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        裂解汽油加氫裝置尾氣回收的研究與應(yīng)用

        2022-10-10 06:48:04
        煉油與化工 2022年4期
        關(guān)鍵詞:裂解氣汽提塔塔頂

        魯 鵬

        (中國(guó)石油大慶石化公司化工一廠,黑龍江 大慶 163714)

        某石化公司50×104t/a裂解汽油加氫裝置于2012年9月建成投產(chǎn)。裝置氣相物料損失主要在在脫戊烷塔頂?shù)腃4及輕組分排放、汽提塔尾氣排放2個(gè)點(diǎn),2股排放分別進(jìn)入熱火炬和酸火炬,排放總量為500 kg/h。2015年,經(jīng)過(guò)對(duì)排放情況進(jìn)行信息采集、分析和模擬計(jì)算,掌握排放氣體性質(zhì),通過(guò)回收的方式,將裝置尾氣回收至裂解氣壓縮機(jī),達(dá)到了尾氣綜合利用的目的。

        1 裝置流程

        裝置采用2段加氫工藝技術(shù),生產(chǎn)的加氫汽油送給芳烴抽提裝置做原料,副產(chǎn)品C5和C9送出裝置進(jìn)行進(jìn)一步加工[1]。

        2 尾氣樣品回收可行性驗(yàn)證

        尾氣組成中的H2含量為23.645%、C4烴類(lèi)為11.575%,均具有回收價(jià)值,加氫裝置幾股尾氣操作壓力不盡相同,均高于裂解氣壓縮機(jī)1級(jí)入口壓力,因此根據(jù)2股尾氣的壓力及流量回收至乙烯裝置壓縮機(jī)入口處管線,以形成最優(yōu)化的回收方案。

        2.1 尾氣樣品回收可行性驗(yàn)證

        脫C5塔頂尾氣主要為不冷凝的C4組分,汽提塔頂尾氣主要為反應(yīng)后加氫汽油中溶解釋放出的H2及部分輕組分,該部分尾氣均可送入乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)入口,重新進(jìn)行分離和回收處理。尾氣組成相對(duì)穩(wěn)定;裂解汽油中C5及以上輕組分組成穩(wěn)定;脫C5塔塔頂操作條件始終保持穩(wěn)定;反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)物均為穩(wěn)定的加氫汽油,反應(yīng)壓力及汽提塔塔釜溫度、塔壓均保持穩(wěn)定狀態(tài),其塔頂排放氣流量、組成穩(wěn)定[2]。

        2.2 各工藝參數(shù)條件的驗(yàn)證

        能否在不增加額外壓縮設(shè)備的情況下,通過(guò)2股尾氣的自壓將尾氣送入乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)入口,是驗(yàn)證的關(guān)鍵。其工作條件分別如下:

        利用汽提塔回流罐現(xiàn)有放空口回收尾氣條件:流量200~500 kg/h(正常),300 kg/h(最大);壓力0.50 MPa(正常),0.78 MPa(最大);溫度40℃(正常),50℃(最大),30℃(最?。?。

        利用脫C9塔回流罐現(xiàn)有放空口回收尾氣條件:流量50~300 kg/h(正常),100 kg/h(最大);壓力0.13 MPa(正常),0.2 MPa(最大);溫度63.1℃(正常),65℃(最大),40℃(最?。?。

        裂解氣壓縮機(jī)入口氣體現(xiàn)有流量295 t/h(最大),284 t/h(正常),26 t/h(最?。?;入口壓力0.027 MPa(正常),0.038 MPa(最大),0.020 MPa(最小)。

        利用先進(jìn)模擬軟件驗(yàn)證2股不同尾氣在不同流量、壓力下所需達(dá)到的產(chǎn)品要求。在軟件模擬過(guò)程中,主要進(jìn)行了尾氣壓力及流量的復(fù)核性計(jì)算,對(duì)實(shí)際回收過(guò)程及流程提出的條件進(jìn)行核對(duì);對(duì)2股尾氣同時(shí)并入的條件以及單獨(dú)并入的運(yùn)行狀態(tài)的演示,為異常情況的運(yùn)行狀態(tài)提供數(shù)據(jù)支持,并能提供裝置瓶頸或異常部位。

        2股尾氣的物性分析見(jiàn)表1。

        表1 尾氣物性分析

        3 回收技術(shù)方案

        脫C9塔回流罐尾氣回收線從原氮?dú)庾⑷刖€雙閥之間引出,經(jīng)調(diào)節(jié)閥B控制送至裂解氣壓縮機(jī),氮?dú)庾⑷刖€雙閥前加調(diào)節(jié)閥A。脫C9塔回流罐壓力低于指標(biāo)時(shí),調(diào)節(jié)閥B以及調(diào)節(jié)閥都處于關(guān)閉狀態(tài),補(bǔ)氮調(diào)節(jié)閥A打開(kāi);脫C9塔回流罐壓力高于指標(biāo)時(shí),調(diào)節(jié)閥B打開(kāi),補(bǔ)氮調(diào)節(jié)閥A關(guān)閉;當(dāng)脫C9塔回流罐壓力增大,調(diào)節(jié)閥B全開(kāi)仍不能滿足壓力控制要求時(shí),放空調(diào)節(jié)閥開(kāi)始打開(kāi)[3]。

        汽提塔回流罐尾氣回收線從原放空線雙閥之間引出,經(jīng)調(diào)節(jié)閥C控制送至裂解氣壓縮機(jī)。調(diào)節(jié)閥C與原壓力控制閥以及壓力遠(yuǎn)傳組成分程控制系統(tǒng)。正常情況下由調(diào)節(jié)閥C進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)閥全關(guān);當(dāng)壓力增大,調(diào)節(jié)閥C全開(kāi)仍不能滿足壓力控制要求時(shí),調(diào)節(jié)閥開(kāi)始打開(kāi)[4]。

        4 效果評(píng)價(jià)

        改造項(xiàng)目從2017年6月至今,脫戊烷塔頂?shù)腃4及輕組分排放、汽提塔尾氣排放實(shí)現(xiàn)全回收,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,損失率及綜合效益顯著改善[5]。

        效益主要從3個(gè)方面計(jì)算。

        (1)2017年累計(jì)回收尾氣量為2 208 t,2018年累計(jì)回收尾氣為2 952 t;

        (2)H2回收2017年為522.082 t,2018年698 t;烴類(lèi)回收2017年為255.576 t,2018年為341.694 t;

        (3)2017年、2018年物料價(jià)格:H28 831元/t、10 651元/t;C43 091元/t、3 787元/t;

        費(fèi)用總計(jì):回收H2效益+回收C4烴類(lèi)效益。

        2017年 效 益 為540.05萬(wàn) 元;2018年 效 益 為872.84萬(wàn)元。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)流程改造的方式,實(shí)現(xiàn)了裂解汽油加氫裝置尾氣的回收,降低了裝置損失,并實(shí)現(xiàn)了回收的經(jīng)濟(jì)效益,目前該流程系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好,回收物料滿足上游裝置生產(chǎn)過(guò)程。通過(guò)裝置的優(yōu)化調(diào)整,為生產(chǎn)實(shí)際提供了充分的數(shù)據(jù)支持,為裝置今后的節(jié)能降耗生產(chǎn)提供了調(diào)整依據(jù)和對(duì)比數(shù)據(jù)。

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