洛陽石化1#催化裂化分餾塔頂循油做再吸收油的改造與效果

(中國石化洛陽分公司，河南洛陽,471012)

洛陽石化1#催化裂化分餾塔頂循油做再吸收油的改造與效果

祝賀田玉和杜小丁
(中國石化洛陽分公司，河南洛陽,471012)

中國石化洛陽分公司1#催化裂化裝置再吸收油系統(tǒng)由分餾塔頂循油代替催化輕柴油做再吸收油，降低干氣C3含量，提高汽、柴油分割精度。本文通過對(duì)再吸收油系統(tǒng)改造前后的運(yùn)行情況進(jìn)行比較，討論本次改造取得的效果。

再吸收油 干氣C3含量 汽、柴油分割精度

催化裂化生產(chǎn)過程的主要產(chǎn)品是氣體、汽油和柴油，其中氣體產(chǎn)品包括干氣和液化石油氣。干氣主要成分為C1和C2組分，經(jīng)PSA裝置回收氫氣后，通常作為本裝置燃料氣燒掉；液化石油氣經(jīng)氣分裝置分離出的C3和C4組分，均為寶貴的石油化工原料和民用燃料。干氣中的C3含量是干氣主要控制指標(biāo)之一，C3含量偏高容易引起干氣帶油，不利于加熱爐燃燒，同時(shí)也會(huì)造成部分C3可利用組分的損失。因此，降低干氣中的C3含量，提高液化氣產(chǎn)量，是煉化企業(yè)提質(zhì)增效的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

洛陽石化1#催化裂化裝置本周期因處理量的提高，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)處理能力略顯不足，干氣C3含量居高不下，導(dǎo)致液化氣組分長(zhǎng)期流失，直接影響裝置的效益。為改變這一現(xiàn)狀，技術(shù)人員將再吸收塔流程進(jìn)行優(yōu)化，用分餾塔頂循油替代輕柴油做催化干氣的再吸收油，以改善再吸收塔的吸收效果。

1 提高吸收效果的可行措施

氣體吸收原理是利用氣體混合物中各組分在某一液體吸收劑中的溶解度不同，從而將其中溶解度大的組分分離出來[1]。吸收過程操作的好壞與很多因素有關(guān)，如吸收劑的選擇、操作溫度及壓力、氣液比的選擇等方面。

1.1 吸收劑的選擇

吸收劑的性能優(yōu)劣，往往決定成為決定吸收操作效果是否良好的關(guān)鍵。在選擇吸收劑時(shí)，在溶解度、選擇性、揮發(fā)度和粘性等方面需要考慮。

1.2 降低吸收溫度

吸收溫度對(duì)吸收率影響顯著。為保持合適的吸收溫度，要充分發(fā)揮中間冷卻器的作用，降低再吸收塔進(jìn)料物流的溫度，控制好再吸收油入塔溫度。

1.3 提高吸收操作壓力

在其他條件相同的情況下，把吸收壓力由1.1MPa提高到1.4MPa，C3吸收率可提高6.55%。在氣壓機(jī)、塔器等設(shè)備允許的情況下，適當(dāng)提高吸收壓力對(duì)降低干氣C3含量有一定的效果。

1.4 增加吸收劑用量

加大液氣比，可提高吸收率，但吸收劑量的提高必然會(huì)增加裝置的能耗，在節(jié)能降耗方面需要考慮。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般情況下取吸收劑用量為最小用量的1.1-2.0倍比較適宜[2]。

2 頂循做再吸收油的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高對(duì)干氣中C3組分的吸收效果

(1)分餾頂循油是粗汽油與少量柴油的混合液體，從表1中可以看出，頂循油組分比輕柴油輕，且干氣中C6以上組分含量較少。依據(jù)相似相溶原理，選擇組分較接近的頂循油做再吸收劑，更易吸收干氣中的C3組分(約為2.0V%)，能進(jìn)一步提高C3的吸收率，減少液體產(chǎn)品的損失。

(2)頂循油干點(diǎn)在240℃左右，均為300℃以前餾分。因此，頂循油粘度較小，可進(jìn)一步提高再吸收塔全塔板效率。

(3)油品的10%餾出溫度代表著蒸發(fā)性，頂循油10%點(diǎn)比輕柴油低，比汽油高，其蒸氣壓介于柴油、汽油之間，因此干氣吸收過程中既不易蒸發(fā)，又不易被帶出，是干氣中C3組分理想的吸收劑。

表1 催化裂化穩(wěn)定汽油、頂循油和輕柴油性質(zhì)

2.2 再吸收油溫度降低顯著

操作溫度對(duì)氣體吸收過程的操作影響很大，溫度越低，吸收效果越好。輕柴油做再吸收油流程中，進(jìn)再吸收塔溫度在40攝氏度左右。改造后的流程中，冷卻到90℃左右的頂循油經(jīng)過E1326、E1327兩組換熱器后，夏季進(jìn)再吸收塔溫度可降低到30℃左右，冬季可以更低。

2.3 改善分餾塔內(nèi)汽、柴油餾出重疊度

分餾塔柴油抽出線位于18層，而再吸收油返塔線位于20層，在柴油抽出線上方。通過圖1可知，頂循油只有10%左右的柴油組分，返塔后僅需很少的熱量交換就能把頂循油氣化，減少了18-20層塔盤的熱量損失，該段區(qū)間內(nèi)回流液相中的輕組分物料含量相應(yīng)減少，使得柴油初餾點(diǎn)進(jìn)一步提高。

綜合以上對(duì)比，選擇頂循環(huán)油取代輕柴油做再吸收劑，能有效增加干氣C3的吸收率，減少液體產(chǎn)品損失。

3 流程改造后的運(yùn)行情況

2017年7月26日，頂循做再吸收油系統(tǒng)改造完成，正式投用。通過前后兩周各操作參數(shù)的對(duì)比分析，改造后系統(tǒng)運(yùn)行情況良好。

上一周期，再吸收油進(jìn)塔溫度平均值為39.29℃，頂循油替代柴油后，進(jìn)塔溫度平均值為32.70℃，下降了6.59℃，證明再吸收油換熱流程優(yōu)化改造效果明顯。

吸收過程是放熱過程，再吸收油出入塔溫差越大，說明吸收效果越好。上一周期，再吸收油出入塔溫差10.61℃，進(jìn)料量為37.2t/h；改造后，溫差上升至14.79℃，進(jìn)料量為33.3t/h。再吸收油出入塔溫差增大，進(jìn)料量反而減少，說明吸收效果較以往有了很大改善。

由圖1和圖2可以看出，干氣C3含量顯著降低。催化柴油做再吸收油期間，干氣C3含量平均值為2.326V%，頂循油做再吸收油后，該數(shù)值降低至2.022V%，降幅約0.3個(gè)百分點(diǎn)。干氣出裝置量按6.8t/h計(jì)算，則每年可多回收418.9t液態(tài)烴，可創(chuàng)效益125.68萬元/年。

圖1 2017年7月12日-7月25日(改造前)干氣C3含量(體積分?jǐn)?shù))

圖2 2017年7月26日-8月8日(改造后)干氣C3含量(體積分?jǐn)?shù))

頂循油取代輕柴油做再吸收油對(duì)降低汽、柴油重疊度有一定的優(yōu)勢(shì)，理論上能夠更好地平衡再吸收油返塔線和輕柴油抽出線之間分餾塔塔盤上的氣液相負(fù)荷。改造后，柴油循環(huán)量每小時(shí)減少30多噸，再吸收油返分餾塔前經(jīng)E1328與柴油換熱提高返塔溫度，因換熱器熱源不足，導(dǎo)致再吸收油返塔溫度偏低，對(duì)分餾塔內(nèi)汽、柴油組分分割造成一定的影響。從操作情況來看，改造后再吸收油返塔溫度降低了大約18℃，粗汽油干點(diǎn)平均值從204.2℃下降到203.7℃，而柴油初餾點(diǎn)從189℃下降到186.5℃，這表明更多的汽油組分進(jìn)入到柴油中，汽油收率未得到提升，柴油品質(zhì)未得到有效改善。

4 下一步的優(yōu)化方向

從運(yùn)行效果可以看出，頂循做再吸收油系統(tǒng)的改造雖然在降低干氣中C3含量方面效果顯著，但還需要進(jìn)一步探索出更好的操作條件，找到再吸收油合適的返塔溫度，在降低干氣中C3含量、增加液態(tài)烴收率的同時(shí)，提高汽、柴油分割精度，保證汽、柴油質(zhì)量。近期操作中，再吸收油返塔溫度最底可降至117℃左右，與分餾塔頂溫度相差無幾。因此在頂循油代替輕柴油做再吸收油的情況下，建議將再吸收油返回線并入頂循返分餾塔線，這樣既保證再吸收油的低溫狀態(tài)，又能更好地平衡分餾塔內(nèi)氣液相負(fù)荷，有效改善汽、柴油的重疊度。

本裝置氣壓機(jī)組尚有70%左右的喘振余量，現(xiàn)吸收系統(tǒng)的操作壓力為1.0MPa。在設(shè)備允許的情況下，建議適當(dāng)提高吸收系統(tǒng)壓力，增大吸收過程的推動(dòng)力，進(jìn)一步降低干氣C3含量。

[1] 馬伯文.催化裂化裝置技術(shù)問答(第二版)[M].北京：中國石化出版社,2003,251.

[2] 夏清,賈紹義.化工原理(下冊(cè),第二版)[M].天津：天津大學(xué)出版社,2005,114.

TheTransformationandEffectofUsingFractionatingTowerTopCirculatingOiltobeRe-absorbingOilin1#FCCUnitofSinopecLuoyangSub-company

ZhuHe,TianYuhe,DuXiaoding
(SINOPECLuoyangSub-Company,Luoyang471012,Henan,China)

The re-absorbing oil used for catalytic drying gas reabsorption technological process in 1#FCC Unit of Sinopec Luoyang sub-company has been remoulded from light diesel oil to fractionating tower top circulating oil,which can reduce the C3content in catalytic drying gas and improve the segmentation accuracy of gasoline and light diesel oil in fractionating tower.This article compares the operational aspect of catalytic drying gas reabsorption technological process before and after the revamping and discusses the effrect of this technological transform.

re-absorbing oil; the C3content in catalytic drying gas; the segmentation accuracy of gasoline and light diesel oil in fractionating tower

兗礦集團(tuán)內(nèi)蒙古榮信化工建設(shè)年產(chǎn)40萬噸煤制乙二醇等項(xiàng)目

兗礦集團(tuán)內(nèi)蒙古榮信化工年產(chǎn)40萬噸煤制乙二醇及30萬噸聚甲氧基二甲醚項(xiàng)目，是內(nèi)蒙古鄂爾多斯市加快建設(shè)國家現(xiàn)代煤化工示范基地實(shí)施的又一重大項(xiàng)目，2017年8月20日在內(nèi)蒙古達(dá)拉特經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)舉行了該項(xiàng)目開工動(dòng)員大會(huì)。該項(xiàng)目充分利用鄂爾多斯地區(qū)資源、電力、土地、公用工程、交通優(yōu)勢(shì)，建設(shè)期限2017年至2021年，項(xiàng)目將按照工程進(jìn)度分步實(shí)施、分步驗(yàn)收。項(xiàng)目總投資為768114萬元，其中環(huán)保投資為100164.65萬元，環(huán)保措施投資占到工程建設(shè)投資的13.04%。建設(shè)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)達(dá)拉特旗三坰梁工業(yè)園區(qū)，總占地面積845820平方米，其中新征土地635957平方米。建成投產(chǎn)后年均產(chǎn)值35億元，年利潤(rùn)總額10億元，年均稅后利潤(rùn)7.75億元。該項(xiàng)目的建設(shè)促進(jìn)了當(dāng)?shù)丶爸苓厖^(qū)域可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境改善，實(shí)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)與相關(guān)行業(yè)互相促進(jìn)，從而帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，壯大地方財(cái)政支柱，創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，全面推進(jìn)鄂爾多斯地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧、可持續(xù)發(fā)展。

(汪家銘)