張運(yùn)虎,李長(zhǎng)東,閆虹,朱振宇,楊翌
(1.中國(guó)石油遼陽(yáng)石化公司煉油廠,遼寧遼陽(yáng)111000;2.中國(guó)石油遼陽(yáng)石化公司研究院,遼寧遼陽(yáng)111000)
遼陽(yáng)石化100×104t/a加氫裂化采用單段串聯(lián)式1次通過(guò)、冷高壓分離流程,原料油主要是俄羅斯原油直餾蠟油,可摻煉部分焦化蠟油抽余油和催化柴油[1-5],生產(chǎn)輕、重石腦油、航煤、重柴油、尾油等產(chǎn)品。分餾系統(tǒng)包括主汽提塔、分餾塔、航煤、重柴油側(cè)線塔、脫丁烷塔、石腦油分餾塔。文中探討了塔的操作注意要點(diǎn)及挖潛增效方式。
分別從T8201、T8202、T8205對(duì)操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),分餾部分原則流程見(jiàn)圖1。
圖1分餾部分原則流程
汽提塔主要是將反應(yīng)生成油中硫化氫和輕組分從塔頂析出,塔底油進(jìn)入分餾塔進(jìn)行再次分離。反應(yīng)生成油由冷低壓分離器V8104,經(jīng)過(guò)高壓換熱器E8102換熱后進(jìn)入T8201。在低分油與E8102換熱時(shí),應(yīng)盡可能提高低分油出口溫度,降低高壓換熱器出口溫度,以便降低E8102后高壓空冷的負(fù)荷,減少裝置用電量。通過(guò)對(duì)比,低分油進(jìn)T8201溫度每提高1℃,高壓空冷電機(jī)節(jié)能22 kW·h/h,全年184 800 kW·h,節(jié)約9.24萬(wàn)元/a。在汽提塔底通入汽提蒸汽,主要作用:(1)降低油汽分壓,降低油品汽化程度,利于產(chǎn)品分離;(2)向汽提塔內(nèi)提供熱量;(3)將油中硫化氫析出[6]。過(guò)高的汽提蒸汽量將加大塔頂?shù)睦鋮s負(fù)荷,多耗電能。過(guò)低的汽提蒸汽量不利于硫化氫析出。操作過(guò)程中,降低至0.7 t/h能保證硫化氫完全脫出,節(jié)約汽提蒸汽0.3 t/h,全年可節(jié)約2 520 t,約合37.8萬(wàn)元。
塔頂油氣經(jīng)冷凝進(jìn)入回流罐V8201,回流罐中油一部分作為回流進(jìn)入塔中,一部分進(jìn)入T8205脫丁烷塔。要求所產(chǎn)液化氣中C3+C4含量高于95%,在生產(chǎn)中出現(xiàn)過(guò)低于95%的情況,經(jīng)分析液化氣中C5以上含量很低,液化氣中含有輕組分較多?;亓鞴轛8201作為T8205脫丁烷塔進(jìn)料,應(yīng)適當(dāng)提高V8201中油氣溫度,也就是提高空冷冷后溫度,同時(shí)適當(dāng)降低塔壓,將V8201中輕組分盡量分離出來(lái),就能提高T8205塔頂液化氣中C3+C4含量。
T8201塔底油經(jīng)加熱爐F8201加熱進(jìn)入分餾塔T8202,塔頂產(chǎn)品為粗石腦油,進(jìn)入T8206進(jìn)一步分離,沿塔向下依次抽出航煤至T8203和重柴油至T8204,塔底尾油送出裝置。在輕、重柴抽出位置分別有1、2中回流,用于取熱調(diào)節(jié)塔內(nèi)熱量平衡和控制不同產(chǎn)品的量,塔底有汽提蒸汽通入。
要求重石腦油的干點(diǎn)不大于170℃,T8202塔頂產(chǎn)品主要為輕石腦油和重石腦油的混合物,由于塔頂產(chǎn)品的干點(diǎn)和頂溫成正比,因此通過(guò)控制塔頂溫度即可控制產(chǎn)品干點(diǎn)[7]。平常操作控制頂溫至138~140℃即可控制重石腦油的干點(diǎn)小于170℃,頂溫由回流量和空冷冷后溫度控制。航煤要求閃點(diǎn)大于40℃,在正常處理量時(shí),比較容易控制,首先航煤從T8202抽出進(jìn)入T8203,T8203底部換熱器經(jīng)過(guò)300℃左右尾油換熱后,將T8203底溫提高,從而將輕組分從航煤中蒸出,提高了航煤閃點(diǎn)。重柴油要求干點(diǎn)不大于363℃,由于產(chǎn)品的干點(diǎn)和抽出溫度成正比,因此可以降低抽出溫度控制重柴油干點(diǎn),在正常處理量范圍內(nèi)但有小幅度波動(dòng)時(shí),將抽出溫度控制在240~265℃左右。抽出溫度可以由航煤抽出量、進(jìn)料溫度、2中回流量和重柴抽出量決定,經(jīng)過(guò)操作比對(duì),發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)速率最快的是航煤抽出量。這是因?yàn)闇p少了航煤抽出量,航煤被壓到重柴中,降低了抽出溫度。同時(shí)可以通過(guò)降低進(jìn)料溫度、增加2中回流量和減少重柴抽出量,降低抽出溫度,根據(jù)不同情況進(jìn)行操作。由于航煤?jiǎn)蝺r(jià)比重柴高,在操作過(guò)程中,保證重柴合格的前提下,航煤抽出閥每增加1%,抽出量就增加0.5 t/h,可多產(chǎn)4 200 t/a,增加效益210萬(wàn)元。
以上是正常處理量時(shí)操作,但在處理量很低時(shí),要做相應(yīng)調(diào)整。正常處理量是120 t/h,2020年6月22日由于重整氫氣原因,處理量降到60 t/h。采樣分析,重石腦油干點(diǎn)為178℃,大于170℃,不合格,航煤閃點(diǎn)30℃,小于40℃,不合格??梢詮囊韵路矫娣治鲈虿⑦M(jìn)行調(diào)整:分餾塔T8202內(nèi)從上到下依次有溫度測(cè)量點(diǎn)TI2050A/B/C/D。可以從以下方面分析原因并進(jìn)行調(diào)整:分餾塔T8202內(nèi)從上到下依次有溫度測(cè)量點(diǎn)TI2050A/B/C/D,見(jiàn)圖2。
圖2 T8202操作圖
操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn),位于精餾段A/B/C3個(gè)溫度點(diǎn)比平時(shí)高出20~40℃,說(shuō)明塔內(nèi)精餾段熱量聚集很多,從而將更多重組份蒸發(fā)到塔頂,造成重石腦油干點(diǎn)過(guò)高。應(yīng)該適當(dāng)提高塔頂回流量,提高1中和2中抽出量,將多余的熱量帶出來(lái)。此時(shí)處理量比平時(shí)降低了60 t/h,降低了空速,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率相應(yīng)提高[8-10]。在操作中發(fā)現(xiàn)進(jìn)料溫度沒(méi)有變化,此時(shí)應(yīng)隨轉(zhuǎn)化率的變化相應(yīng)降低進(jìn)料溫度。降低塔底汽提蒸汽量,提高了油氣分壓,塔頂重組分就相應(yīng)減少了,以上幾個(gè)措施可以降低重石腦油干點(diǎn)。
處理量低時(shí),尾油量少,尾油為T8203再沸器熱源,因此航煤中輕組分不易被蒸發(fā)出來(lái),導(dǎo)致航煤閃點(diǎn)降低。可以通過(guò)以下方法來(lái)調(diào)整:航煤在分餾塔T8202中有3個(gè)抽出位置如圖2,分別位于12、19、23層塔盤處,可以降低航煤抽出位置,將其改到第23層塔盤處,提高航煤閃點(diǎn)。同時(shí)增加航煤抽出量,并提高T8203液位,增加航煤在T8203中停留時(shí)間,讓輕組分充分的揮發(fā)出來(lái)。
脫丁烷塔正常操作時(shí)壓力為1.4 MPa左右,壓力波動(dòng)較大,影響因素較多,主要包括塔頂溫度、進(jìn)料溫度、回流量,塔底溫度等。從操作中可以發(fā)現(xiàn),最主要影響因素為塔頂溫度,其次分別為塔頂回流量、塔底溫度和進(jìn)料溫度。增加它們可以提高壓力,相反操作能夠降低壓力。為了提高液化氣中C3+C4含量,除了前面提到T8201的操作,還可以增加回流量,提高分離精度。
(1)通過(guò)提高T8201空冷冷后溫度,降低塔壓,同時(shí)增大T8205回流量,能夠提高液化氣中C3+C4含量。
(2)處理量低時(shí),應(yīng)該適當(dāng)提高T8202塔頂回流量,提高1中和2中抽出量,降低進(jìn)料溫度,減少塔底汽提蒸汽,可以降低重石腦油干點(diǎn)。低處理量時(shí),更改航煤抽出位置,增加抽出量,提高T8204液位,能夠增加航煤閃點(diǎn)。
(3)低分油進(jìn)T8201溫度每提高1℃,高壓空冷電機(jī)節(jié)約電能22 kW·h/h,約合184 800 kW·h/a,可節(jié)約9.24萬(wàn)元/a;產(chǎn)品合格情況下,降低T8201汽提蒸汽量,能保證硫化氫完全脫出,節(jié)約汽提蒸汽節(jié)約2 520 t/a,節(jié)約37.8萬(wàn)元;航煤T8203抽出閥每增加1%,航煤抽出量可多產(chǎn)4 200 t/a,增加效益210萬(wàn)元。