高玉延 沈 霽

(中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司， 200540)

石腦油的分儲(chǔ)分用

高玉延 沈 霽

(中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司， 200540)

通過(guò)對(duì)石腦油、輕石腦流程的優(yōu)化及操作調(diào)整，中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司實(shí)現(xiàn)了兩套常減壓裝置石腦油的分儲(chǔ)分用以及3#常減壓裝置錯(cuò)時(shí)分儲(chǔ)分用的目的。不僅滿足了重整原料的要求，也改善了乙烯裂解原料的性質(zhì)，而且進(jìn)一步提高了乙烯裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。

石腦油 輕石腦油 流程 操作 效益

石腦油是一種易揮發(fā)的輕質(zhì)油品，主要來(lái)源于常減壓蒸餾或石油二次加工裝置，是管式爐裂解制取乙烯、丙烯，催化重整制取苯、甲苯、二甲苯的重要原料。但不同的用途對(duì)石腦油組成和餾分有不同的要求，如作為乙烯裝置原料，對(duì)烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有不低于65%的要求，沸點(diǎn)范圍一般為30～210℃;作為催化重整原料則對(duì)環(huán)烷烴和芳烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(即芳潛)有不低于38%的要求，沸點(diǎn)范圍一般為80～180℃。一般我們根據(jù)沸程將石腦油分為輕石腦油(30～90℃)和重石腦油(90～200℃)。

1 石腦油分儲(chǔ)分用的必要性

中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)上海石化)的石腦油的來(lái)源(圖1)主要為兩套常減壓裝置，中壓、高壓加氫裂化裝置以及柴油加氫裝置。從性質(zhì)看，加氫裂化裝置生產(chǎn)的輕石腦油一般作為汽油調(diào)和組分，也可作為乙烯裂解原料，而重石腦油只能作為重整原料;常減壓裝置生產(chǎn)的輕石腦油是優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料，重石腦油因原油不同既可作為乙烯裂解原料，也可作為重整原料;柴油加氫裝置所生產(chǎn)的石腦油一般作為乙烯裂解原料。

圖1 石腦油流程

上海石化在2009年以前芳烴重整能力只有0.5 Mt/a，卻擁有兩套處理能力均為1.5 Mt/a的加氫裂化裝置，因此所產(chǎn)的重石腦油作為重整原料有所剩余。但隨著2009年1 Mt/a芳烴重整裝置的建成，重整用重石腦油量大幅增加，加氫裂化裝置所產(chǎn)的重石腦油已無(wú)法滿足重整要求，需要每年約0.7 Mt的直餾石腦油作為重整原料，因此常減壓裝置所產(chǎn)重石腦油進(jìn)不同的儲(chǔ)罐作為乙烯或重整原料，達(dá)到分儲(chǔ)分用的目的顯得十分重要。

常減壓輕石腦油比石腦油的烷烴含量(即P值)高，因此裂解性能好，同時(shí)餾分變窄、變輕后，裂解溫度可相對(duì)提高，可進(jìn)一步提高乙烯的收率。根據(jù)Technip公司的SPRO軟件理論測(cè)算，單獨(dú)裂解輕石腦油雙烯單程收率可以達(dá)到45.1%，乙烷循環(huán)裂解以后雙烯收率可以達(dá)到48.1%，比石腦油高2.6個(gè)百分點(diǎn)，同時(shí)輕石腦油并入重石腦油進(jìn)石腦油內(nèi)浮頂罐儲(chǔ)存，這對(duì)儲(chǔ)罐運(yùn)行安全帶來(lái)重大隱患。因此輕、重石腦油的分儲(chǔ)分用也顯得十分重要。

2 石腦油分儲(chǔ)分用的可能性

上海石化有兩套常減壓裝置，使用不同的原油，其中2#常減壓現(xiàn)使用含硫、低硫原油，從經(jīng)常使用的原油性質(zhì)(表1)看，石腦油中環(huán)烷烴、芳烴含量相對(duì)較高，適合作為重整原料。3#常減壓使用高硫原油，從經(jīng)常使用的原油性質(zhì)(表2)看，有的石腦油中烷烴含量相對(duì)較高，適合作為乙烯原料的原油，也有的石腦油中環(huán)烷烴、芳烴含量相對(duì)較高，適合作為重整原料的原油。

表1 2#常減壓主要原油性質(zhì)分析

表2 3#常減壓主要原油性質(zhì)分析

因此從原油實(shí)際情況看，兩套常減壓裝置出來(lái)的石腦油存在分儲(chǔ)的可能性，同時(shí)3#常減壓如果考慮錯(cuò)時(shí)分煉則出來(lái)的石腦油有錯(cuò)時(shí)分儲(chǔ)的可能性。

2#、3#常減壓均配置了相應(yīng)的輕烴回收系統(tǒng)，特別是3#輕烴系統(tǒng)有輕重石腦油切割塔，重整預(yù)加氫也有相應(yīng)的輕重石腦油切割塔，因此輕重石腦油的分儲(chǔ)也是可能的。

2#乙烯新區(qū)裂解爐的爐型是SL－Ⅱ，依據(jù)設(shè)計(jì)它既可裂解液化氣、也可裂解石腦油，而輕石腦油介于液化氣與重石腦油之間。原石腦油餾分(30～210℃)就包括了輕石腦油餾分(30～90℃)和重石腦油餾分(90～180℃)。因此從理論上說(shuō)該SL－Ⅱ爐型可以單獨(dú)裂解輕石腦油，經(jīng)過(guò)咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位，并通過(guò)SPRO軟件對(duì)單獨(dú)裂解輕石腦油進(jìn)行了理論模擬，證實(shí)了上述觀點(diǎn)，因此2#乙烯新區(qū)裂解爐單獨(dú)裂解輕石腦油是可行的。

3 流程整改

(1)原來(lái)的流程是:2#常減壓和3#常減壓常頂汽油直接進(jìn)0.75 Mt/a重整預(yù)加氫裝置，2#、3#常減壓初頂汽油進(jìn)3#輕烴回收系統(tǒng)后切出液化氣后石腦油作為乙烯裂解料進(jìn)石腦油儲(chǔ)罐。這樣不能實(shí)現(xiàn)根據(jù)兩套常減壓裝置不同原油所產(chǎn)的石腦油性質(zhì)不同而進(jìn)行分儲(chǔ)的目的，因此有必要對(duì)流程進(jìn)行整改:新增2#常減壓常頂汽油進(jìn)2#輕烴回收系統(tǒng)流程;新增3#常減壓常頂汽油進(jìn)3#輕烴回收系統(tǒng)流程;儲(chǔ)運(yùn)部T－744新增接收重石腦油儲(chǔ)存流程。

(2)上海石化兩套加氫裂化裝置、3#常減壓的3#輕烴回收系統(tǒng)輕石腦油原設(shè)計(jì)單獨(dú)進(jìn)輕石腦油承壓罐儲(chǔ)存，而重整預(yù)加氫和航煤臨氫裝置所產(chǎn)輕石腦油又并入重石腦油進(jìn)石腦油內(nèi)浮頂罐儲(chǔ)存，這樣不管從儲(chǔ)罐運(yùn)行安全角度，還是從效益角度考慮原有流程是不合適的，需要對(duì)流程進(jìn)行必要的改造。新增重整預(yù)加氫和航煤臨氫裝置輕石腦油并入輕石腦油輸送流程，與中壓加氫裂化輕石腦油一起送輕石腦油承壓罐儲(chǔ)存;新增3#常減壓輕烴回收系統(tǒng)輕石腦油單獨(dú)送輕石腦油承壓罐流程;增設(shè)輕石腦油直送2#乙烯新區(qū)流程。

4 操作調(diào)整

(1)兩套常減壓原控制要求為初餾塔塔頂因出乙烯裂解料干點(diǎn)按照不大于210℃控制，常壓塔塔頂因出重整料干點(diǎn)按照不大于180℃控制?，F(xiàn)按2#常減壓出重整用石腦油，3#常減壓階段性出重整用石腦油的設(shè)想，兩套常減壓初常頂汽油的干點(diǎn)必須按重整原料干點(diǎn)不大于180℃進(jìn)行統(tǒng)一控制，經(jīng)過(guò)摸索調(diào)整，現(xiàn)完全達(dá)到了控制要求。

(2)對(duì)流程進(jìn)行了設(shè)置。2#常減壓初餾塔和常壓塔塔頂汽油全部進(jìn)2#輕烴系統(tǒng)，分出液化氣后，口對(duì)口送重整預(yù)加氫裝置;3#常減壓初、常頂汽油全部進(jìn)3#輕烴系統(tǒng)，分出液化氣后，輕石腦油通過(guò)新增直徑150 mm的管線單獨(dú)進(jìn)輕石腦油罐，重石腦油進(jìn)石腦油罐儲(chǔ)存;重整預(yù)加氫、航煤臨氫裝置與中壓加氫裂化裝置輕石腦油仍走老的直徑100 mm的管線送輕石腦油罐;預(yù)加氫裝置進(jìn)料缺口部分由罐區(qū)補(bǔ)充。

(3)對(duì)罐的使用進(jìn)行了調(diào)整。T－191、T－192、T－731、T－732、T－733作為乙烯用石腦油罐，而T－744、T－734作為重整用石腦油罐，根據(jù)3#常減壓裝置不同時(shí)間不同的原油所產(chǎn)重石腦油性質(zhì)不同，分別改至不同的石腦油罐進(jìn)行儲(chǔ)存。

(4)烯烴部對(duì)2#乙烯新區(qū)進(jìn)行改造。新增2臺(tái)能力為40 t/h的輕石腦油裂解爐，加上原老區(qū)2臺(tái)能力為20 t/h的裂解爐，總輕石腦油裂解能力達(dá)到120 t/h。實(shí)際使用情況為一般新、老區(qū)各投用1臺(tái)裂解爐，用量在58 t/h;階段性老區(qū)投用2臺(tái)裂解爐、新區(qū)投用1臺(tái)裂解爐，用量在78 t/h?；緦?shí)現(xiàn)了輕石腦油的產(chǎn)耗平衡。

5 經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)2010年和2011年所實(shí)際使用的原油石腦油數(shù)據(jù)(表3)以及乙烯用石腦油性質(zhì)(表4)、重整用石腦油性質(zhì)(表5)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)原油中石腦油性質(zhì)變化不大，但乙烯裂解石腦油的烷烴P值增加了2.16個(gè)百分點(diǎn)，為71.88%;重整預(yù)加氫原料芳潛質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高了0.97個(gè)百分點(diǎn)，為37.9%，輕組分切除后的重整原料芳潛含量應(yīng)該提高更多。乙烯和重整原料兩者性質(zhì)均得到了改善。

表3 原油石腦油性質(zhì) %

表4 乙烯裂解石腦油性質(zhì) %

表5 重整預(yù)加氫原料石腦油性質(zhì) %

根據(jù)3#常減壓不同期間不同原油的石腦油性質(zhì)不同，于2011年分階段性進(jìn)行了40個(gè)批次的集中備料，累計(jì)儲(chǔ)備重整重石腦油0.35 Mt。輕石腦油送2#乙烯新區(qū)裂解實(shí)際使用時(shí)間為2011年9月8日，至年底新增輕石腦油用量0.07 Mt。2011年乙烯用石腦油1.34 Mt。

通過(guò)SPRO軟件對(duì)P值為70.86和71.76進(jìn)行產(chǎn)品理論預(yù)測(cè)，并按2011年1—11月原料、產(chǎn)品平均價(jià)格進(jìn)行計(jì)算比較，發(fā)現(xiàn)P值提高1個(gè)百分點(diǎn)，1 t效益可以提高大約19.7元。因此2011年重石腦油分儲(chǔ)分用取得效益:19.7×2.16×134=501萬(wàn)元，由于芳潛增加對(duì)重整產(chǎn)品變化沒(méi)有模型可預(yù)測(cè)，因此經(jīng)濟(jì)效益增加無(wú)法量化計(jì)算。

通過(guò)SPRO軟件對(duì)輕石腦油和石腦油進(jìn)行產(chǎn)品理論預(yù)測(cè)，并按2011年1—11月原料、產(chǎn)品平均價(jià)格進(jìn)行計(jì)算比較單獨(dú)裂解輕石腦油可提高效益246元，因此2011年輕石腦油分儲(chǔ)分用增加效益:246×7=1 770萬(wàn)元。由此認(rèn)為，乙烯裝置輕、重石腦油應(yīng)盡可能單獨(dú)進(jìn)裂解爐，不僅可以提升乙烯裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而且能夠取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)論

上海石化經(jīng)過(guò)5期工程的建設(shè)，煉油、乙烯、芳烴能力均得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，已成為一家煉油化工一體化的企業(yè)。通過(guò)對(duì)兩套常減壓裝置初常頂汽油干點(diǎn)切割點(diǎn)的調(diào)整，流程的重新設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了重石腦油的分儲(chǔ)分用，使乙烯裂解原料和重整原料的性質(zhì)都得到了改善。通過(guò)輕石腦油流程整改，實(shí)現(xiàn)了輕石腦油的分儲(chǔ)分用，不僅改善了儲(chǔ)罐的存儲(chǔ)條件，解決了重大安全隱患，而且改善了乙烯裝置的原料結(jié)構(gòu)，提高了乙烯裝置的技經(jīng)指標(biāo)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

Separate Storage and Using of Naphtha

Gao Yuyan，Shen Ji
(SINOPEC Shanghai Petrochemical Co．，Ltd．200540)

Through optimization and operation adjustment of naphtha and light naphtha flow，SINOPEC Shanghai Petrochemical Company Limited realized separate storage and using of naphtha in two atmospheric and vacuum distillation units and staggered separate storage and using of naphtha in 3#unit，which not only met the demand of reforming feed，improved the nature of ethylene cracking material，but also further increased the techno －economic indexes and economic profit of ethylene unit．

naphtha，light naphtha，flow，operation，profit

1674－1099 (2012)05－0034－04

TE82

A

2012-08-12。

高玉延，男，1987年畢業(yè)于華東理工大學(xué)石油加工專(zhuān)業(yè)，2003年獲華東理工大學(xué)化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)工程碩士，高級(jí)工程師，現(xiàn)任上海石化生產(chǎn)部副主任。