摘要：加氢改质装置是炼油厂成品柴油二次加工的重要装置。某炼油厂的加氢改质装置为单段串联全循环加工工艺，该工艺中分馏塔底油泵（简称尾油泵）出口额定流量设计为正常生产时流量。而装置在开、停工期间，反应进料量大于等于设计负荷的50%，由于反应深度低，大分子不能有效裂解，反应进料量大于尾油外甩量，尾油泵无法满足尾油外甩的需要。通过对分馏塔底尾油泵的备用泵与重柴油泵的备用泵的进出口进行工艺改造，完全能够满足操作工况。
关键词：单段串联全循环；尾油泵；重柴油泵；反应深度；倾翻
1 前言
加氢改质装置是成品柴油二次加工的重要装置，某炼油厂加氢改质于2009年建成投产，设计规模为80万吨/年，以直馏重柴油、直馏蜡油及催化柴油为原料，采用某公司的加氢精制催化剂和加氢改质/裂化催化剂，采用单段串联全循环工艺。根据国Ⅴ柴油质量升级的需要，全厂总加工流程不变，于2014年对加氢改质装置进行改造，改造后装置设计规模仍为80万吨/年，加工方案以常一线轻柴油、直馏重柴油、直馏蜡油及催化柴油为原料，采用某化工研究院开发的FF-46加氢精制、FDW-3临氢降凝和FC-14B加氢改质催化剂级配组合技术。
本装置分馏塔底油泵P203/AB（简称尾油泵）设计额定流量32.5吨/h，而反应进料量设计≥55t/h，装置开、停工期间，由于反应深度低，大分子不能有效裂解，导致分馏塔内轻重组份分离效果差，尾油泵无法满足尾油外甩的需要。分馏塔长时间满塔操作或液位波动较大，极易造成分馏塔塔盘倾翻导致非计划停工；尾油泵高负荷或超负荷运行容易使泵的机械密封及转动部件损坏，同时会造成泄漏着火的安全事故。
2 改造前现状
2.1原料、产品现状
某炼油厂加氢改质装置于2014年8月进行了改造，并一次开车成功，装置改造后原料冬季工况为来自减压蒸馏装置的直馏蜡油4.36×104吨/年，来自重油催化裂化装置的催化柴油12.09×104吨/年和来自常压蒸馏装置的直馏重柴油13.28×104吨/年，共计29.73×104吨/年；夏季工况为来自减压蒸馏装置的直馏蜡油4.36×104吨/年，来自重油催化裂化装置的催化柴油12.00×104吨/年，来自常压蒸馏装置的直馏轻柴油10.88×104吨/年和直馏重柴油13.28×104吨/年，共计40.51×104吨/年。
装置改造后设计规模仍为80万吨/年，加工方案中冬季以直馏蜡油、直馏重柴油及催化柴油为原料，生产调和国Ⅴ排放标准-20#低凝柴油产品的需求；夏季以常一线轻柴油、直馏重柴油、直馏蜡油及催化柴油为原料，生产调和国Ⅴ排放标准0#低凝柴油产品的需求，副产一部分石脑油、低分气和含硫干气，石脑油做为催化重整装置原料，低分气和含硫干气经脱硫后做为燃料气。
2.2存在的问题
加氢改质装置的显著特点是临氢、高温、高压、易燃易爆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本装置分馏塔底油泵P203/AB设计正常操作温度为324℃，额定流量32.5吨/h，扬程120.2m，装置开、停工期间，由于反应深度低，大分子不能有效裂解，导致分馏塔内轻重组份分离效果差，而反应进料设计≥55t/h，分馏塔底液位高时需要大量外甩尾油，尾油泵出口流量无法满足尾油外甩的需要。分馏塔长时间满塔操作或液位波动较大，极易造成分馏塔塔盘倾翻导致非计划停工；尾油泵高负荷或超负荷运行容易使泵的机封及转动部件损坏，平均每台泵每年更换两套机封，机封一旦泄露还会造成泄漏着火的安全事故。
2.3改造的思路
加氢改质装置设计重柴油泵两台，重柴油泵P204/AB设计正常操作温度为262℃，额定流量64吨/h，扬程138m。两台泵均为热油泵，在分馏塔底尾油泵的备用泵与重柴油泵的备用泵的出入口进行工艺流程改造，开、停工初期用重柴油泵的备用泵代替分馏塔尾油泵外甩尾油，完全能够满足工艺操作工况。
3 工艺改造
保持原有的主工艺流程不变，在分馏塔底尾油泵的备用泵入口与重柴油泵的备用泵的入口增加等径跨线；在分馏塔底尾油泵的备用泵出口与重柴油泵的备用泵的出口增加等径连通，具体工艺流程改造见下图：
4 应用效果
对尾油泵的备用泵与重柴油泵的备用泵进行工艺改造后，装置在开停工期间外甩尾油时充分利用重柴油泵外甩尾油，避免了分馏塔长时间满塔操作，减少分馏塔塔盘倾翻造成的非计划停工。
工艺改造后避免了分馏塔塔盘倾翻造成的非计划停工，装置停开工1次共需用5天，期间消耗公用工程：中压蒸汽216.71吨，3.2万元；电6.45万度，4.64万元，氮气2030标方，2.3万元；燃料气7.24万方，8.11万元；净化风2190标方，0.25万元。每避免一次开停工节约成本约18.49 万元/年；可减少机泵由于机封损坏更换机封的成本，按同期相比该泵每年需要更换4套机封计算，每套机封2万元，合计节约材料成本8万元/年。总计可实现创效26.49万元/年，同时避免了机封泄漏着火的安全事故。
5 结 论
加氢改质装置尾油泵工艺流程优化后主要有以下技术创新点：
（1）、工艺优化均在原有装置上进行改造，充分利用装置现有条件，维持原主要工艺流程，在满足工艺要求的前提下，减少改动工程量，节省了投资。
（2）、避免了尾油泵高负荷和超负荷运行时造成的机械密封及传动部件损坏引发泄漏着火的安全事故。
（3）、消除了开、停工时尾油泵不能满足操作工况的瓶颈。
（4）、避免了分馏塔因长时间满塔操作，导致塔盘倾翻造成的非计划停工，使装置运行成本大幅降低，确保装置长周期运行。
论文作者:兰勇,刘寒冰,刘斌,同海元
论文发表刊物:《文化时代》2020年2期
论文发表时间:2020/4/30