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        焦化汽油和焦化液化氣混合加氫生產(chǎn)乙烯裂解料技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

        2019-12-02 01:25:01師彥俊祁文博
        當(dāng)代化工 2019年10期
        關(guān)鍵詞:催化劑

        師彥俊 祁文博

        摘? ? ? 要:介紹了60萬(wàn)t/a焦化汽油和焦化液化氣混合加氫技術(shù)在中國(guó)石化某煉化公司的應(yīng)用。工業(yè)裝置實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,以焦化汽油和焦化液化氣為原料,在脫二烯烴催化劑CB-206和專用催化劑NT-105的催化作用下,能夠生產(chǎn)出烯烴≯1.0%(wt)的精制液化氣和溴價(jià)≯2.5 gBr/100g的精制石腦油,且產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定,操作條件成熟,具有很好的推廣價(jià)值。

        關(guān)? 鍵? 詞:焦化汽油;液化氣;加氫;乙烯原料

        中圖分類號(hào):TE 624? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A? ? ? ?文章編號(hào): 1671-0460(2019)10-2382-03

        Abstract: The application of a mixed hydrogenation technology for treating coking gasoline and coking liquefied gas at 600 kt/a in Sinopec refining and chemical company was introduced. When coking gasoline and coking liquefied gas are used as the raw materials, the industrial plants can produce 1.0%(wt) olefin oxime refined liquefied gas and 2.5 gBr/100g refined naphtha using the dediolefin catalyst(CB-206) and special catalyst (NT-105). The products are stable in nature, operating conditions are mature, so the process has a certain promotion value.

        Key words: Coking gasoline; Liquefied gas; Hydrogenation; Ethylene feed

        目前,焦化汽油單獨(dú)加氫,由于二烯烴含量較高,對(duì)裝置運(yùn)行周期影響較大[1],而焦化液化氣中二烯烴一般為焦化汽油的10%以下,焦化汽油和焦化液化氣混合加氫可以降低混合原料中的二烯烴含量,有利于裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。針對(duì)上述情況,中國(guó)石化某煉化公司采用中國(guó)石化大連石油化工研究院的焦化汽油和焦化液化氣混合加氫技術(shù)及專有催化劑,利用焦化液化氣加氫起始反應(yīng)溫度低的特點(diǎn),顯著降低預(yù)加氫保護(hù)反應(yīng)器的溫度,有效克服了焦化汽油單獨(dú)加氫因預(yù)加氫保護(hù)反應(yīng)器溫度高、二烯烴結(jié)焦傾向嚴(yán)重、反應(yīng)器壓降快速上升、運(yùn)行周期短等問(wèn)題;用焦化汽油汽化潛熱和熱容大的特點(diǎn),通過(guò)向液化氣加氫體系增加液相組分,有效解決了液化氣單獨(dú)加氫因放熱量大、放熱集中在反應(yīng)器上部[2],催化劑床層局部快速結(jié)焦等問(wèn)題。此技術(shù)的成功工業(yè)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了裝置的穩(wěn)定性運(yùn)行,拓展了乙烯原料來(lái)源,顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益[3-5]。

        1? 混合加氫工藝技術(shù)方案

        該技術(shù)主要工藝路線為:焦化液化氣和焦化汽油進(jìn)入原料緩沖罐混合,通過(guò)進(jìn)料泵升壓至一定壓力,與來(lái)自循環(huán)氫壓縮機(jī)的氫氣混合,在換熱器升溫后進(jìn)入預(yù)加氫保護(hù)反應(yīng)器,加氫脫除二烯烴后進(jìn)換熱器升溫,再進(jìn)入加氫主反應(yīng)器,加氫飽和烯烴及脫除硫、氮、氧等非烴化合物。后續(xù)工藝進(jìn)入高低壓分離器和穩(wěn)定脫硫系統(tǒng),得到精制液化氣和精制石腦油。具體流程見(jiàn)圖1所示。

        2? 工業(yè)應(yīng)用

        2014年10月,采用中國(guó)石化大連石油化工研究院的焦化汽油和焦化液化氣混合加氫技術(shù)及專用催化劑,在中國(guó)石化某煉化公司的60萬(wàn)t/a焦化汽油和焦化液化氣混合加氫裝置上成功地進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用,并進(jìn)行了兩次標(biāo)定。其中2017年2月進(jìn)行了為期4 d的標(biāo)定,考察首次大修開(kāi)工后的運(yùn)行狀況、產(chǎn)品質(zhì)量以及裝置負(fù)荷是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,通過(guò)標(biāo)定確定裝置的實(shí)際生產(chǎn)能力,為優(yōu)化生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

        2.1? 催化劑的選用

        焦化汽油和液化氣混合加氫裝置預(yù)保護(hù)反應(yīng)器使用的催化劑是脫二烯烴專用催化劑CB-206,在2016年停工檢修期間,催化劑全部更換為新劑,更換后運(yùn)行至今催化劑性能平穩(wěn)。主反應(yīng)器R502使用加氫專用催化劑NT-105,該催化劑于2014年10月投用,運(yùn)行至今催化劑性能平穩(wěn)。

        2.2? 原料組成

        混合加氫裝置標(biāo)定期間,進(jìn)料中焦化汽油和液化氣質(zhì)量比例4.96:1~6.48:1(設(shè)計(jì)值為2.85∶1),液化氣加工量維持10 t/h(設(shè)計(jì)值17.5 t/h),標(biāo)定第一天、第二天汽油加工量為50 t/h,標(biāo)定第三天汽油加工量提至61 t/h(設(shè)計(jì)值50 t/h),精制石腦油循環(huán)7.5 t/h,負(fù)荷90%~104.6%。原料組成見(jiàn)表1和表2。

        2.3? 裝置操作條件

        裝置標(biāo)定期間的主要操作條件及中國(guó)石化大連石油化工研究院推薦操作條件(初期工況)見(jiàn)表3。

        預(yù)保護(hù)反應(yīng)器R501入口溫度設(shè)計(jì)值為(基準(zhǔn)+65)℃,設(shè)計(jì)床層溫升為4 ℃,標(biāo)定期間床層溫升在3.1~3.2 ℃之間,化驗(yàn)分析預(yù)反餾出物二烯烴含量在0.04%,運(yùn)行過(guò)程中E501殼程壓降未見(jiàn)增加,說(shuō)明在0.04%二烯烴含量下未影響后續(xù)換熱器的運(yùn)行,為保證長(zhǎng)周期運(yùn)行,逐步將R501入口溫度提升至(基準(zhǔn)+68)℃,預(yù)反流出物二烯烴含量降至0.01%。

        由于混合加氫焦化液化氣與焦氣汽油摻煉比例偏離設(shè)計(jì)值,通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器溫度,確保床層溫升及產(chǎn)品質(zhì)量可控。設(shè)計(jì)工況為,焦化汽油50 t/h,焦化液化氣17.5 t/h,輕烴瓦斯凝液7.5 t/h。標(biāo)定前兩天,焦化汽油50 t/h,焦氣液化氣10 t/h,精制石腦油15 t/h,用精制石腦油替代輕烴瓦斯凝液及不足的液化氣,因摻煉的液化氣較少,主反應(yīng)器R502上床層放熱量不足,操作上提升R502一段入口溫度至(基準(zhǔn)+128)℃,使一段溫升在45~50 ℃之間,二段床層溫升在80~85 ℃之間,反應(yīng)器出口溫度在(基準(zhǔn)+245)℃左右,溫度安全可控,同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量合格。

        2.4? 混合加氫裝置操作條件

        混合加氫裝置主要產(chǎn)品為精制液化氣和精制石腦油,標(biāo)定期間的精制石腦油和精制液化氣分析結(jié)果見(jiàn)表4和表5。

        表4分析說(shuō)明,原料焦化汽油的溴價(jià)、硫含量、氮含量、焦化汽油干點(diǎn)均小于設(shè)計(jì)值。

        從表4和表5可以看出,通過(guò)優(yōu)化裝置原料、提高反應(yīng)溫度、提高平均床層溫度、優(yōu)化穩(wěn)定塔參數(shù)等相關(guān)操作,混合加氫單元產(chǎn)品都能達(dá)到預(yù)期的標(biāo)定目標(biāo),其中精制石腦油溴價(jià)≯2.5 gBr/100g,硫含量≯10 mg/kg,精制液化氣烯烴含量≯1.0%,硫含量≯10 mg/m3,說(shuō)明烯烴飽和反應(yīng)和脫硫反應(yīng)完全,反應(yīng)深度達(dá)到要求。

        3? 結(jié) 論

        (1)工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明以焦化汽油和焦化液化氣為原料進(jìn)行加氫,在壓力(基準(zhǔn)+1.5)MPa~(基準(zhǔn)+2.2)MPa、入口溫度(基準(zhǔn)+110)℃~(基準(zhǔn)+150)℃的條件下,加氫后焦化液化氣中烯烴含量≯1.0%,精制石腦油溴價(jià)≯2.5 gBr/100g,硫含量≯10 mg/kg,加氫后產(chǎn)物達(dá)到產(chǎn)品要求指標(biāo)。

        (2)對(duì)焦化汽油加氫而言,混合加氫工藝,焦化液化氣對(duì)焦化汽油中的二烯烴有很好的稀釋作用,緩解了二烯烴結(jié)焦問(wèn)題,并相對(duì)延長(zhǎng)催化劑的運(yùn)行周期。

        (3)焦化汽油和焦化液化氣混合加氫技術(shù)是可行的。該項(xiàng)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用,為企業(yè)搞好煉廠氣的綜合利用,提高裝置運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,提供了一條有效的選擇途徑,拓展了乙烯原料來(lái)源。

        參考文獻(xiàn):

        [1]李立權(quán). 焦化汽油單獨(dú)加氫技術(shù)工程化的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 煉油技術(shù)與工程,2012,42(1):14-20.

        [2]方向晨,艾撫賓,等. 液化氣加氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J],石油化工,2013,42(3):399-403.

        [3]喬凱,方向晨,艾撫賓. 液化石油氣加氫生產(chǎn)乙烯裂解料的方法:中國(guó)專利,201010513951[P].2012-05-16.

        [4]艾撫賓,喬凱,方向晨,等. 液化氣加氫熱力學(xué)的研究[J]. 石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào),2013,26(1):29-32.

        [5]祁文博,艾撫賓,等. 焦化干氣加氫熱力學(xué)研究及其工業(yè)應(yīng)用[J]. 當(dāng)代石油石化,2016,24 (11):20-24.

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