輕汽油醚化裝置開工過程分析

李錫楊 楊鳳濱 孟祥雷 陶貴金

摘 要：某石化分公司根據(jù)全廠整體布局和汽油質(zhì)量升級的需要建成40萬t/a催化輕汽油醚化裝置，對裝置的開工過程進(jìn)行闡述，包括催化劑的裝填、干燥、引入催化輕汽油。對數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，并對結(jié)果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明輕汽油與甲醇在醚化反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)良好，C5叔碳烯烴總轉(zhuǎn)化率為95.12%，大于93%，C6叔碳烯烴總轉(zhuǎn)化率57.08%，大于50%，指標(biāo)均滿足裝置設(shè)計(jì)指標(biāo)。在裝置滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，甲醇消耗量能夠達(dá)到3.73t/h，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

關(guān)鍵詞：開工;轉(zhuǎn)化率;甲醇消耗;經(jīng)濟(jì)效益

1 前言

輕汽油醚化工藝可將催化輕汽油中的C5-C7叔碳烯烴與醇類（甲醇或乙醇）發(fā)生醚化反應(yīng)生成相應(yīng)的醚（TAME、TAEE等）。該工藝可將低價(jià)值的甲醇轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的汽油，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著[1-2]。某石化分公司根據(jù)全廠整體布局和汽油質(zhì)量升級的需要建成40萬t/a催化輕汽油醚化裝置，其原料為催化汽油加氫裝置的催化汽油原料經(jīng)選擇性加氫并分餾后的催化輕汽油。采用中國石油蘭州化工研究中心開發(fā)的催化輕汽油醚化LNE-3工藝技術(shù)。裝置由原料預(yù)處理部分、膨脹床醚化反應(yīng)-催化蒸餾與醚化產(chǎn)物分離-二段深度醚化部分、甲醇回收部分組成。

2 開工過程

2.1催化劑干燥

醚化催化劑是陽離子交換樹脂，儲運(yùn)期內(nèi)部含有大量水，約50±2w%，含水的樹脂催化劑會影響醚化活性和選擇性，因此開工前需將其中的水用甲醇置換出來。利用甲醇浸泡流程，醚化三臺反應(yīng)器反復(fù)浸泡及排放，直到底部排放的甲醇中水含量小于10w%。三臺反應(yīng)器脫水方式一致，每臺反應(yīng)器甲醇浸泡時(shí)間每次大約12小時(shí)，經(jīng)過3次浸泡后基本合格。利用甲醇浸泡流程，對催化蒸餾塔反應(yīng)段催化劑進(jìn)行淋洗，催化蒸餾塔塔釜液位達(dá)到50%時(shí)停止進(jìn)甲醇，由于第一次淋洗甲醇比較污濁，因此不再循環(huán)，直接排放到污甲醇罐。之后進(jìn)行第二次淋洗，繼續(xù)向催化蒸餾塔送新鮮甲醇，到催化蒸餾塔塔釜甲醇量到達(dá)90%時(shí)，開啟循環(huán)泵，使甲醇在催化蒸餾塔中循環(huán)2小時(shí)，然后將甲醇送到污甲醇罐，按照以上步驟反復(fù)淋洗催化劑，直到甲醇中含水小于10w%時(shí)，停止循環(huán)。本裝置催化蒸餾塔催化劑脫水2天后合格。

2.2裝置投料開車

根據(jù)石化公司、石化院蘭州化工研究中心、催化劑廠家共同討論確定的開工方案，開工時(shí)催化輕汽油進(jìn)料量按32t/h（60%負(fù)荷）進(jìn)料，之后數(shù)日逐步提升裝置負(fù)荷到38t/h、47t/h。截止26日18時(shí)，進(jìn)料量達(dá)到47.6t/h，裝置負(fù)荷達(dá)到100%。裝置于投料后10小時(shí)后打通全流程，實(shí)現(xiàn)一次投料開車成功，分析結(jié)果顯示，催化蒸餾塔釜醚化產(chǎn)品油中甲醇含量達(dá)到指標(biāo)要求的小于0.5wt%，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。為提高催化蒸餾塔醚化效果，之后主要對醇烯比、催化蒸餾塔的塔底溫度、塔頂壓力、塔頂回流量等操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。反應(yīng)器甲醇進(jìn)料量按照醇烯比1.4控制，催化蒸餾塔塔底溫度維持在121℃，催化蒸餾塔塔頂壓力維持在0.24～0.25MPa之間，催化蒸餾塔塔頂采出率接近44%，回流比確保不小于1.4。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1催化輕汽油醚化裝置運(yùn)行結(jié)果

開車期間催化輕汽油醚化裝置運(yùn)行結(jié)果匯總見表2。由表2可見，C5叔碳烯烴總轉(zhuǎn)化率為93.95%～96.49%，平均95.12%，C6叔碳烯烴總轉(zhuǎn)化率為55.01%～59.72%，平均57.08%，醚化輕汽油總醚化物含量為20.69w%～23.08w%，平均22.18w%，經(jīng)過醚化后輕汽油烯烴減少18.19～18.55%，平均為18.36%。甲醇消耗量為3.70t/h～3.75t/h，平均3.73t/h（甲醇消耗比7.83%），裝置運(yùn)行情況良好，醚化效果明顯。

3.2物料平衡

物料平衡結(jié)果如表3所示。由表3可見，在裝置輕汽油進(jìn)料量平均為47.63t/h的情況下，甲醇消耗量平均為3.73t/h，由此推算該裝置甲醇消耗量為3.13×104t/a，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

4結(jié)論

催化輕汽油醚化裝置平穩(wěn)運(yùn)行，生產(chǎn)狀況良好。在未開啟第三醚化反應(yīng)器的情況下，C5和C6叔碳烯烴總轉(zhuǎn)化率分別為和93.95%～96.49%和55.01%～59.72%，C5叔碳烯烴轉(zhuǎn)化率達(dá)到了≥93%的設(shè)計(jì)指標(biāo)。C6叔碳烯烴轉(zhuǎn)化率達(dá)到≥50%的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

經(jīng)過醚化后輕汽油烯烴減少量為18.19～18.55%，平均為18.36%。裝置甲醇消耗量達(dá)到3.73t/h，醚化效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉成軍，張香玲，溫世昌等.催化裂化汽油輕餾分醚化裝置工藝設(shè)計(jì)方面的問題討論[J].石油煉制與化工，2011，42（3）;113-117.

[2]李鵬，張英.中國石化清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用[J].煉油技術(shù)與工程，2010，40（12）;11-15.