影響己烷油裝置產(chǎn)品質(zhì)量和效益因素的分析

曹鋒民

（洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471012）

己烷油裝置是以粗己烷為原料，通過加氫脫芳工藝將粗己烷中的烯烴、苯加氫飽和，生產(chǎn)符合指標(biāo)的抽提溶劑油。在生產(chǎn)中要做到精細(xì)化操作，從工藝參數(shù)和生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題多方面分析討論，制定措施，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

1 操作條件的影響

影響加氫脫芳產(chǎn)品的主要工藝參數(shù)有反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、氫油比、空速、催化劑活性、原料性質(zhì)等，但是在平時(shí)操作中，可調(diào)參數(shù)主要還是反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力，其他都是在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定或者受外界所控。所以主要從以下兩方面來分析對(duì)產(chǎn)品的影響。

1.1 反應(yīng)溫度

反應(yīng)溫度在加氫精制工藝參數(shù)中占有非常重要的地位。在一定的氫分壓、空速及氫油比的條件下，從動(dòng)力學(xué)角度看，提高溫度有利于提高反應(yīng)速率，提高催化劑的開環(huán)活性，但溫度提高到一定程度后，隨反應(yīng)溫度的增加，熱力學(xué)平衡限制了芳環(huán)加氫飽和反應(yīng)。所以，反應(yīng)溫度在控制在一個(gè)合適范圍［1］。本裝置反應(yīng)溫度根據(jù)原料性質(zhì)以及催化劑活性可在130～170℃之間調(diào)整。

1.2 反應(yīng)壓力

反應(yīng)壓力的影響是通過氫分壓來體現(xiàn)的。研究表明，氫分壓對(duì)芳烴加氫飽和反應(yīng)的影響是顯著的，芳烴加氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)壓力的提高而顯著提高。因此，提高氫分壓對(duì)加氫飽和反應(yīng)都是有利的。本裝置反應(yīng)壓力可在1.6～1.9Mpa之間調(diào)整。

2 存在的問題及對(duì)策

2.1 產(chǎn)品中苯、溴指數(shù)超標(biāo)

2.1.1 原料性質(zhì)變化。2011年6月由于洛陽分公司芳烴車間調(diào)整，己烷油裝置原料由以前加氫產(chǎn)物改成未加氫，供量增加一倍。原料特征見表1，從表中可見調(diào)整后油品性質(zhì)變差、餾程變寬、溴指數(shù)飆升，芳烴含量增加，油品中己烷比例下降，重組分比重增加。所以本裝置也做出相應(yīng)的調(diào)整，增加溶劑油分餾塔及機(jī)泵，并對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行改造。

表1 原料性質(zhì)

2.1.2 降低空速。在運(yùn)行初期，裝置生產(chǎn)平穩(wěn)，產(chǎn)品良好，但是運(yùn)行一段時(shí)間后，產(chǎn)品中苯、溴指數(shù)超標(biāo)，于是提高反應(yīng)溫度、壓力，效果不明顯。在2011年10月更換催化劑，更換一段時(shí)間后又出現(xiàn)上述情況，這說明制約裝置產(chǎn)品的瓶頸是空速太大，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，必須得加大催化劑容量。2013年1月更換脫芳反應(yīng)器，空速由3h-1降低至1.5h-1，至今反應(yīng)床層溫升在上部兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，說明催化劑總體還保持較高的活性。因此從長遠(yuǎn)效益來看，擴(kuò)大反應(yīng)器降低空速是合理有效的。

2.2 正己烷純度波動(dòng)

正己烷是本裝置的目標(biāo)產(chǎn)品，其純度往往在原料性質(zhì)變化時(shí)波動(dòng)較大，造成純度不夠或產(chǎn)能過剩，影響效益。原料性質(zhì)變化主要是摻煉溶劑油裝置2#產(chǎn)品對(duì)原料的影響。2#產(chǎn)品里正己烷含量較高，但是餾程較寬，輕重組分較多，在摻煉過程中反應(yīng)溫升小，精餾塔壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致正己烷含量波動(dòng)較大。

2.3 動(dòng)力電源不穩(wěn)定

2.3.1 電源現(xiàn)狀。己烷油裝置用電為區(qū)變電所10kV 民用電，電況很不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)。裝置的電路分為Ⅰ、Ⅱ兩段電，正常生產(chǎn)全部掛在10kV 電網(wǎng)上，為了緊急備用，2014年從脫芳油裝置引進(jìn)6kV電。裝置設(shè)備一開一備，分為設(shè)備AB，設(shè)備A電源掛在Ⅰ段電上，設(shè)備B掛在Ⅱ段電上。如果區(qū)變10kV停電時(shí)，在6kV 電負(fù)荷滿足下可以把電源切至6kV 作為臨時(shí)供電。

2.3.2 實(shí)施過程。首先把Ⅱ段電上運(yùn)行的設(shè)備B全部切至Ⅰ段電上的備用設(shè)備A，再把Ⅱ段電掛到6kV電網(wǎng)上，然后把Ⅰ段電上運(yùn)行的設(shè)備A切至Ⅱ段電上的設(shè)備B，最后把Ⅰ段電也掛在6kV電網(wǎng)上，至此Ⅰ、Ⅱ段電都掛在6kV電源上。切電整個(gè)過程簡單平穩(wěn)，對(duì)裝置生產(chǎn)不會(huì)造成波動(dòng)，這樣既不用開停工，也不會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)效益。

2014年后半年兩次停電采用切電方式避免停工總計(jì)5天。按每天加工量為300t，總計(jì)300*5=1 500t。

2.4 加熱爐系統(tǒng)波動(dòng)

加熱爐提供反應(yīng)分餾的全部熱源，一旦波動(dòng)則會(huì)影響到整個(gè)裝置，對(duì)產(chǎn)品極其不利。燃料為分公司提供的高壓瓦斯，由于處于供氣末端其組分很不穩(wěn)定。

在操作中，首先加強(qiáng)上下游裝置的溝通，提前調(diào)整，如果瓦斯組分變很輕可適當(dāng)降量保證反應(yīng)溫度正常。組分變重時(shí)開大伴熱蒸汽及提高引風(fēng)機(jī)變頻，過重污染到環(huán)境，緊急聯(lián)系下游裝置將高壓瓦斯切換到天然氣管線上。同時(shí)做好節(jié)能優(yōu)化，各塔回流在產(chǎn)品達(dá)到指標(biāo)下盡量降到最低，減小塔負(fù)荷。分餾塔在合適范圍內(nèi)降低塔壓有助于分離且負(fù)荷降低。

2.5 低壓后路不暢

塔壓對(duì)于精餾操作來說非常重要，壓力變化則會(huì)導(dǎo)致氣液相組分變化，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。特油廠低壓系統(tǒng)距分公司排放火炬較遠(yuǎn)，由于地形不佳導(dǎo)致管線下溝上橋，冬季低洼處容易積液堵塞造成后路不暢，影響分餾系統(tǒng)壓力。

寬餾分裝置在建設(shè)時(shí)新增地面火炬，出現(xiàn)后路不暢時(shí)，立即聯(lián)系值班長將低壓切換到地面火炬，然后緊急處理，避免影響產(chǎn)品質(zhì)量。2014年12月就出現(xiàn)了4次低壓不暢，都能及時(shí)處理正常，減小裝置波動(dòng)。己烷油裝置為此制定了定期對(duì)低壓管線排液至地下污油槽并回收的規(guī)定。

3 節(jié)能增效措施

3.1 部分機(jī)泵停運(yùn)

2011年12月裝置擴(kuò)能后塔3塔4底產(chǎn)品都可以自壓至罐區(qū)，P206、P213 停運(yùn)。P213 電機(jī)功率15kW，P206 電機(jī)功率4.2kW，4.2+15=19.2kW，1h可節(jié)約用電19度，全年8 000h19.2*8 000=15.36萬度。

3.2 定期清理換熱設(shè)備

塔4 頂空冷風(fēng)機(jī)長時(shí)間運(yùn)行后翅片較臟，影響冷卻效果；同樣加熱爐由于瓦斯變重燃燒不完全爐管表面積碳，也會(huì)降低換熱效率，所以定期對(duì)其進(jìn)行清理。

3.3 分餾冷卻系統(tǒng)改造

在夏季生產(chǎn)中，冷卻水系統(tǒng)負(fù)荷大，已是己烷油裝置夏季操作的一個(gè)瓶頸。由于各塔冷后溫度較高，造成冷卻器結(jié)垢嚴(yán)重，增加了設(shè)備維修費(fèi)用。為了保證處理量和產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)其余分餾塔進(jìn)行改造，計(jì)劃增上空冷風(fēng)機(jī)，減小循環(huán)水量，提高裝置操作彈性。

3.4 增上油氣回收系統(tǒng)

由于己烷油裝置油品較輕，正常生產(chǎn)中分餾塔頂會(huì)排放大量油氣進(jìn)低壓系統(tǒng)，這樣不僅造成浪費(fèi)，而且低壓火炬燃燒會(huì)造成環(huán)境污染。所以下一步計(jì)劃增上油氣回收系統(tǒng)并作為加熱爐燃料，減少排放燃燒量，節(jié)約能源。

4 結(jié)語

本文對(duì)己烷油裝置產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素進(jìn)行分析并采取有效措施，減少裝置波動(dòng)，保證了產(chǎn)品合格。同時(shí)制訂優(yōu)化節(jié)能方法，增加經(jīng)濟(jì)效益。

［1］曹炳志.影響蠟加氫裝置產(chǎn)品質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益的因素分析［J］，遼寧師專學(xué)報(bào)：2006，8（1）:90-92.