320萬t/a輕烴回收裝置的設計與標定

劉曉燕, 謝國宏, 張仲亮, 徐令寶

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320萬t/a輕烴回收裝置的設計與標定

劉曉燕, 謝國宏, 張仲亮, 徐令寶

（中國石油工程建設公司華東設計分公司，山東 青島 266071）

國內(nèi)某千萬噸級大型煉廠320萬t/a輕烴回收裝置，采用了干氣脫硫-吸收-再吸收-石腦油穩(wěn)定-液化氣脫硫-液化氣脫乙烷的無壓縮機工藝流程對煉廠五套裝置的飽和輕烴進行集中回收。在保證各產(chǎn)品質(zhì)量指標的前提下，液化氣回收率可以達到90%以上。重點介紹裝置的工藝流程、裝置技術(shù)特點以及標定情況。標定數(shù)據(jù)顯示，該裝置的處理能力、操作條件以及產(chǎn)品性質(zhì)均能滿足設計值要求。由于該裝置進料量和進料組成波動較大，應及時調(diào)整操作條件，以滿足產(chǎn)品指標要求。

輕烴回收; 飽和輕烴; 集中回收; 標定

煉廠氣包括干氣和液化氣（LPG），主要來自油品的二次加工過程，如催化裂化、延遲焦化、連續(xù)重整和加氫裂化等，其中催化裂化和延遲焦化得到的主要為不飽和氣，連續(xù)重整和加氫裂化等得到的主要為飽和氣，合理利用這部分煉廠氣，對于保護環(huán)境和提高經(jīng)濟效益起著重要的作用[1]。

中國某千萬噸級大型煉廠320萬t/a輕烴回收裝置分為兩期設計，其中一期的實際處理量為255.06萬t/a，二期的實際處理量為311.55萬t/a。該裝置能夠?qū)υ摕拸S五套裝置（常減壓蒸餾裝置、連續(xù)重整裝置、蠟油加氫裂化裝置、石腦油加氫裝置、柴油加氫裝置）的輕烴進行集中回收，并為連續(xù)重整裝置提供合格的進料[2]。

1 工藝流程

該裝置主要由兩個部分組成：尾氣處理部分和分餾部分。

1.1 尾氣處理部分

柴油加氫精制裝置和蠟油加氫裂化裝置的汽提塔頂尾氣[2]進入輕烴回收裝置混合經(jīng)冷卻后進入尾氣脫硫塔分液罐，分液后的尾氣進入尾氣脫硫塔脫除H2S，脫丁烷塔和脫乙烷塔的塔頂尾氣也返回尾氣脫硫塔脫除H2S。

自尾氣脫硫塔來的尾氣經(jīng)冷卻后進入尾氣液化氣油吸收塔分液罐分液，分液后的尾氣進入尾氣液化氣油吸收塔回收液化氣，來自石腦油分離塔塔底的石腦油經(jīng)冷卻后進入尾氣液化氣油吸收塔塔頂作為吸收劑。尾氣液化氣油吸收塔塔底的富油經(jīng)泵升壓后送至脫丁烷塔回收液化氣。

尾氣液化氣油吸收塔塔頂出來的燃料氣進入燃料氣柴油吸收塔，來自常減壓裝置的循環(huán)柴油經(jīng)冷卻后進入燃料氣柴油吸收塔吸收燃料氣中的重組分。燃料氣柴油吸收塔塔頂燃料氣送至燃料氣管網(wǎng)。燃料氣柴油吸收塔塔底的富循環(huán)柴油經(jīng)泵返回至常減壓裝置。

1.2 分餾部分

石腦油加氫部分分離罐底液、重整裝置C5-餾分（脫戊烷工況）、蠟油加氫裂化裝置汽提塔頂液、和吸收塔塔底的富油混合后進入脫丁烷塔[2]，脫丁烷塔塔底重沸設置了重沸爐，脫丁烷塔塔頂油氣冷凝后進入脫丁烷塔頂油水分離罐進行油氣分離。分離罐頂?shù)奈矚夥祷匚矚饷摿蛩?，脫丁烷塔頂油水分離罐底部的液化氣一部分作為脫丁烷塔回流，另一部分送至液化氣處理。從脫丁烷塔塔底出來的石腦油經(jīng)換熱后進入石腦油分離塔。

自脫丁烷塔來的液化氣進入液化氣脫硫塔脫硫。胺洗脫硫后的液化氣經(jīng)換熱后進入脫乙烷塔，塔底液化氣進一步處理滿足合格產(chǎn)品指標后送至罐區(qū)，塔頂尾氣返回尾氣脫硫塔前循環(huán)處理[2]。

脫丁烷塔塔底液體經(jīng)換熱后進入石腦油分離塔，石腦油分離塔塔頂出來的輕石腦油送至罐區(qū)調(diào)和，石腦油分離塔塔底重沸設置了重沸爐，從石腦油分離塔塔底出來的重石腦油經(jīng)換熱后，直接作為重整裝置的進料送至重整裝置；其中小部分重石腦油經(jīng)冷卻后送至尾氣液化氣吸收塔作為吸收劑。

該裝置的流程圖如圖1[2]。

圖1 輕烴回收裝置流程圖

2 裝置主要技術(shù)特點

輕烴回收裝置采用干氣脫硫-吸收-再吸收-石腦油穩(wěn)定-液化氣脫硫-液化氣脫乙烷的工藝技術(shù)路線，裝置技術(shù)有如下特點：

（1）采用無壓縮機回收液化氣的工藝技術(shù)；吸收塔采用自分離的重石腦油作為吸收劑等工藝手段，液化氣回收率可以達到90%[2]。

（2）輕烴回收裝置對該煉廠多套裝置的輕烴進行集中回收，避免流程的重復設置，節(jié)省投資。

（3）由于輕烴回收裝置處理多個裝置的物料，考慮裝置的靈活操作，設備給予了一定的設計裕量。此外，在脫丁烷塔底和石腦油分離塔底分別設置了重沸爐，可以保證該裝置在運行時不受其它裝置開停工影響。

（4）輕烴回收裝置流程配備齊全，而且石腦油經(jīng)過預加氫處理，因此，本裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品具有較高的質(zhì)量，干氣、液化石油氣和輕石腦油作為合格產(chǎn)品可以直接進入管網(wǎng)或罐區(qū)，重石腦油可以直接給重整裝置供料。

3 裝置標定

裝置連續(xù)運行滿3個月后進行了首次標定，主要考核裝置一期負荷運行下的物料平衡、產(chǎn)品質(zhì)量、能耗等。性能考核的時間為連續(xù)48 h。

裝置標定期間主要工藝操作參數(shù)見表1，產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)見表2，物料平衡見表3，裝置能耗見表4。

表1 標定期間主要操作參數(shù)

表2 產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)

表3 物料平衡

表4 裝置能耗

通過這次標定，輕烴回收裝置處理量達到了一期設計值，裝置操作數(shù)據(jù)、產(chǎn)品性質(zhì)以及能量消耗均符合設計要求。

（1）裝置處理能力：裝置處理量及原料性質(zhì)受全廠總體物料平衡影響，標定期間進料量超過一期設計值303.6 t/h，達到了338.4 t/h，為一期設計值的111%。

（2）進料性質(zhì)波動較大：標定的裝置主要操作參數(shù)與一期的設計值基本一致，但進料組分變輕，液化氣收率增加，石腦油收率減少。由于進料量和進料組成波動較大，需要及時調(diào)整裝置的操作條件。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量：裝置產(chǎn)品質(zhì)量全部合格，液化氣小于C2組分平均為0.33%（v/v），大于C5的組分平均為0.47%（v/v），均在產(chǎn)品要求的范圍內(nèi)，液化氣的回收率約為91.25%；輕石腦油的硫含量為0.6×10-6( wt)，氮含量為0.4×10-6( wt)，也在產(chǎn)品要求的范圍內(nèi)。

（4）能耗：裝置標定的能耗為632.04 MJ/t原料，略高于于設計值563.1 MJ/t原料。原料性質(zhì)的變化使重沸爐的負荷增加，原設計中燃料全部為燃料氣，而實際消耗中增加了燃料油的用量，因此能耗略有增加。

4 結(jié) 論

（1）320萬t/a輕烴回收裝置采用干氣脫硫-吸收-再吸收-石腦油穩(wěn)定-液化氣脫硫-液化氣脫乙烷的工藝技術(shù)路線，集中處理全廠五套裝置的含硫干氣和未穩(wěn)定石腦油，液化氣回收率可以達到90%以上。

（2）標定數(shù)據(jù)顯示，該裝置的處理能力、操作條件以及產(chǎn)品性質(zhì)均能滿足設計值要求。由于該裝置進料量和進料組成會波動較大，應及時調(diào)整操作條件，以滿足產(chǎn)品指標要求。

參考文獻：

［1］徐春明，楊朝合. 石油煉制工程[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社，2009：578.

［2］ 謝國宏，劉曉燕，李愛凌，王德會. 大型煉油廠輕烴回收流程的設計[J]. 當代化工，2011，40(8)：852-855.

Design and Calibration of 3.2 Mt/a Saturate Gas Concentration Process Unit

，，，

（CPECC East China Design Branch, Shandong Qingdao 266071，China）

In the 3.2 Mt/a saturate gas concentration process unit of a grass-roots refinery with a capacity of over 10 million tons per year, non-compressor process (gas desulfurization-absorption-resorption-naphtha stabilizer-LPG desulfurization-LPG deethanizing) has been applied to centralized recycling saturate light hydrocarbon of five sets of unit. In the premise of achieving product quality indicators, LPG recovery rate can reach to above of 90%. The process flow, technical features, performance tests during calibration are described in detailed. Calibration data display, processing capability of the unit, operating conditions and the product quality can meet the requirements of the design requirements. Since feed rate and feed composition fluctuations, the operating conditions should be adjusted timely, to meet product specification requirements.

Saturate gas concentration; Saturate light hydrocarbon; Centralized recycling; Calibration

TE 624

A

1671-0460（2016）09-2141-03

2016-06-07

劉曉燕（1982-），女，山東省聊城市人，工程師，碩士研究生，2009 年畢業(yè)于中國石油大學（北京）化學工藝專業(yè)，從事煉油工藝設計工作。E-mail：liuxiaoyan@cnpccei.cn。