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        高輕烴模式探討

        2017-10-13 08:57:22賈世鼎青海大美煤業(yè)股份有限公司青海西寧810000
        化工管理 2017年27期
        關鍵詞:輕烴石腦油組分

        賈世鼎(青海大美煤業(yè)股份有限公司,青海 西寧 810000)

        高輕烴模式探討

        賈世鼎(青海大美煤業(yè)股份有限公司,青海 西寧 810000)

        針對近段時間,石腦油原料價格不斷攀升,輕烴原料價格相對穩(wěn)定,同時根據(jù)烴類熱裂解原理,同等輕烴原料裂解產(chǎn)生的雙烯比石腦油原料多。乙烯車間制定了高輕烴爐運行方案。BA-103/105投輕烴,BA-106投石腦油,輕烴投料比為55.3%。通過實施此方案來降低裝置的運行成本,進而提高裝置的收益。

        高輕烴;石腦油;輕烴;乙烯;收益

        烴類熱裂解的過程是很復雜的,即使是單一組分也會的到十分復雜的產(chǎn)物。目前,已知道烴類熱裂解的化學反應有脫氫、斷鏈、二烯合成、異構化、脫氫環(huán)化、脫烷基、疊合、歧化、聚合、脫氫交聯(lián)和焦化等一系列反應[1]。其中烴類的主要裂解原理如下:

        (1)烷烴的裂解反應

        脫氫反應:

        斷鏈反應:

        (2)環(huán)烷烴的裂解反應

        包括斷鏈開環(huán)反應、脫氫反應、側鏈斷裂和開環(huán)脫氫反應環(huán)己烷:

        (3)芳烴的裂解反應

        烷基芳烴的裂解:

        (4)烯烴的裂解反應

        斷鏈反應:

        同時原料烴的族組成、含氫量、芳烴指數(shù)、特性因數(shù)對裂解產(chǎn)物分布有重要影響。

        在管式裂解爐的裂解條件下,原料越輕,雙烯收率越高,隨著烴分子量的增大,雙烯收率下降,液態(tài)裂解產(chǎn)物收率逐漸增加。

        1 裂解單元工況

        高輕烴爐方案實施后,輕烴投料比例達到55.32%,裂解氣由13t輕烴+32t石腦油裂解后的產(chǎn)物變?yōu)?6t輕烴+21t石腦油裂解后的產(chǎn)物。其中汽油分餾塔(DA101)在基本無柴油外采情況下DA101塔整體溫度呈下降趨勢,基本符合該塔組分決定溫度原理。由于DA101塔頂溫及汽油干點的控制,塔頂汽油回流量減少,熱量上移,導致DA101塔釜溫較低。因裂解后產(chǎn)物中輕組分較多及C10以上組分大量減少,大量熱量隨輕組分被帶至急冷水塔(DA104),具體表現(xiàn)為急冷水換熱器(EA130∕131)冷卻水開大,其中EA130急冷水出口溫度TIC142由65℃降為60℃,同時增加DA104塔急冷水循環(huán)量20 t∕h。

        2 分離機房單元工況

        原料中輕烴比例提高后,分離機房工藝系統(tǒng)進料中的物料組成發(fā)生變化,工藝操作條件也有部分變化。表現(xiàn)比較明顯的是DA201汽油量減少,同時蒸汽用量減少也比較明顯。同時由于輕烴比例增加,GB201轉速由6700rpm∕h左右提到6850rpm∕h左右,GB501∕601系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)明顯的變化。高輕烴比例模式前后,DA201采出量減少2000kg∕h,同時,DA201蒸汽用量減少200kg∕h。進一步說明高輕烴模式下裂解后重組分相對減少,輕組分產(chǎn)物增加。

        3 分離工藝單元工況

        由于裂解原料中組分發(fā)生變化,裂解產(chǎn)物經(jīng)分離后所得產(chǎn)品也相應發(fā)生改變,高壓甲烷和H2∕CH4的增量比較明顯,乙烯產(chǎn)品的增量11.6%也比較高,丙烯的增量6.85%相對少一些,而C4的產(chǎn)量-10.2%明顯降低。

        同時由于乙烯進料多了2000kg∕h,為了保證反應器出口炔烴合格,對乙炔加氫反應器的配氫量和入口溫度進行了相應的調整,一段入口氫氣量由39kg∕h提高到43 kg∕h,溫度由51.8℃提高到52.9℃,二段入口氫氣量由25 kg∕h提高到27 kg∕h,溫度由66.2℃提高到69.4℃。

        4 熱工單元工況

        高輕烴模式后,熱工單元蒸汽需求量和燃料氣組分發(fā)生變化,根據(jù)各單元蒸汽需求量,調整開工鍋爐負荷及各爐燃料消耗。高輕烴模式后,燃料組分發(fā)生變化,鍋爐用燃料量總量減少398kg∕h,減少7%,蒸汽用量增加1876kg∕h,增加2.1%,綜合計算后,燃料氣減少約5%。

        5 結語

        高輕烴模式前后各單元工況都相對發(fā)生變化,根據(jù)各工況變化做出相應調整。

        (1)高輕烴模式運行以來,C3∕C4原料汽化器能力不足;汽化量不穩(wěn)定且易帶液;正常情況下滿負荷運行基本可以保證兩臺輕烴爐的正常需要量??梢钥紤]對C3∕C4原料汽化器改造擴能。

        (2)高輕烴模式下注意控制GB201高壓閥位,調整轉速,其吸入壓力根據(jù)蒸汽管網(wǎng)情況盡量控制在50kpa以下。

        (3)高輕烴模式下低壓甲烷中含有較多乙烯和丙烯,因此在滿足冷箱和脫甲烷塔的冷量需求情況下,將低壓甲烷部分并入脫甲烷塔的第三股進料,多回收乙烯、丙烯。同時關注乙炔加氫反應器的操作狀態(tài),保證乙炔加氫合格。

        (4)高輕烴模式下,根據(jù)管網(wǎng)需求,調整鍋爐燃料消耗及蒸汽產(chǎn)量。

        [1]鄒仁鋆,《石油化工裂解原理與技術》,化學工業(yè)出版社,1981.

        [2]吳指南,《基本有機化工工藝學》,化學工業(yè)出版社,34-35,2002.

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