林亦斌

(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

中海油惠州石化煉油三部芳烴聯(lián)合裝置芳烴抽提部分設(shè)計(jì)處理能力為93110 kg/h，按年操作8400小時(shí)計(jì)算，年處理量為78萬(wàn)噸/年，設(shè)計(jì)操作彈性為60%～110%。本抽提系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)料中非芳烴含量為16.09%，但在實(shí)際生產(chǎn)中，隨著進(jìn)料組成的變化，進(jìn)料組成中非芳烴含量高達(dá)30%～42%，高出設(shè)計(jì)值較多。由于抽提進(jìn)料組成中非芳含量高于設(shè)計(jì)值較多，在生產(chǎn)操作中非芳烴塔塔頂操作壓力較高，尤其在夏季溫度較高時(shí)塔頂壓力經(jīng)常偏高，致使抽提裝置生產(chǎn)不能滿負(fù)荷穩(wěn)定生產(chǎn)，既給操作帶來(lái)不便，又增加能耗，還影響裝置生產(chǎn)物料平衡。為消除此生產(chǎn)瓶頸，2019年2月份惠州石化煉油三部對(duì)芳烴抽提裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造。

1 工藝流程介紹

本單元采用中石化石油化工科學(xué)研究院(RIPP)的環(huán)丁砜抽提蒸餾工藝(SED)，環(huán)丁砜抽提蒸餾工藝(SED)是一個(gè)典型的物理分離過(guò)程，該工藝?yán)萌軇?duì)原料中各組分相對(duì)揮發(fā)度影響的不同，通過(guò)萃取精餾實(shí)現(xiàn)芳烴和非芳烴的分離[1]。裝置物料大致流程為：從上游重整汽油C6～C7餾分和二甲苯異構(gòu)化輕烴的混合物料一起進(jìn)入抽提蒸餾塔，其中非芳烴與溶劑由抽提蒸餾塔塔頂進(jìn)入非芳烴蒸餾塔進(jìn)一步分離，而混合芳烴與溶劑從抽提蒸餾塔塔底進(jìn)入溶劑回收塔進(jìn)一步分離，在非芳烴蒸餾塔塔頂?shù)玫降某橛嘤?非芳烴)作為副產(chǎn)品直接送至產(chǎn)品罐區(qū)，在溶劑回收塔塔頂?shù)玫降幕旌戏紵N送芳往烴精餾部分進(jìn)一步分離得到苯和甲苯產(chǎn)品，環(huán)丁砜溶劑在系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)?；葜菔療捰腿糠紵N抽提裝置工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

圖1 芳烴抽提裝置工藝流程簡(jiǎn)圖

2 擴(kuò)能改造

2.1 擴(kuò)能改造前裝置運(yùn)行情況

由于抽提進(jìn)料組成中非芳含量高出設(shè)計(jì)值較多，在生產(chǎn)操作中非芳烴塔運(yùn)行壓力偏高，尤其在夏季溫度較高時(shí)，在非芳烴蒸餾塔塔頂壓控閥全開(kāi)后塔壓仍比較高，需要開(kāi)安全閥旁路增加排放方能滿足操作要求，嚴(yán)重時(shí)需要降負(fù)荷生產(chǎn)。另外，隨著非芳烴蒸餾塔塔頂壓力的升高，也會(huì)造成抽提蒸餾塔塔頂壓力相應(yīng)升高，為防止非芳烴落入塔底，抽提蒸餾塔塔底操作溫度也隨之提高，蒸汽消耗量增加，而溫度越高，環(huán)丁砜劣化越嚴(yán)重，產(chǎn)生的酸性腐蝕性物質(zhì)越多[2]，長(zhǎng)期下去，容易造成設(shè)備腐蝕。

2.2 改造內(nèi)容

在本次抽提裝置擴(kuò)能改造過(guò)程中，遵守少投入多產(chǎn)出的原則，充分利用設(shè)備的設(shè)計(jì)余量，盡可能減少裝置的改動(dòng)即可滿足芳烴抽提擴(kuò)能的生產(chǎn)要求[3]，本次改造的主要內(nèi)容有：

(1)塔盤

抽提蒸餾塔88層塔盤全部更換，采用BJ浮閥，提高開(kāi)孔率，其中1～75層塔盤開(kāi)孔率由7.61%增至9.6%，76～88層開(kāi)孔率由4.21%增至5.07%；非芳烴蒸餾塔12層塔盤全部更換，開(kāi)孔率由12.92%增至17.47%(浮閥)+5.26%(篩孔)，適當(dāng)提高開(kāi)孔率，確保裝置提高進(jìn)料負(fù)荷時(shí)塔的壓降在相應(yīng)的合適范圍。

(2)管徑改造

抽提蒸餾塔塔頂至非芳烴蒸餾塔氣相線擴(kuò)徑，管徑由250 mm擴(kuò)至400 mm；非芳烴蒸餾塔塔頂氣相線至回流罐管線擴(kuò)徑，管徑由150 mm擴(kuò)至200 mm；非芳烴產(chǎn)品外送線擴(kuò)徑，管徑由80 mm擴(kuò)至100 mm，通過(guò)管徑改造，確保在后期裝置提高生產(chǎn)負(fù)荷時(shí)，能滿足生產(chǎn)和產(chǎn)品外送要求。

(3)空冷器

由于進(jìn)料組成中非芳烴含量比設(shè)計(jì)值高出較多，與原設(shè)計(jì)工況配套的空冷器，因冷卻負(fù)荷不足，成為裝置夏季高溫負(fù)荷生產(chǎn)的瓶頸[4]，所以在此次改造中將非芳烴蒸餾塔塔頂空冷器管束更換為多管程的，以保證冷卻量滿足生產(chǎn)要求。

(4)換熱器

實(shí)際生產(chǎn)中，由于抽提蒸餾塔進(jìn)料換熱器熱負(fù)荷不夠，導(dǎo)致抽提蒸餾塔進(jìn)料溫度時(shí)常不能達(dá)到設(shè)計(jì)的進(jìn)料溫度，冬季時(shí)較明顯。在本次改造中將進(jìn)料換熱器和非芳烴蒸餾塔塔底再沸器均更換為更大的換熱器滿足生產(chǎn)要求。

2.3 改造后效果

表1 主要操作設(shè)備操作條件改造前后對(duì)比

芳烴抽提自改造開(kāi)工后的幾個(gè)月時(shí)間，通過(guò)實(shí)際操作參數(shù)的收集，對(duì)芳烴抽提裝置擴(kuò)能改造前后進(jìn)行對(duì)比，主要設(shè)備操作條件對(duì)比見(jiàn)表1。

由表1并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，芳烴抽提裝置在擴(kuò)能改造前，非芳烴塔塔頂壓力較高，夏季高溫時(shí)最明顯，即使非芳烴塔塔頂壓控閥全開(kāi)效果也不大，會(huì)造成部分產(chǎn)品損失；而抽提蒸餾塔塔頂壓力受其影響亦偏高，為防止非芳烴落入塔底，抽提蒸餾塔塔底溫度提高，再沸蒸汽量消耗增加，芳烴抽提進(jìn)料負(fù)荷無(wú)法大幅度提高。另外由于抽提蒸餾塔進(jìn)料換熱器熱負(fù)荷不夠，抽提進(jìn)料溫度低于設(shè)計(jì)值。而經(jīng)過(guò)擴(kuò)能改造后，抽提進(jìn)料負(fù)荷明顯有所提升，非芳烴塔塔頂壓力能夠穩(wěn)定在設(shè)定操作壓力，塔頂壓控閥開(kāi)度大大減??；抽提蒸餾塔塔頂壓力減小，塔底溫度明顯降低，在滿負(fù)荷情況下，再沸蒸汽量無(wú)需增加太多，抽提進(jìn)料溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，通過(guò)對(duì)比能看出，芳烴抽提裝置經(jīng)擴(kuò)能改造后效果能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3 存在問(wèn)題

本次改造中，非芳烴蒸餾塔塔盤更換，塔盤數(shù)不變，新塔盤開(kāi)孔率增大。改造開(kāi)工后，在實(shí)際生產(chǎn)中，非芳烴蒸餾塔塔頂抽余油產(chǎn)品中環(huán)丁砜含量明顯增加，尤其在進(jìn)料負(fù)荷高的時(shí)候，對(duì)抽余油的產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的影響。

4 結(jié) 論

2019年2月份中海油惠州石化煉油三部對(duì)芳烴抽提裝置擴(kuò)能改造，從裝置開(kāi)工后幾個(gè)月的運(yùn)行情況看，此次改造后，裝置運(yùn)行情況良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)了裝置的擴(kuò)能，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益[5]，具體有以下幾點(diǎn)總結(jié)：

(1)進(jìn)料負(fù)荷由80～96 t/h增至90～107 t/h，比未改造前明顯增加，進(jìn)料溫度亦達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

(2)非芳烴蒸餾塔塔頂壓力有效降低，塔頂壓控閥開(kāi)度大幅減小，制約裝置的生產(chǎn)瓶頸得到消除，減少了抽余油的損失，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益；

(3)抽提蒸餾塔塔頂壓力降低，且塔底溫度比改造前明顯降低，而操作溫度的降低，不僅能減少蒸汽消耗，還能降低環(huán)丁砜溶劑的降解速率，減少設(shè)備的腐蝕;

(4)對(duì)于抽余油中環(huán)丁砜含量增多問(wèn)題，建議后期可以從工藝條件方面進(jìn)行探索優(yōu)化，如回流溫度、回流量及塔釜溫度等方面。