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        降低干氣中C3含量的技術(shù)措施

        2015-05-28 12:12:56孟光明郝新宇陜西延長石油集團(tuán)有限責(zé)任公司永坪煉油廠陜西延川717208
        化工管理 2015年21期
        關(guān)鍵詞:干氣吸收劑催化裂化

        孟光明 郝新宇(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司永坪煉油廠,陜西 延川 717208)

        由于原油重質(zhì)化,產(chǎn)品分布中干氣產(chǎn)率增幅較大,造成吸收系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),吸收效果變差,干氣中C3+組分體積分?jǐn)?shù)大于3%,最高可達(dá)l0%,而C3+為液化氣主要產(chǎn)品組分,干氣中C3+高,將直接影響液化氣的收率。此外,隨著永坪煉油廠20000Nm3/h制氫裝置的建成,對干氣質(zhì)量的要求也越來越高,因此降低催化裂化干氣中C3+含量勢在必行。

        1 干氣中C3+組分含量現(xiàn)狀分析

        2014 年,50萬噸/年催化裂化裝置干氣中C3+含量高達(dá)4.67%,其中干氣中C3組分體積含量為1.97%,C4組分體積含量為2.12%,C5組分體積含量為0.58%。干氣中C3組分主要受吸收塔影響,由于吸收塔塔徑、塔盤數(shù)一定,吸收塔投用時(shí)間較長,塔盤腐蝕、堵塞現(xiàn)象較嚴(yán)重,再加上裝置長時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)行,因此C3組分吸收效果受到一定的影響。而干氣中C4、C5組分含量高,主要受吸收穩(wěn)定操作條件的影響,操作調(diào)節(jié)彈性較大。

        2 降低催化裂化干氣中C3+組分含量的技術(shù)措施

        影響干氣C3+含量的主要因素有吸收塔進(jìn)料溫度及進(jìn)料量、解析塔溫度、再吸收劑流量及溫度、吸收塔壓力。目前裝置吸收塔壓力控制在1.0-1.1MPa(表壓),因受氣壓機(jī)壓縮能力的限制,吸收塔壓力較難提高,而壓縮富氣量與原料殘?zhí)亢亢痛呋瘎┗钚悦芮邢嚓P(guān),調(diào)節(jié)余地不大。經(jīng)過長時(shí)期的生產(chǎn)實(shí)踐摸索得知,操作彈性較大的主要因素包括補(bǔ)充吸收劑溫度及流量、解析塔溫度、再吸收劑用量等。

        2.1 提高補(bǔ)充吸收劑流量

        適當(dāng)增大進(jìn)料液氣比有利于吸收。正常生產(chǎn)中,粗汽油全部進(jìn)入吸收塔,所以,加大液氣比是指加大補(bǔ)充吸收劑量,可使吸收油中被吸收的氣體組分濃度降低,增加吸收推動力,提高吸收效率,從而提高C3+組分回收率。下表1為不同補(bǔ)充吸收劑量對干氣中C3+含量影響的單因素試驗(yàn)。可知,干氣中C3+組分含量隨補(bǔ)充吸收劑量的增加而下降明顯,C3+含量由4.03%下降至2.50%。

        表1 不同補(bǔ)充吸收劑量對干氣中C3+含量的影響Table 1 Effects of different absorption dose on dry gas C3+Content

        2.2 降低補(bǔ)充吸收劑進(jìn)料溫度

        從穩(wěn)定塔底流出的穩(wěn)定汽油經(jīng)換熱、冷卻至40℃以下,一部分送至穩(wěn)定塔作補(bǔ)充吸收劑汽油,其余作為產(chǎn)品送出裝置。補(bǔ)充吸收劑溫度一般在30-35℃左右,溫度較高,對吸收效果有較大的影響。為此,該文改變裝置穩(wěn)定汽油出裝置流程,如圖1所示。增設(shè)由冷卻器進(jìn)口至穩(wěn)定汽油出裝置框架的連通線,穩(wěn)定汽油熱供下游裝置,從而減輕冷卻器負(fù)荷,降低補(bǔ)充吸收劑溫度,改造后補(bǔ)充吸收劑溫度與同期相比降低3-7℃。

        圖1 穩(wěn)定汽油出裝置流程改造工藝圖Fig.1 Stable gasoline outflow device process modification diagram

        改造前后補(bǔ)充吸收劑溫度對干氣中C3+含量的單因素試驗(yàn)如表2所示,可知,干氣中C3、C4、C5含量隨補(bǔ)充吸收劑溫度的下降而下降。

        表2 改造前后補(bǔ)充吸收劑溫度對干氣中C3+含量的影響Table 2 Effects of the add absorbent temperature on dry gas C3+Content before and after transform

        2.3 適當(dāng)降低解析塔底溫度

        解吸塔溫度主要通過塔底重沸器熱負(fù)荷控制,若解吸溫度過高,解析氣便含有大量的C3、C4組分,它們又返回吸收塔底部重新參與吸收過程,增大不凝氣的處理量,降低液氣比,使吸收效果變差,導(dǎo)致干氣中C3+組分含量增加。所以在保證液化氣產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡可能降低塔底溫度。不同解吸溫度對干氣中C3+含量影響的單因素試驗(yàn)如表3所示,可見,干氣中C3+含量隨底溫度的升高而上升明顯。

        表3 不同解吸溫度對干氣中C3+組分含量的影響Table 3 Effects of different desorption temperature on dry gas C3+Content

        2.4 降低再吸收劑溫度

        再吸收塔將貧氣中夾帶的汽油分離出來,分別在塔頂和塔底得到干氣和富吸收油。若再吸收劑溫度高,將直接影響對貧氣中C3+組分的吸收,造成干氣中C3+組分超標(biāo),甚至?xí)?dǎo)致干氣帶油。表4為不同再吸收劑溫度對干氣C3+含量影響的單因素試驗(yàn),可知,干氣中C3+組分含量隨再吸收劑溫度的下降而下降。

        表4 不同再吸收劑溫度對干氣C3+含量的影響Table 4 Effects of different Re absorbent temperature on dry gas C3+Content

        3 優(yōu)化工藝操作

        從最大可能降低干氣中C3+組分及裝置物耗能耗出發(fā),該文在上述單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,以干氣C3+組分為考察指標(biāo),采用正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。按照正交表L9(34)安排試驗(yàn)方案取得如下表5所示結(jié)果:

        表5 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 The orthogonal experiment results

        從極差分析可以看出,補(bǔ)充吸收劑流量是主要影響因素,塔底溫度及補(bǔ)充吸收劑溫度是較主要因素,再吸收劑溫度是次要因素。即影響因素的順序依次為補(bǔ)充吸收劑流量>塔底溫度>補(bǔ)充吸收劑溫度>再吸收劑溫度。再吸收劑溫度設(shè)定值在40-45℃對干氣中C3+組分含量影響不顯著,因此最佳工藝為采用補(bǔ)充吸收劑流量27t/h,塔底溫度115℃,補(bǔ)充吸收劑溫度22℃,再吸收劑溫度45℃。

        表6 50萬噸/年催化裂化裝置干氣中C3+含量統(tǒng)計(jì)表Table 6 The statistics of dry gas C3+component content of 500,000 tons/year FCC unit

        4 實(shí)施效果

        通過上述各項(xiàng)技術(shù)措施的改進(jìn)以及操作工藝的優(yōu)化,干氣中C3+組分體積含量由4.67%降低至1.66%,如表6所示。其中C3含量由1.97%降低至1.00%,C4含量由2.12%降低至0.60%,C5含量由0.58%降低至0.06%。

        5 結(jié)語

        經(jīng)過對吸收穩(wěn)定操作工藝持續(xù)的技術(shù)改進(jìn),該論文確定了影響干氣中C3+含量的關(guān)鍵因素并進(jìn)行單因素試驗(yàn),通過正交試驗(yàn)對單因素試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,找出降低干氣中C3+含量的最佳工藝條件,即采用補(bǔ)充吸收劑流量27t/h,塔底溫度115℃,補(bǔ)充吸收劑溫度22℃,再吸收劑溫度45℃,干氣中C3+組分的體積含量由4.67%降低至1.66%,干氣中C3+含量得到有效控制,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

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