降低催化裂化干氣中C3以上組分含量

李曉偉

（中國石化化工股份有限公司洛陽分公司，河南 洛陽，471012）

1 前言

洛陽石化第一套催化裂化裝置于1984年建成投產(chǎn)，經(jīng)過不斷的改造升級，現(xiàn)加工能力為160萬噸／年，裝置由反應(yīng)再生分餾、吸收穩(wěn)定、液化氣及干氣脫硫等系統(tǒng)組成，催化裂化干氣是催化裂化的副產(chǎn)品，產(chǎn)品價值比較低，均作為燃料使用，但催化裂化中C3以上組分為催化裂化的主要產(chǎn)品組分，使用價值比干氣的高，可見降低催化裂化中C3以上組分勢在必行?，F(xiàn)一催化裂化干氣夏季溫度高，干氣中C3以上組分的含量要求在2%以下；冬季溫度低，干氣中C3以上組分含量要求在1.8%以下。通過一段時間的摸索觀察，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化指標，調(diào)整操作，保養(yǎng)設(shè)備，能夠?qū)⒋呋鸦蠧3以上組分控制在更低的指標，通過不斷優(yōu)化來提高裝置生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。

2 工藝流程

一催化裝置吸收解吸系統(tǒng)工藝流程圖見圖1，在吸收塔內(nèi)，粗汽油作為吸收劑從塔頂入塔后往下走（采用填料塔盤，使液體分布的更均勻），壓縮富氣從塔底進入后向上走與下降的液體進行氣、液逆向接觸，完成吸收過程。吸收是一個放熱過程，為了維持較低的溫度以利于操作，塔內(nèi)多余的熱量分別由一中、二中取走。C3以上組分在上升過程中逐步被吸收，C3以上組分在氣相中的濃度逐漸減小。在吸收C3以上組分的同時，由于相平衡關(guān)系，富吸收油中也吸收了部分C2組分，再通過解吸塔將C2組分解析出來，在此過程中由于相平衡關(guān)系，部分C3、C4組分也被解吸出來，所以解吸氣要和壓縮富氣一起再送到吸收塔進行吸收，吸收塔頂出來的貧氣進再吸收塔以輕柴油作再吸收劑進一步回收C3、C4組分，再吸收塔底的富吸收油返回分餾塔。解吸塔底出來的脫乙烷汽油進入穩(wěn)定塔，分別在塔頂和塔底分離出液化氣和穩(wěn)定汽油。

圖1 一催化裝置吸收解吸系統(tǒng)工藝流程圖

3 影響干氣中C3以上組分含量的因素分析

一催化吸收解吸系統(tǒng)的操作條件，如粗汽油、穩(wěn)定汽油、輕柴油的用量，操作溫度以及壓力，對于干氣中的C3含量的影響比較大，通過分析這些因素，找出造成干氣中C3以上組分含量高的要因，根據(jù)要因調(diào)整操作來降低干氣中C3含量。下面就對要因加以分析和討論。

3.1 富氣進塔溫度高，吸收劑溫度高

吸收過程主要是放熱過程，氣體組分被吸收油吸收轉(zhuǎn)化為液化氣，要放出冷凝潛熱由于壓縮富氣進料中被吸收的組分較多，吸收塔內(nèi)操作壓力變化小。吸收操作溫度升上，會引起被吸收組分的氣液平衡常數(shù)K值變化大，對氣液平衡關(guān)系產(chǎn)生影響，即吸收達到平衡時，氣體中被吸收組分在氣相中的濃度要增大，而在液相中的濃度要減小，操作溫度升高，氣體中被吸收組分在氣液兩相中的實際濃度與平衡濃度的差值變小，改塔吸收過程傳質(zhì)動力減少，吸收速率降低，整個塔的吸收效果下降。本裝置造成吸收塔吸收溫度高的因素為富氣進塔溫度高，吸收劑溫度高。

3.2 解吸塔溫度高

解吸塔操作不僅影響下游穩(wěn)定塔塔頂產(chǎn)品液化氣純度，液化氣的收率，還影響上游吸收塔操作效果。解吸塔操作的主要任務(wù)是控制塔底汽油中的乙烷含量，即控制汽油的乙烷脫吸率。若解吸塔的解吸溫度過高則塔頂脫吸氣量大而且含有較多的C3、C4組分，返回到吸收系統(tǒng)，再次進入吸收過程，從而使大量的C3、C4組分循環(huán)于壓縮機富氣冷凝器、吸收塔、解吸塔之間，增加吸收塔的負荷，使C3以上組分吸收率變差，從而干氣質(zhì)量變差。

3.3 吸收解吸壓力低

由于一聯(lián)合催化裂化氣壓機的運行時間較長，壓縮能力減弱。受氣壓機影響，吸收解吸壓力低，吸收效果差。

3.4 吸收劑量小

吸收塔的氣液比是指進入吸收塔的吸收劑用量與進塔氣體量之比，吸收塔都以粗汽油為吸收劑，以部分穩(wěn)定汽油作為補充吸收劑，正常操作中，粗汽油全部進入吸收塔。所以，加大液氣比就是加大補充的穩(wěn)定汽油的量，加大液氣比，使吸收油中被吸收的氣體組分濃度降低，可使吸收推動力增加，從而提高吸收效率。本裝置中吸收劑量小，導致進入吸收塔的富氣中C3以上組分不能很好地被吸收，導致干氣中C3以上組分高。

4 根據(jù)以上問題，我們對生產(chǎn)工況進行如下優(yōu)化

（1）根據(jù)富氣進塔溫度，及時開停空冷風機及噴水，具體措施為，夏天時，氣溫較高，及時開空冷和噴水，加強巡檢，若發(fā)現(xiàn)空冷噴水噴頭堵塞時，及時匯報處理，發(fā)現(xiàn)翅片結(jié)垢嚴重時，及時清理；冬天時，氣溫較低，可適當?shù)耐ｏL機及噴水，保證進塔溫度不大于45℃。

（2）根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量分析，調(diào)整解吸塔底換熱器加熱蒸汽流量，保證液化氣C2含量為零的前提下，盡量降低解析塔底溫度。經(jīng)過摸索，塔底重沸器溫控閥控制在118～121℃之間為最佳。

（3）根據(jù)氣壓機的情況，盡量提高吸收解吸塔壓力，控制解吸塔壓力在0.95～1.1MPa之間。

（4）提高穩(wěn)定汽油吸收劑量，既要保證吸收效果，又不過度吸收。降低吸收劑溫度，穩(wěn)定汽油吸收劑量控制在45～50t／h，溫度不大于40℃。

5 實施效果

通過各項措施的實施，與2012年對比，2013年一催化裝置干氣C3以上組分含量降低到1.5%以下，見表1、表2和圖2。這充分證明經(jīng)過持續(xù)優(yōu)化，降低干氣中C3含量工作取得了顯著成效。

表1 2012年一催化裝置干氣C3以上組分含量

表2 2013年一催化裝置干氣C3以上組分含量

圖2 2013年和2012年一催化裝置干氣C3以上組分含量對比

6 結(jié)束語

通過近一年的優(yōu)化操作，洛陽石化一聯(lián)合裝置催化裂化裝置干氣中C3以上組分含量由原來夏季干氣中C3以上組分的含量要求在2%以下；冬季干氣中C3以上組分含量要求在1.8%以下，降低到現(xiàn)在全年都能控制在1.5%以下。對影響因素認真分析，找出其中的關(guān)鍵因素，從工藝和設(shè)備兩方面入手，進行持續(xù)優(yōu)化，就能產(chǎn)生較好的效果，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

［1］王明哲，姜殿宏.降低催化裂化干氣中C3含量提高液化氣收率［J］.石油煉制與化工，2005，36（10）.

［2］王建禹.催化干氣帶液分析［J］.化工技術(shù).