輕烴分離裝置混合戊烷的深加工分析

高書英

（大慶油田化工集團(tuán)輕烴分餾分公司，黑龍江大慶 163000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)化學(xué)產(chǎn)品的需求不斷增長(zhǎng)。輕烴是重要的化學(xué)原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的處理，可以獲得各種重要的化學(xué)藥品，經(jīng)過(guò)深度處理后，可以獲得各種附加值很大的化學(xué)產(chǎn)品。由于輕質(zhì)烴通常以氣體和液體的形式混合，因此在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中易燃易爆，是危險(xiǎn)化學(xué)品，因此在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)進(jìn)行全面回收。輕烴的深度提煉可以產(chǎn)生多種產(chǎn)品，而輕烴裂解制乙烯通常是最常見的過(guò)程。輕烴還可在許多重要化學(xué)品的生產(chǎn)中用作原料，例如，芳構(gòu)化以生產(chǎn)芳族烴，丙烷和異丁烷的氧化以生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，丁烷以產(chǎn)生馬來(lái)酸酐，戊烷異構(gòu)化和脫氫，異戊二烯生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)我國(guó)的多年發(fā)展和研究，該公司已掌握了關(guān)鍵技術(shù)，例如在丁烷中生產(chǎn)輕質(zhì)烴香料和順丁烯二酸酐，并開發(fā)了工藝并制造了合適的生產(chǎn)設(shè)備。

戊烷產(chǎn)品可用作發(fā)泡聚苯乙烯和聚氨酯泡沫體系的發(fā)泡劑。它們可用于絕緣無(wú)氟冰箱、冰柜、管道、脫瀝青工業(yè)溶劑、分子篩蠟提取物等，還可用作化學(xué)原料，例如異戊烷脫氫，氯化，精餾，催化水解。獲得異戊二烯，異戊二烯和戊烷的混合物。經(jīng)過(guò)幾個(gè)分離和蒸餾步驟，可以獲得粗戊醇和1-戊醇。同時(shí)，在正戊烷氧化為鄰苯二甲酸酐和順丁烯二酸酐的氧化研究中已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。

1 混合輕烴深加工

混合輕烴的最佳深度處理方法是大規(guī)模裂解以獲得乙烯。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。中等比例的深加工技術(shù)是兩種比例不成比例的混合輕烴調(diào)味工藝，它們產(chǎn)生苯，甲苯，二甲苯和輕烴?；旌系妮p烴的芳構(gòu)化在催化劑的作用下進(jìn)行。脫水后可得到苯，甲苯和二甲苯。該工藝技術(shù)是將輕烴芳構(gòu)化以生成三苯。除了將輕質(zhì)烴芳構(gòu)化為三苯基產(chǎn)品外，除了苯，甲苯和二甲苯外，還有液化石油氣和氫氣。關(guān)于輕質(zhì)烴芳構(gòu)化過(guò)程中三苯的制備的內(nèi)部研究非常全面。北京石材科學(xué)研究院和中國(guó)科學(xué)院大連物理化學(xué)研究所取得了研究成果，并建立了相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)施。

在特定的混合烴情況下，將混合的輕烴添加到催化劑中以進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，例如分子裂化，低聚，環(huán)化和脫氫。分子結(jié)構(gòu)正在改變。在混合輕烴中，石蠟轉(zhuǎn)化為異鏈烷烴，環(huán)烷烴轉(zhuǎn)化為芳烴。同時(shí)獲得的石油和天然氣成分中的辛烷值較高，副產(chǎn)物由液化石油氣和氫氣組成。在中國(guó)的大慶油田建造了相應(yīng)的輕質(zhì)碳?xì)浠衔锲缁b置，在南充煉油和化工廠建造了年產(chǎn)5萬(wàn)噸的化工廠。

2 輕烴分離裝置混合戊烷的深加工處理措施

2.1 混合戊烷的深加工處理技術(shù)分析

在進(jìn)行對(duì)輕烴分離的過(guò)程中，深度處理之后可以通過(guò)分餾設(shè)備進(jìn)行對(duì)戊烷的控制，然后通過(guò)不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)戊烷中加工與生產(chǎn)效果的提高，進(jìn)而填充塔頂進(jìn)行回水箱處理，借助冷凝器與供應(yīng)泵、回流泵等進(jìn)行控制。在塔的頂部裝有特定的回流泵，回流泵的控制效果可以為整個(gè)儲(chǔ)罐提供所必須的技術(shù)支持，進(jìn)而在現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)優(yōu)化之后生產(chǎn)獲得更加合格的戊烷產(chǎn)品。

使用技術(shù)手段對(duì)戊烷進(jìn)行深加工可確保我們確保戊烷產(chǎn)品的純度并創(chuàng)造最佳價(jià)值。在進(jìn)料泵的壓力下，將帶有C4和較輕組分的混合輕烴除去，然后在熱交換器中加熱到一定溫度，進(jìn)入去異戊烷塔，并在去異戊烷塔的上部分離得更高。純度異戊烷塔下部的異戊烷組分和重組分用作加熱戊烷塔中原料的原料，正戊烷在塔的上部分離，而C和較重的組分在下部形成?？梢愿鶕?jù)原料中每種成分的量及其變化范圍計(jì)算出合適的工作壓力和溫度，并且對(duì)應(yīng)于正異戊烷成分分餾的精餾塔的純度可以設(shè)計(jì)為99%以上。

通過(guò)對(duì)戊烷的分流與加工，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)設(shè)備的控制，進(jìn)而保障技術(shù)設(shè)備的有效性與控制基礎(chǔ)效果。在混合戊烷控制的過(guò)程中，為了進(jìn)一步獲取符合石化產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的合格戊烷產(chǎn)品，就應(yīng)當(dāng)從經(jīng)濟(jì)效益的角度入手進(jìn)行分析研究。輕質(zhì)烴分離裝置可能需要分餾塔或分離器和其他設(shè)備，以根據(jù)不同量的不同烴類物質(zhì)有效地分離和純化。在進(jìn)行對(duì)戊烷混合處理的過(guò)程中，在分餾塔的提取液在混合狀態(tài)之下會(huì)以特定的戊烷產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行處理，而在處理過(guò)程中就會(huì)生成特殊的戊烷產(chǎn)品，從而獲取石油化工原料，對(duì)于深戊烷來(lái)說(shuō)，戊烷產(chǎn)品的循環(huán)與增值就是一個(gè)很好地例子。

2.2 相關(guān)節(jié)能措施探討

在對(duì)輕烴進(jìn)行分離的過(guò)程中，分餾塔裝置的設(shè)計(jì)與操作應(yīng)當(dāng)充分滿足節(jié)能降耗的需求，借助分餾塔的操作性與技術(shù)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分餾塔裝置的有效管理與控制，進(jìn)而提高輕烴分離單元的分離效果與效率。為了避免混合戊烷對(duì)分餾的影響，輕烴分離單元包含許多干擾因素，并且只有消除干擾因素，才能獲得更高純度的戊烷產(chǎn)物。

精餾塔本身具有多方面的可變系統(tǒng)，因此為了實(shí)現(xiàn)所需的分離效果，必須有效地控制分餾塔的生產(chǎn)參數(shù)。由于人們調(diào)整的誤差非常大，因此就會(huì)存在一些不利的因素影響，比如說(shuō)操作人員工作水平與綜合素質(zhì)的影響。所以，只有實(shí)現(xiàn)對(duì)分餾塔的有效控制與運(yùn)行，然后通過(guò)自動(dòng)管理控制，才能真正解決對(duì)管理系統(tǒng)的控制效果，進(jìn)而獲取最優(yōu)的結(jié)果。

在戊烷蒸餾過(guò)程的分餾之后，通常選擇一系列多個(gè)分餾塔以破壞并影響分餾過(guò)程的上游和下游過(guò)程。如果是單個(gè)分餾塔，則分離效果將更加明顯。目前，戊烷自動(dòng)分離和回收過(guò)程的控制程度很低，仍然需要手動(dòng)調(diào)節(jié)措施。產(chǎn)品因素受人為干預(yù)的幾個(gè)因素影響。為了進(jìn)一步提高戊烷在深度加工過(guò)程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制性，在戊烷控制與分餾的過(guò)程中就需要做好對(duì)設(shè)備自動(dòng)化程度的有效控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)人為干預(yù)效果的減少，有效的提高戊烷產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足用戶的需求。而在自動(dòng)分餾的過(guò)程中，克服各種不利因素，有助于戊烷純化工藝的平穩(wěn)運(yùn)行，降低生產(chǎn)和加工成本，增加戊烷生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，并實(shí)現(xiàn)石化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在控制系統(tǒng)的硬件接口的影響下，硬件接口在確保分離的條件下會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的管理與控制，由于智能控制效果的差異，各種參數(shù)之間的聯(lián)動(dòng)控制效果就會(huì)變差，從而導(dǎo)致整體的控制系統(tǒng)受到限制并在一定的范圍內(nèi)觸發(fā)警報(bào)并采取相關(guān)的措施。而在對(duì)戊烷進(jìn)行深度處理的過(guò)程中，輕烴的分離器處于正常運(yùn)行狀態(tài)之中，運(yùn)轉(zhuǎn)效果也會(huì)相應(yīng)的出現(xiàn)改變。

輕烴類產(chǎn)品在汽油或者柴油中處于一種戊烷的形式，而形成液化氣的形式之后也可以作為輔助能源利用。因此戊烷的作用是可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)正戊烷的加工與解吸，保證環(huán)戊烷發(fā)泡劑與其他產(chǎn)品之間形成廣泛的作用效果，進(jìn)而應(yīng)用在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中可以形成催化劑溶劑的作用。在這一方面中，戊二烯的作用較為明顯，并且可以在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)生產(chǎn)與加工形成異戊醇。正戊烷可用作脫蠟過(guò)程中分子篩純化的汽提劑，是正戊醇生產(chǎn)和加工中的重要化學(xué)原料。