MTBE裝置共沸塔低溫?zé)崂玫募夹g(shù)改造

薛海鋒（中國(guó)石油化工股份有限公司鎮(zhèn)海煉化分公司，浙江 寧波 315207）

中國(guó)石油化工股份有限公司鎮(zhèn)海煉化分公司MTBE裝置建于1989年，先后在1999年、2004年MTBE裝置裝置進(jìn)行兩次擴(kuò)能改造，目前裝置處理量為15萬(wàn)t/a。該裝置主要是將甲醇和異丁烯反應(yīng)生產(chǎn)汽油調(diào)和劑MTBE。反應(yīng)器出來(lái)混合料經(jīng)過(guò)共沸塔進(jìn)行分離處理，塔頂為碳四、甲醇的共沸物，塔底為MTBE產(chǎn)品。目前共沸塔全部使用蒸汽作為塔底熱源，按年開(kāi)工8400h算，共沸塔重沸器蒸汽消耗量為7.89萬(wàn)t/a。

1 技術(shù)改造的提出

一套加氫裂化分餾塔從減二線抽出白油，需要冷卻降溫，這部分熱源有待于利用。具體工藝參數(shù)計(jì)算如下：白油抽出溫度（280±5）℃，14t/h，150℃以上的平均比熱為2.58kJ/（kg·℃），考慮到連接管線的熱損失，到達(dá)MTBE裝置時(shí)的溫度為（268±5）℃，則白油可提供的低溫?zé)釣椋?/p>

而目前，MTBE裝置的共沸塔塔底氣液相返塔溫度控制為127℃，全部采用蒸汽作為塔底熱源，所需熱量為18045kW，如果對(duì)塔底重沸器進(jìn)熱源進(jìn)行的技術(shù)改造，部分使用一套加氫裂化減二線白油作為低溫?zé)嵩?，完全可以滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)要求。

2 改造方案

根據(jù)能量核算，白油的所提供的低溫?zé)岵⒉荒芡耆珴M(mǎn)足共沸塔塔底所需熱量，所以在原有共沸塔T301底重沸器（E308）的基礎(chǔ)上再增設(shè)一臺(tái)重沸器（E308/B），E308熱源不變，仍采用1.0MPa蒸汽，E308/B熱源為加氫裂化減二線白油，盡量先利用低溫?zé)幔蛔銦崃坑蒃308的蒸汽提供。

2.1 換熱器的選型

按照加氫裂化減二線白油抽出平穩(wěn)的情況下可利用的熱負(fù)荷為4625kW，對(duì)E308/B進(jìn)行選型計(jì)算，新增臥室重沸器規(guī)格為BJU800-2.5/2.5-245-6/19-4I，材料為Q345R。具體參數(shù)如表1。

表1 新增E308/B操作參數(shù)

2.2 共沸塔的改造

利用2009年MTBE停工消缺機(jī)會(huì)對(duì)該裝置共沸塔進(jìn)行改造。MTBE裝置共沸塔T301新增開(kāi)口2個(gè)：①重沸器出口1個(gè)，DN600。位置在原液體出口DN600換三通引出，方向與之對(duì)稱(chēng)。②重沸器返回口1個(gè)，DN700，位置在原重沸器返回口高度，并與之對(duì)稱(chēng)。并且分別安裝閥門(mén)作為預(yù)留口，以備后來(lái)新增重沸器的安裝及投用。

2.3 新增重沸器的安裝

新增E308/B的熱負(fù)荷比原來(lái)E308的要小，管線較細(xì)，E308殼程入口液相管徑DN350，殼程出口汽液相管徑DN500，在共沸塔連接處用大小頭做擴(kuò)徑處理。E308/B現(xiàn)場(chǎng)安裝位置與原來(lái)E308一左一右對(duì)稱(chēng)分布。利用2010年一套加氫裂化停工檢修機(jī)會(huì)，在P371出口增設(shè)管排，鋪設(shè)白油往返MTBE裝置E308/B的管線。

2.4 新增控制儀表

①E308/B管程出入口新增2支雙金屬溫度計(jì)、2塊不銹鋼壓力表，新增殼程出入口2支熱電偶溫度檢測(cè)元件。②新增流量調(diào)節(jié)回路1個(gè)（FRC-1101），流量采用節(jié)流裝置＋智能差壓變送器的形式檢測(cè)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用Cv3000系列調(diào)節(jié)閥。

2.5 工藝原則與流程

一套加氫裂化T305減二線白油經(jīng)P371升壓后，作為低溫?zé)嵩此椭罬TBE裝置T301塔底再沸器E308/B前。通過(guò)三通調(diào)節(jié)閥FV1101的開(kāi)度將白油分流，一路直接返回加氫裂化，另一路作為熱源經(jīng)E308/B后，與前一路匯合返加氫裂化空冷冷卻后作為產(chǎn)品出裝置。當(dāng)遇到MTBE停工或生產(chǎn)波動(dòng)、異常時(shí)，白油可在MTBE裝置走E308/B跨線或者直接在加裂改線不經(jīng)MTBE裝置。

改造實(shí)施后，操作難度并不大，共沸塔完全可以滿(mǎn)足產(chǎn)品MTBE的要求，并且充分利用了白油的低溫?zé)幔档土搜b置的蒸汽消耗量。為了盡量多的利用低溫?zé)幔子统槌隽科椒€(wěn)時(shí)可全量進(jìn)入E308/B，通過(guò)E308的蒸汽量控制T301塔底溫度。當(dāng)白油流量出現(xiàn)大的波動(dòng)時(shí)，白油流經(jīng)E308/B采用流量定值調(diào)節(jié)，波動(dòng)量直接返加氫裂化。由于采用三通閥控制，白油流經(jīng)MTBE裝置過(guò)程中并沒(méi)有卡量，所以MTBE裝置的操作對(duì)加氫裂化減二線白油的抽出不會(huì)造成影響。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1 改造費(fèi)用

本次技術(shù)改造費(fèi)用主要包括新增一臺(tái)重沸器、主要材料費(fèi)、安裝費(fèi)、建筑工程費(fèi)及其它，投資總額共計(jì)人民幣2589717元。按十年折舊計(jì)算，每年設(shè)備的折舊為人民幣258971元。

改造后，MTBE裝置共沸塔低，回收低溫?zé)?625kW，節(jié)省蒸汽2.15t/h。同時(shí)加氫裂化白油出裝置低溫?zé)岜蝗∽?，降低了其出裝置的冷卻負(fù)擔(dān)，空冷停用2臺(tái)，節(jié)電90kW。每噸蒸汽按人民幣121元，每度電按人民幣0.5元，年開(kāi)工按8400h算，每年可節(jié)省資金：（2.15×121+90×0.5）×8400=2563260元（人民幣）。

綜上所述，此次回收低溫?zé)徇M(jìn)行了共沸塔重沸器熱源的技術(shù)改造綜合效益為人民幣2304289元。

4 結(jié)論

生產(chǎn)實(shí)踐表明，這次改造是成功的，到達(dá)了預(yù)期的目的：①回收了低溫?zé)嵩?，減少了MTBE裝置共沸塔底蒸汽的使用量，降低了生產(chǎn)成本。②裝置操作上非常方便，跟改造前一樣，主要通過(guò)E308蒸汽量控制共沸塔底溫度，完全可以滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

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