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        優(yōu)化全廠流程提高異丁烷和丙烷產(chǎn)品質(zhì)量的研究

        2021-10-15 06:17:56劉佳剛王亞東沈筱彥
        天津化工 2021年5期

        劉佳剛, 王亞東,沈筱彥

        (浙江石油化工有限公司,舟山316000)

        1 引言

        浙石化煉油芳烴按照分子煉油理念設(shè)計,遵循“物盡其用、各盡其能”的理論,C3/C4各組分充分利用。但在實際生產(chǎn)過程中,受到原料組成、全流程物料平衡等因素影響,C3/C4分離裝置的異丁烷硫含量50mg/m3左右,無法按商品異丁烷出廠,丙烷產(chǎn)品中乙烷含量高,無法滿足丙烷脫氫裝置進料要求,故異丁烷和丙烷只能按液化氣出廠效益受損。

        通過數(shù)據(jù)收集與處理分析丙烷中乙烷來源發(fā)現(xiàn)1# 輕烴回收裝置液化氣、兩套重整裝置液化氣中乙烷含量較高,且沒有脫乙烷設(shè)施。同時分析異丁烷中硫的來源發(fā)現(xiàn)C1/C2裝置輕烴液化氣中硫含量較高,平均達到100ppm 以上,最大時甚至超過300ppm。

        通過研究全廠流程,優(yōu)化液化氣加工工藝流程,充分利用現(xiàn)有裝置脫乙烷能力,最大程度回收重整液化氣中乙烷,使丙烷純度≥96.5%達到丙烷脫氫裝置原料要求,脫出乙烷可作為乙烯裂解裝置的優(yōu)質(zhì)原料。同時,充分利用現(xiàn)有裝置脫硫醇能力,脫除C1/C2裝置輕烴中硫醇,保證異丁烷產(chǎn)品達到協(xié)議中硫含量指標(硫含量≤10mg/m3),提升每個分子的價值,最大程度地實現(xiàn)“分子煉油”技術(shù)的大型工業(yè)化應(yīng)用。

        2 技術(shù)研究內(nèi)容

        2.1 丙烷純度低原因分析

        C3/C4分離裝置產(chǎn)品丙烷中(1123SC0102)丙烷含量約占85%,乙烷含量約占12%,丙烷產(chǎn)品組分分析發(fā)現(xiàn)丙烷中含有較多的乙烷,這是丙烷純度低的主要原因。

        通過分析140 萬t/a C3/C4分離裝置原料來源,進而分析乙烷來源,其原料來源有:重整部1#輕烴回收裝置、連續(xù)重整裝置液化氣以及柴油加氫部2# 輕烴回收裝置。

        2.1.1 # 輕烴回收裝置液化氣(1103SA0402)

        1# 輕烴回收裝置液化氣中丙烷含量約占48%,乙烷約占8%,液化氣進入C3/C4分離裝置分離后,乙烷進入丙烷產(chǎn)品中,嚴重影響丙烷產(chǎn)品純度。

        2.1.2 兩套連續(xù)重整裝置液化氣(1109SN2112、1110SN2112)

        1)1 # 連續(xù)重整裝置液化氣中丙烷含量約占45%,乙烷約占15%,液化氣進入C3/C4分離裝置分離后,乙烷進入丙烷產(chǎn)品中,嚴重影響丙烷產(chǎn)品純度。

        2)2 # 連續(xù)重整裝置液化氣中丙烷含量約占38%,乙烷約占10%,液化氣進入C3/C4分離裝置分離后,乙烷進入丙烷產(chǎn)品中,嚴重影響丙烷產(chǎn)品純度。

        一扇窗子立刻打開,拿著槍的黑臉孔的人竟跳進來,踏了金枝的左腿一下。那個黑人向棚頂望了望,他熟悉地爬向棚頂去,王婆也跟著走來,她多日不見金枝而沒說一句話,宛如她什么也看不見似的。一直爬上棚頂去。金枝和母親什么也不曉得,只是爬上去。直到黃昏惡消息仍沒傳來,他們和爬蟲樣才從棚頂爬下。王婆說:“哈爾濱一定比鄉(xiāng)下好,你再去就在那里不要回來,村子里日本子越來越惡,他們捉大肚女人,破開肚子去破‘紅槍會’(義勇軍的一種),活顯顯的小孩從肚皮流出來。為這事,李青山把兩個日本子的腦袋割下掛到樹上?!?/p>

        2.1.3 柴油加氫部2# 輕烴回收液化氣(1134SC0417)

        從表1可以看出柴油加氫部2# 輕烴回收液化氣中乙烷含量很低。

        表1 140 萬t/aC3/C4 分離裝置原料來源(數(shù)據(jù)取自PI 系統(tǒng))

        綜上所述,1# 輕烴回收裝置液化氣、兩套重整裝置液化氣中乙烷含量較高,直接進入C3/C4分離裝置后,沒有脫乙烷設(shè)施,乙烷進入丙烷產(chǎn)品中,造成丙烷純度不達標。

        2.2 異丁烷硫含量高原因分析

        異丁烷產(chǎn)品硫含量約在50%左右,異丁烷商品出廠協(xié)議指標為不大于10mg/m3。無法作為異丁烷商品出廠,只能作為液化氣組分出廠或者進加熱爐作為燃料,效益嚴重受損。

        2.2.1 1#輕烴回收裝置液化氣(1103SA0402)

        表2 柴油加氫部2# 輕烴回收液化氣組成分析(數(shù)據(jù)來自LIMS)

        1# 輕烴回收裝置液化氣硫含量很高,是造成異丁烷產(chǎn)品硫含量高的主要原因。進一步分析1#輕烴回收裝置原料來源,發(fā)現(xiàn)C1/C2液化氣含量高,且1# 輕烴回收裝置處理負荷高,脫硫能力受限,造成1# 輕烴回收脫硫后液化氣中硫含量高。

        2.2.2 兩套連續(xù)重整裝置液化氣(1109SN2112、1110SN2112)

        2.2.3 柴油加氫部2# 輕烴回收液化氣(1134SC0417)

        柴油加氫部2# 輕烴回收液化氣H2S 很低,平均在4.2mg/m3。

        綜上所述,造成異丁烷產(chǎn)品硫含量超標的主要原因是1# 輕烴回收裝置液化氣硫含量很高。

        2.3 流程優(yōu)化思路(圖1)

        圖1 液化氣加工流程優(yōu)化示意圖

        對煉油芳烴第一事業(yè)部現(xiàn)有裝置進行分析,具備脫乙烷能力的裝置有:重整部1# 輕烴回收裝置,柴油加氫部2# 輕烴回收裝置和氣分裝置。具備脫硫能力的裝置有:重整部1# 輕烴回收裝置、柴油加氫部2# 輕烴回收裝置和產(chǎn)品精制裝置。由于1# 輕烴回收裝置高負荷運行脫乙烷和脫硫能力無法滿足需求。提出如下流程改造方案:1)將1# 輕烴回收乙烷含量高液化氣通過中間罐區(qū)中轉(zhuǎn)送氣分裝置脫乙烷;將重整液化氣送輕烴回收脫乙烷,合格后再送C3/C4裝置;2)增加流程,將C1/C2含硫液化氣送產(chǎn)品精制裝置脫硫。

        2.4 實施技術(shù)改造方案(圖2)

        圖2 實施技術(shù)改造方案示意圖

        2.4.1 1#輕烴回收裝置液化氣不進脫乙烷塔,新增跨線至液化氣至罐區(qū)管線,由罐區(qū)轉(zhuǎn)至氣分裝置脫乙烷。

        2.4.2 在C1/C2分離裝置至輕烴回收管線上新增跨線,跨到蠟油加氫液化氣上,實現(xiàn)C1/C2分離裝置含硫液化氣送至產(chǎn)品精制脫硫。

        2.4.3 由于重整液化氣中硫含量不高,所以不必進1# 輕烴回收裝置脫硫單元,直接進脫乙烷塔脫出乙烷,然后再進C3/C4分離裝置。

        3 應(yīng)用效果及經(jīng)濟效益

        3.1 應(yīng)用效果

        1)在流程優(yōu)化后丙烷純度大大提升,2020年10 月1 日~12 月25 日平均值為98.2%,合格率高達99.43%。后期由于煉油芳烴第二事業(yè)部部分裝置開工,根據(jù)全廠流程平衡,對液化氣產(chǎn)品進了相應(yīng)調(diào)整。

        2)在科研項目實施后異丁烷硫含量達到協(xié)議指標,平均3.59mg/m3,合格率100%,效果明顯。

        3.2 經(jīng)濟效益情況

        從2020年10 月優(yōu)化流程全部投用以來,C3/C4裝置丙烷純度由原來的90%以下長期穩(wěn)定在97%以上,滿足丙烷脫氫裝置進料要求;異丁烷硫含量從由原來50mg/m3左右降低至10mg/m3以下,可以合格出廠,效果明顯。

        重整液化氣中的丙烷可以全部回收,2020年課題研究實施以來,C3/C4分離裝置加工重整液化氣5.35 萬t,其中丙烷含量40% wt,增加丙烷2.14萬t,丙烷與液化氣效益差平均按200 元/t 計。異丁烷硫含量控制到10mg/kg 以下,低硫異丁烷出廠3.58 萬t,異丁烷與液化氣效益差平均按50元/t 計。

        全年重整液化氣產(chǎn)量21.3 萬t,低硫異丁烷出廠按10 萬t 計。

        當(dāng)年效益=5.35×0.4×200+3.58×50=607(萬元)

        全年效益預(yù)測=21.3×0.4×200+10×50=2204(萬元)

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