肖志偉 黃懷亮(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司永坪煉油廠聯(lián)合一車間,陜西延川717208)
C5是催化裝置液化氣的一項(xiàng)關(guān)鍵控制指標(biāo),當(dāng)液化氣用作燃料使用時(shí),則會(huì)因C5組分不易汽化而造成瓦斯帶油;當(dāng)用作化工原料用時(shí),則會(huì)使目的產(chǎn)品(C3、C4組分)的收率下降,而且使預(yù)分餾塔的塔底負(fù)荷增加。此外,液化氣中C5及以上組分含量高還會(huì)使汽油收率降低,直接影響裝置的整體效益。
自永坪煉油廠50萬(wàn)噸/年催化裝置2014年6月檢修開(kāi)工以來(lái),液化氣中C5及以上組分一直超出≯1%(體積分?jǐn)?shù))的產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo),C5及以上組分最高含量達(dá)到8.2%,嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量及下游裝置對(duì)原料的需求條件。因此,改善工藝操作條件,降低液化氣中C5組分含量已成為I 套催化裝置降本增效待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
通過(guò)對(duì)50萬(wàn)噸/年催化裝置2014年10月至2014年11月液化氣中C5組分含量進(jìn)行隨機(jī)抽樣統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果如下表1所示。
又對(duì)50萬(wàn)噸/年催化裝置2014年5月至2014年6月液化氣中C5組分含量進(jìn)行隨機(jī)抽樣統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果如下表2所示。
催化裝置中液化氣C5組分含量均低于1%,有降低的余地。
經(jīng)過(guò)對(duì)50萬(wàn)噸/年催化裝置液化氣中C5組分含量高的原因展開(kāi)調(diào)查,并對(duì)影響其因素進(jìn)行分析,分析結(jié)果如下:
E-308濕式空冷的噴水系統(tǒng)采用軟化水,噴水噴頭采用36個(gè)單一噴頭組成的組合型噴頭,噴頭固定在半球形的金屬殼表面,噴頭的微孔直徑在1.5~2mm,軟化水經(jīng)過(guò)金屬殼內(nèi)的濾網(wǎng)過(guò)濾后,經(jīng)由多個(gè)微孔組成的分布環(huán)進(jìn)入噴頭噴出,由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得噴頭易堵塞,導(dǎo)致噴水量不足,霧化效果變差,進(jìn)而影響到塔頂液態(tài)烴的冷卻效果,造成塔頂溫度升高,最終使液化氣產(chǎn)品中C5含量上升。
對(duì)2015年4月至5月穩(wěn)定塔底重沸器氣相返塔溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)氣相返塔溫度波動(dòng)較大,且部分時(shí)間偏離控制指標(biāo)范圍。同氣相返塔溫度對(duì)液化氣中C5組分含量的影響,進(jìn)行了單因素試驗(yàn),以氣相返塔溫度為單一變量,其他精餾操作條件大致相同,液化氣中C5組分含量明顯上升。
表1:2014年10-11月份50萬(wàn)噸/年催化裝置液化氣C5組分統(tǒng)計(jì)表
表2:2014年5-6月份50萬(wàn)噸/年催化裝置液化氣C5組分統(tǒng)計(jì)表
表3:2015年7月份50萬(wàn)噸/年催化裝置液化氣C5組分統(tǒng)計(jì)表
據(jù)不同回流比對(duì)液化氣中C5組分含量的影響,進(jìn)行了單因素試驗(yàn),以回流比為單一變量,其他精餾操作條件大致相同條件下,隨著回流比的增大,液化氣中C5組分含量下降明顯,這主要是由于回流比過(guò)小,塔頂溫度上升,精餾效果差,液化氣會(huì)帶大量重組分(C5、C6等),但回流比過(guò)大,要使汽油蒸汽壓合格,相應(yīng)要增大塔底重沸器熱負(fù)荷和塔頂空冷負(fù)荷,降低冷凝效果,甚至使不凝氣排放量加大,液化氣產(chǎn)量減少。
根據(jù)分析結(jié)果實(shí)際情況出發(fā),制定了相應(yīng)的對(duì)策,分別從改善空冷E-308噴淋系統(tǒng)霧化效果、降低重沸器氣相返塔溫度高和提高回流比三方面進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。
(1)針對(duì)空冷E308噴淋系統(tǒng)霧化效果不好問(wèn)題,改造噴淋霧化系統(tǒng),采用螺旋型噴霧噴嘴,這種噴頭結(jié)構(gòu)緊湊,通道暢通,最大限度地減少了堵塞現(xiàn)象,控制回流溫度≯32℃,保證噴嘴運(yùn)行狀況下無(wú)水滴出現(xiàn)。
(2)針對(duì)重沸器氣相返塔溫度高的問(wèn)題,大修時(shí)更換E209AB芯子;及時(shí)調(diào)節(jié)分餾中段三通合流閥冷熱路開(kāi)度,以確保分餾中段溫度基本穩(wěn)定,避免中段溫度大幅波動(dòng),保證分餾中段溫度基本穩(wěn)定;將穩(wěn)定塔底重沸器氣相返塔溫度手動(dòng)改PRD串級(jí)控制,設(shè)定溫度為165℃。若波動(dòng)范圍大于±5℃時(shí),及時(shí)調(diào)整穩(wěn)定塔底溫度,以保證氣相返塔溫度穩(wěn)定
(3)針對(duì)回流比小問(wèn)題,通過(guò)調(diào)節(jié)穩(wěn)定塔頂回流量,適當(dāng)提高回流比。及時(shí)調(diào)整穩(wěn)定塔底溫度,將穩(wěn)定塔頂回流量調(diào)節(jié)閥自動(dòng)改手動(dòng)控制,使回流比控制在2.5~2.9,如回流比控制在此范圍內(nèi),塔頂溫度仍然高于控制指標(biāo)時(shí),應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)節(jié)空冷冷卻水用量。
圖1:2015年7月份50萬(wàn)噸/年催化裝置液化氣C5組分統(tǒng)計(jì)折線圖
通過(guò)表3 和圖1,我們發(fā)現(xiàn):通過(guò)優(yōu)化調(diào)整,催化裝置液化氣中C5組分含量明顯降低,由2.40%(v)降至0.78%(v),其中有2天C5組分含量超出控制指標(biāo)范圍(C5≯1%)。