摘要:如今随着人口的不断增长以及对资源需求量的不断增加,使得不可再生资源越来越受到重视。而连续重整装置的原料为石脑油,石脑油作为石油产品之一,因此属于不可再生资源。为加大石脑油的使用效率,我们就对连续重整装置原料预处理单元的优化方面展开了探究。主要将辽阳石化公司140万t/a 的重整装置作为参考依据,研究了先分馏后加氢技术处理的优化效果。得出:当降低重整原料预处理装置所提供重整进料的初馏点,既能够优化预处理单元的效果,还能够改善石脑油预分馏塔进料负荷过高的影响,彻底解决了预处理单元优化的问题。
关键词:连续重整装置;原料预处理;单元优化;效果分析
连续重整装置的关键原料就是石脑油,经过催化等一系列的反应后,生成高辛烷值汽油以及芳烃等,也给加氢装置带来了许多的廉价氢源,是极其关键的装置。辽阳石化公司芳烃厂重整车间的连续重整装置就是将现有UOP连续重整装置经过不断优化后所形成的,其装置的反应规模由140万t/a升级到峰值179t/h。现阶段由于我国对芳烃类物质需求量的不断加大,使得对重整装置进行探究就变得极为重要,其中原料预处理单元作为重整装置至关重要一部分,因此对连续重整装置原料预处理单元优化效果分析方面就变得十分重要。
一、预处理单元的程序
现阶段辽阳石化的处理程序主要是先分馏后加氢的方法。其程序是先把石脑油经过升压以后放入预分馏塔当中,从塔顶拔出低于75℃的馏分,气体就会进到催化设备当中,液体就会进到多功能塔中用来生产液化气以及戊烷油。在塔底的油通过加压以后和预加氢循环气相混合,然后进入到预加氢反应器中,主要为了脱去硫、氮、氧和金属杂质,再将反应物冷却之后放入预加氢气液分离罐中,所隔离的氢气经过压缩的装置展开循环式加压,然后将罐底的物质加入汽提塔中,进行脱水和脱硫,最后形成重整原料。
二、预处理单元含有的问题和优化对策
经过2017年之后重整装置的处理量就明显增大了,以往的预分馏塔的最大处理量是150 t/h,如今已变为155t/h,预处理原料量达到190t/h,超负荷明显。就造成了塔进料换热器E162以及进料泵P162超载荷工作,进而造成系统的操作困难。又因为石脑油原料的干点低,就使得重整装置需将不达标的原料从预分馏塔顶拔出,从而增加了预分馏塔及塔底再沸器的荷载,使装置的效率下降。因此辽阳石化重整车间就开始对原预分馏塔的操作条件展开了研究和完善,以达到对预处理单元的优化改造,将重整反应进料初馏点从75℃降低至68摄氏度,同时控制拔头油采出量在20~30t/h的范围内以减少预分馏塔的进料量。进而降低了E162、P162以及塔底再沸器的实际工作负荷。这就给连续重整装置的效果提升方面带来了新的进展。
三、优化效果
(一)降低预分馏塔分离的负荷
催化重整装置就是为了加工分子低的石油芳烃,像苯、甲苯以及二甲苯等。对预分馏塔操作参数进行优化以后,发现进料换热器的负荷显著减少,进料量由峰值190t/h降低至175t/h,进料泵电机负荷由110%降低至95%,确保了预分馏塔的稳定生产。预分馏塔底的温度由177℃降低至173℃,分离效果仍明显提高,拔头油的干点由77℃降至68℃。经过2018年4月及2018年8月对拔头油性质的分析得出:经过优化以后的拔头油组分由18.42%减小至11.43%,预分馏塔的拔出效果显著增强。
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(二)更加合适的重整进料组分
连续重整的流程主要以具有C6~C11烃的石脑油为主,通过催化反应,把烃的分子构造进行重组,将环烷烃及烷烃环化成芳烃和异构烷烃,并产生氢气。所以不大于C5组分的都不是重整装置的原料。要是在预加氢的石脑油分馏塔中,可以把此组分采取有效的隔离,就可以充分增大反应物的液体收率,同时还能够加强重整加热炉的效率。
(三)增加重整装置的处理量
降低重整进料初馏点能够使预处理单元的效果优化方面显著提升。对于2018年4月的预处理装置,它的进料量平均为86119.44t,其中不包括加氢石脑油,同年8月的预处理装置的进料量为98237.26,其中不包括加氢石脑油,与四月的加工量比增大了14.07%。如果将罐区的精制油统计入内,4月的重整进料数为119453.44t,重整油量共100603t。8月重整进料135976.26t,重整生成油为117429.1t。由于重整处理量的升高,导致重整反应温度也显著提升。经过操作的改变,使得2018年8月的重整油芳烃的含量平均为81.17%,比2018年4月的平均数80.93%增加了0.24%,并且装置液收增加了2.14%。
四、预处理单元改造后的问题
对预处理单元操作优化后,预分馏塔的分馏效果显著提高,改善了石脑油预分馏塔进料负荷过大的问题,不过还具有很多影响连续重整装置稳定性的因素,主要包括:1.优化后的预分馏塔分离效果明显增强,拔头油干点由77℃降到68℃,不过随着拔头油干点温度的降低,预分馏塔底物料中势必携带少量轻组分其中包括烯烃类物质以及含硫、氯、氮的小分子有机杂质。应高度关注预加氢反应器的压降、催化剂结焦与再生、脱氯剂脱出效果等问题。2.由于降低了重整进料的初馏点,就使得脱戊烷塔塔顶的负荷增大,C6以下轻组分产量增加,进而影响脱丁烷塔和脱乙烷塔的操作。同时,随着市场需求结构的调整,液化气及C5产品的收益会直接影响重整装置的效益。3.优化后预处理单元的分馏效率显著提升,不过由于预处理装置处于超负荷或满负荷运行,使得装置各主要设备操作空间减少,降低了对原料质量、生产波动的抗冲击能力。确保装置平稳运行依旧是重整装置创造大效益的第一要务。
五、总结
重整装置作为炼油的关键装置,应对其生产工作进行优化,增强装置的处理效果,确保连续重整装置的运行稳定以及预处理效果的优化。
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论文作者:侯鉴桐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签:分馏塔论文; 装置论文; 进料论文; 单元论文; 原料论文; 芳烃论文; 头油论文; 《基层建设》2019年第5期论文;