出的待生催化剂含炭量一般为2％-8％(质量分数)，待生催化剂由重力或气体提升输送到再生器进行再生。恢复活性后的再生催化剂返回第一反应器又进行反应，催化剂在系统内形成一个闭路循环。
按催化剂输送方式划分，现有的已经工业化的连续重整工艺可分为“顺流”和“逆流”两种方式。
“顺流”连续重整的催化剂循环输送工艺中，反应物料从第一反应器依次流到最末反应器，在各反应器中的催化剂上进行反应。催化剂在各反应器间的移动方向是与反应物料一致的，即再生过的高活性催化剂按反应物流的顺序先进入第一反应器，然后依次通过第二反应器、第三反应器直到最末反应器，从第一反应器到最末反应器压力逐渐下降，从最末反应器出来的催化剂活性较低，被送到再生器中进行再生，再生后的催化剂再提升到第一反应器完成催化剂的循环。这种连续重整的工艺过程中，催化剂在反应器中是串 联使用的，进入第一重整反应器的催化剂是刚再生过的“新鲜”高活性的催化剂，而后面的反应器用的都是前面反应器已经用过的活性相对较低的催化剂。
“逆流”连续重整的催化剂循环输送工艺中，反应物料从第一反应器依次流到最末反应器。而催化剂在各反应器间的移动方向是与反应物料相反的，即再生过的高活性催化剂逆反应物流的顺序先进入最后面的反应器，然后逆反应物流的方向依次向前直到第一个反应器，再从第一反应器送到再生器中进行再生，再生后的催化剂再提升到最后一个反应器完成催化剂的循环。这种逆流连续重整的工艺过程使得难进行的反应在后面的高活性催化剂的反应器中进行，容易进行的反应在前面的低活性催化剂的反应器中进行。
但是，无论是“顺流”还是“逆流”连续重整工艺，催化剂在反应器之间的循环输送都采用串联的方式，这种输送方式只有从再生器输送到第一个反应器的催化剂才是刚再生过的“新鲜”活性高的催化剂，比如“顺流”连续重整的第一重整反应器，“逆流”连续重整的最后一个重整反应器。而其他的重整反应器中的催化剂都是前面反应器使用过的含有积碳活性已经降低的催化剂，催化剂越往后输送，其活性越低，催化剂离开的反应器中的活性最低。由此可见催化剂的活性不能在所有反应器中充分发挥。这种催化剂串联输送的方式，通过各反应器的催化剂循环量都是相同的，所有反应器中的催化剂必须同时循环再生，每个反应器的催化剂流量不能按需要进行独立调节和改变，无法单独进行循环再生。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种烃类连续重整工艺，克服现有技术不能实现反应器根据需要使用新鲜高活性催化剂和不能按需要进行独立调节和改变催化剂流量的弊病，以充分发挥催化剂的活性，提高催化剂的利用率，提高重 整转化率和收率。
为了实现上述目的，本发明提供一种烃类连续重整工艺，该工艺包括：设置至少三个相互平行的重整反应器和至少一个催化剂再生器；其中：反应进料相对于各个重整反应器的输送是串联进行的，即反应进料依次通过各个重整反应器并与其中的催化剂进行反应；其中，按照反应进料流向，将所述至少三个重整反应器分为第一组反应器和第二组反应器，第一组反应器包括除最后一个重整反应器以外的所有重整反应器，第二组反应器为所述最后一个重整反应器；催化剂在第一组反应器和第二组反应器同再生器之间的循环输送是并联进行的，即每组反应器中的反应后的待生催化剂都被单独输送至再生器中进行连续再生，而再生后的再生催化剂被并联输送到每组反应器中重新用于反应；催化剂在第一组反应器同再生器之间的输送是串联顺流进行的，即按照反应进料流向，将第一组反应器中的末尾反应器中的待生催化剂输送至再生器中进行连续再生，而再生后的再生催化剂被输送到第一组反应器中的起始反应器中进行反应，且催化剂由所述起始反应器依次顺流输送至所述末尾反应器中并依次进行反应。
优选地，该工艺还包括：独立地控制从每组反应器向再生器的待生催化剂的输送量和/或输送时机，并且独立地控制从再生器向每组反应器的再生催化剂的输送量和/或输送时机。
优选地，该工艺还包括：设置待生催化剂再处理和分配系统WCTS，每组反应器中的待生催化剂以平行并列的方式被提升输送至该WCTS，在WCTS内进行混合、粉尘淘析和闭锁变压过程，然后被输送至再生器内进行再生；并且设置再生催化剂再处理和分配系统RCTS，再生催化剂被从再生器提升至该RCTS进行粉尘淘析、还原和再分配过程，然后以平行并列的方式从RCTS被分别输送到各组反应器中用于化学反应过程。
优选地，该工艺包括设置四个相互平行的重整反应器和一个再生器，即 第一重整反应器、第二重整反应器、第三重整反应器、第四重整反应器和再生器，并且该工艺还包括设置再生催化剂再处理和分配系统RCTS、待生催化剂再处理和分配系统WCTS、待生催化剂提升风机以及再生催化剂提升风机；所述第一、第二和第三重整反应器为第一组反应器，所述第四重整反应器为第二组反应器；反应进料依次经过第一重整反应器、第二重整反应器、第三重整反应器和第四重整反应器；再生催化剂用再生催化剂提升风机从再生器提升至RCTS；RCTS分别与第一和第四重整反应器相连接；用待生催化剂提升风机将第三和第四重整反应器中的待生催化剂分别提升至WCTS；WCTS通过1个下料管与再生器相连接；催化剂在所述第一组反应器中由第一重整反应器依次流向第二重整反应器和第三重整反应器。
优选地，再生催化剂被从再生器提升至RCTS进行粉尘淘析、还原和再分配过程，然后以平行并列的方式从RCTS通过下料管分别输送到各组反应器中用于化学反应过程；从RCTS向每组反应器的再生催化剂的输送量和/或输送时机是独立可控的。
优选地，第三和第四重整反应器中的待生催化剂以平行并列的方式被提升输送至WCTS，在WCTS内进行混合、粉尘淘析和闭锁变压过程，然后通过下料管输送至再生器进行再生；从每组反应器向WCTS的待生催化剂的提升输送量和/或输送时机是独立可控的。
优选地，RCTS的操作压力低于再生器的操作压力，从而可以将催化剂从再生器提升到RCTS；同时RCTS下部的位置高于各组反应器上部的位置，RCTS的操作压力高于第一重整反应器和第四重整反应器的操作压力，使得催化剂可以从RCTS流入到每组反应器中。
优选地，WCTS下部的位置高于再生器上部的位置，WCTS分为两个压力区，在变压之前的上部区为低压区，压力低于第三重整反应器和第四重整反应器，可以将待生催化剂从第三重整反应器和第四重整反应器提升到该低 压区；在变压之后的下部区为高压区，压力高于再生器，待生催化剂可以从该高压区流入到再生器。
本发明的连续重整工艺采用催化剂并联与串联相结合的循环输送方式，使得进入在其中发生最难反应的第四反应器中的催化剂是刚再生过的“新鲜”催化剂，而前面的第一和第二重整反应器中进行的反应相对容易，离开第一重整反应器的催化剂积炭量很少，可继续用于第二重整反应器，对其反应影很小，离开第二重整反应器的催化剂积炭量也较低，可继续用于第三重整反应器，对其反应影响较小，这样第一、第二和第三重整反应器的催化剂就可以采用串联顺流输送的方式，以减少催化剂从反应器向再生器提升输送的次数，简化流程。采用本发明的这种催化剂并联与串联相结合的循环输送方式，流程相对简单，反应器平均积炭量低，催化剂的作用更能得到充分发挥。
本发明通过改变催化剂在多个重整反应器之间的循环输送方式来克服现有已经工业化的技术中各反应器中催化剂活性不能充分发挥的缺点。进入每组反应器中的反应物都与刚再生过的活性较高的催化剂接触，可以降低床层平均温度约4～10℃，从而可以减少加氢裂化等副反应，与现有已经工业化的连续重整技术相比可增加产品收率约1％，并可减少催化剂上的积炭，延长催化剂的寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明烃类连续重整工艺的一种具体实施方式的流程示意图。
附图标记说明
1 反应进料/产物换热器 2 第一反应加热炉
3 第一重整反应器(一反) 4 第二反应加热炉
5 第二重整反应器(二反) 6 第三反应加热炉
7 第三重整反应器(三反) 8 第四反应加热炉
9 第四重整反应器(四反) 10 一反上部料斗
11 二反上部料斗 12 三反上部料斗
13 四反上部料斗 14 再生器
15 再生催化剂再处理和分配系统(RCTS)
16 待生催化剂再处理和分配系统(WCTS)
17 再生催化剂提升风机 18 待生催化剂提升风机
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不限制本发明。
本发明提供一种烃类连续重整工艺，该工艺包括：设置至少三个相互平行的重整反应器和至少一个催化剂再生器；其中：反应进料相对于各个重整反应器的输送是串联进行的，即反应进料依次通过各个重整反应器并与其中的催化剂进行反应；其中，按照反应进料流向，将所述至少三个重整反应器分为第一组反应器和第二组反应器，第一组反应器包括除最后一个重整反应器以外的所有重整反应器，第二组反应器为所述最后一个重整反应器；催化剂在第一组反应器和第二组反应器同再生器之间的循环输送是并联进行的，即每组反应器中的反应后的待生催化剂都被单独输送至再生器中进行连续再生，而再生后的再生催化剂被并联输送到每组反应器中重新用于反应；催 化剂在第一组反应器同再生器之间的输送是串联顺流进行的，即按照反应进料流向，将第一组反应器中的末尾反应器中的待生催化剂输送至再生器中进行连续再生，而再生后的再生催化剂被输送到第一组反应器中的起始反应器中进行反应，且催化剂由所述起始反应器依次顺流输送至所述末尾反应器中并依次进行反应。
根据本发明的烃类连续重整工艺，其中所采用的各种工艺条件，包括原料油、所使用的催化剂、反应器的操作条件、再生器的操作条件等都是本领域普通技术人员所熟知的，本发明对其没有特别的限定。
例如，所述的催化剂可以含有基本活性组分贵金属铂(Pt)等、助催化剂组分锡(Sn)和铼(Re)等以及酸性载体的氧化铝等及其他辅助剂，但不限于此。每个反应器的操作条件可以独立地是，但不限于：反应压力0.1～1.5MPa，优选0.2～1.0MPa；反应温度(原料入口温度)400～550℃，优选480-520℃；氢油比(摩尔比)0.1～10.0，优选1.0～5.0；重量空速为0.5～5，优选为1.5～3。所述的原料油可以是，但不限于：低辛烷值的直馏石脑油、加氢石脑油等。
根据本发明的烃类连续重整工艺，所述的重整反应器是本领域所属技术人员所熟知的移动床反应器；移动床反应器可以是3～6台串联，优选为3～4台串联；所述的再生器用于使经过反应失活的待生催化剂实现连续再生，包括经过烧焦、氧氯化、干燥(或焙烧)工艺使炭含量高的待生催化剂恢复活性，再生器的数量优选是一台，也可以再设置一台备用。
根据本发明的一种具体的实施方式，所述烃类连续重整工艺包括设置四个相互平行的重整反应器和一个再生器，即第一重整反应器3、第二重整反应器5、第三重整反应器7、第四重整反应器9和再生器14，并且该工艺还包括设置再生催化剂再处理和分配系统RCTS15、待生催化剂再处理和分配系统WCTS16、待生催化剂提升风机18以及再生催化剂提升风机17；所述 第一、第二和第三重整反应器为第一组反应器，所述第四重整反应器为第二组反应器；反应进料依次经过第一重整反应器3、第二重整反应器5、第三重整反应器7和第四重整反应器9；再生催化剂用再生催化剂提升风机17从再生器14提升至RCTS15；RCTS15分别与第一和第四重整反应器3和9相连接；用待生催化剂提升风机18将第三和第四重整反应器7和9中的待生催化剂分别提升至WCTS16；WCTS16通过1个下料管与再生器14相连接；催化剂在所述第一组反应器中由第一重整反应器3依次流向第二重整反应器5和第三重整反应器7。
根据本发明的烃类连续重整工艺，所述再生催化剂再处理和分配系统RCTS 15可以对再生催化剂进行粉尘淘析、还原和再分配，然后以平行并列的方式通过下料管分别送到各组反应器中用于化学反应过程。
根据本发明的烃类连续重整工艺，所述待生催化剂再处理和分配系统WCTS 16可以对待生催化剂进行混合、粉尘淘析和闭锁变压，然后通过下料管输送至再生器进行再生。
根据本发明的烃类连续重整工艺，本领域所属技术人员可知的是，反应进料可以和反应产物先进行换热，然后依次和交替进入后面的加热炉和反应器，反应产物离开换热器后再到后续的分离装置进行分离。
根据本发明的烃类连续重整工艺，再生后的催化剂从再生器提升到RCTS15，然后通过下料管将催化剂分别输送到各组反应器中进行化学反应。离开各组反应器的待生催化剂分别提升输送至WCTS16，然后通过下料管输送至再生器进行再生。
下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
实施例
本实施例结合附图1对本发明提供的一种具体实施方式进行说明。由于 所进行的是长时间的工业试验，其中所述的各种工艺操作条件允许有大约±10％的波动。
如图1所示，反应进料在反应进料/产物换热器1中与反应产物换热后依次经过第一反应加热炉2、第一重整反应器3、第二反应加热炉4、第二重整反应器5、第三反应加热炉6、第三重整反应器7、第四反应加热炉8和第四重整反应器9，反应产物离开反应器9在反应进料/产物换热器1中与反应进料换热然后再到后续的分离装置进行分离，其中，第一、第二和第三重整反应器称为第一组反应器，第四重整反应器称为第二组反应器。反应物料在流动过程中产生压力降，反应器操作压力由高到低的顺序为：第一重整反应器3、第二重整反应器5、第三重整反应器7和第四重整反应器9。在再生器14再生后的催化剂由再生催化剂提升风机17用氮气从再生器14提升到RCTS15。在RCTS15内首先进行催化剂的粉尘淘析，然后再用热氢对除去粉尘之后的催化剂进行还原，除去粉尘之后的氮气送到再生催化剂提升风机17作为再生催化剂提升氮气循环使用。RCTS15的压力高于第一组和第二组反应器，即一反上部料斗10、第一重整反应器3、四反上部料斗13和第四重整反应器9，还原后的催化剂靠重力通过2个下料管分别进入各组反应器的上部料斗10，13，再靠重力进入相应的反应器3，9中进行化学反应。从反应器3中反应完毕的催化剂依次进入反应器5和反应器7进行反应。
各组反应器中所用的都是刚再生过的高活性的催化剂。可以在所述下料管或上部料斗上设置催化剂流量控制装置，以实现对进入各组反应器中的再生催化剂的流量进行控制甚至截流。用待生催化剂提升风机18用氮气将待生催化剂分别从各组反应器即第三重整反应器7和第四重整反应器9提升输送至WCTS16的上部低压区，WCTS16上部低压区的操作压力低于第三重整反应器7和第四重整反应器9，从每组反应器向WCTS的催化剂提升输送都是独立的，并且提升输送量是可控的，可以根据需要改变待生催化剂的提 升输送量。在WCTS16的上部低压区中，首先对催化剂进行混合，然后再进行催化剂的粉尘淘析，除去粉尘之后的氮气送到待生催化剂提升风机18作为待生催化剂提升氮气循环使用，除去粉尘之后的催化剂再进行闭锁变压，升压后的催化剂再进入WCTS16的下部高压区，高压区的操作压力高于再生器14，升压之后的催化剂通过下料管输送至再生器14进行再生，再生器14的压力高于RCTS15，离开再生器的催化剂提升至RCTS，至此完成催化剂的输送循环。
本实施例采用C6～C12石脑油烃类在氢气环境中进行环烷脱氢、烷烃环化脱氢、异构化及加氢裂化等反应。反应进料(石脑油和氢气混合物)经反应进料/产物换热器1换热后，依次经过第一反应加热炉2、第一重整反应器3、第二反应加热炉4、第二重整反应器5、第三反应加热炉6、第三重整反应器7、第四反应加热炉8和第四重整反应器9，反应产物离开第四重整反应器9后，在反应进料/产物换热器1中与反应进料换热，然后再到后续的分离装置进行分离。第一重整反应器3入口压力约为0.56MPa(g)、第二重整反应器5入口压力约为0.49MPa(g)、第三重整反应器7入口压力约为0.42MPa(g)、第四重整反应器9入口压力约为0.35MPa(g)。
所使用的催化剂为石油化工科学研究院(RIPP)开发的含有贵金属铂(Pt)和锡(Sn)及其他辅助剂的PS-VI连续重整催化剂。离开再生器14再生后的催化剂含炭量基本小于0.2％(wt)，由再生催化剂提升风机17用氮气从再生器14提升到RCTS15。在RCTS15内首先进行催化剂的粉尘淘析，然后在RCTS15内用热氢对除去粉尘之后的催化剂进行还原，除去粉尘之后的氮气送到再生催化剂提升风机17作为再生催化剂提升氮气循环使用。RCTS的操作压力比第一重整反应器操作压力高0.01～0.08MPa，比再生器14低0.01～0.08MPa。还原后的催化剂靠重力经2个下料管离开RCTS后分别进入反应器上部料斗10，13，然后再靠重力从反应器上部料斗进入相应的 重整反应器3，9中进行化学反应，重整反应器3中反应完毕的催化剂再依次输送至重整反应器5，7。各组反应器中所用的都是刚再生过的高活性的催化剂。
用待生催化剂提升风机18将待生催化剂用氮气分别从各组反应器中的重整反应器7，9提升输送至WCTS16上部低压区，低压区的操作压力比第四重整反应器9低0.01～0.08MPa，低于所有的反应器。从每组反应器向WCTS的催化剂提升输送都是独立进行的，可以根据需要改变各组反应器的催化剂提升输送量，也可以对单组或多组反应器中的待生催化剂进行单独提升输送，可以灵活地进行催化剂的循环输送。在WCTS16上部低压区中首先进行催化剂的混合，然后再进行催化剂的粉尘淘析，除去粉尘之后的氮气送到待生催化剂提升风机18作为待生催化剂提升氮气循环使用。除去粉尘之后的催化剂再进行闭锁变压，升压后的催化剂再进入WCTS16的下部高压区，下部高压区的操作压力比再生器14高约0.01～0.08MPa。高压区的待生催化剂通过下料管输送至再生器14进行再生，再生器的操作压力约为0.65MPa(g)，再生后的催化剂再提升输送至RCTS15，完成催化剂的循环。
反应物料在反应器中进行反应都会使催化剂表面上积炭，离开反应器的催化剂上的积炭量比进入反应器的高，对于串联输送的过程，积炭催化剂要继续进入后面的反应器，因此，其积炭量还会不断地积累，越往后催化剂的积炭量越高，活性也不断降低，现有的连续重整就是采用这种串联输送方式，其催化剂循环使得下游反应器中的催化剂活性低于上游的反应器，在最后一个反应器中进行的是最难的化学反应，而使用的是前面反应器已经使用过的活性最低的催化剂，使得催化剂的活性不能充分发挥。本发明的连续重整工艺采用催化剂串并联相结合的循环输送的方式，使得进入每组反应器的催化剂都是刚再生过的“新鲜”催化剂，反应器平均积炭量低，催化剂的作用更能得到充分发挥。进入最后两个反应器中的反应物都与刚再生过的活性较高 的催化剂接触，可以降低床层平均温度约4～10℃，从而可以减少加氢裂化等副反应，与现有已经工业化的连续重整技术相比可增加产品收率约1％，并可减少催化剂上的积炭，延长催化剂的寿命。进入每组反应器的催化剂循环量可以根据需要进行调节，从而优化了反应和再生条件，提高催化剂使用效率。
表1列出了本实施例中分别按照本发明(催化剂串并联循环输送)和按照现有技术(催化剂顺流串联循环输送)进行烃类连续重整的三组对照试验的试验结果。
从表1的结果可以看出本发明所述连续重整工艺与现有已经工业化的连续重整工艺相比有如下优点：
1、本发明所述连续重整工艺进入第一、第四重整反应器的催化剂都是刚再生过的不含积炭的新鲜催化剂，活性最高，在相同的反应苛刻度条件(反应产物达到相同的RON值)，与现有已经工业化的连续重整相比，每个反应器的入口温度下降3～5℃。
2、在相同的反应苛刻度条件下，本发明所述连续重整工艺比现有已经工业化的连续重整工艺平均反应温度下降，使得催化剂上的平均积炭率降低30～40％，C5+液体收率增加0.7～1.1％，氢气产率增加2.1～4.7％。
对于一套处理量为100万吨/年的催化重整装置来说，采用本发明所述连续重整工艺与采用现有连续重整工艺相比，每年增产汽油0.7～1.1万吨，增加收入约2100～3300万元，增产氢气720～1700吨，增加收入约720～1700万元。
在上述的对比例中，本发明连续重整工艺与现有工业上连续重整工艺的工况采用相同的空速和相同的催化剂填装比，即本发明所述连续重整工艺的工况没有优化。如果优化了本发明所述连续重整工艺的反应条件(如催化剂填装比等)，则可降低催化剂填装量或进一步提高液体收率，提高效益。
表1