40×104 t/a輕烴回收裝置擴(kuò)能改造應(yīng)用分析

周曉鋒，程祥芬，管生洲

（陜西延長石油榆林煉油廠，陜西榆林718500）

某煉油廠40×104t/a輕烴回收裝置采用脫丁烷-脫乙烷-吸收塔的3塔分離工藝，于2014年4月28日開工，主要處理常壓、重整、汽柴油加氫等裝置輕烴（C1-C4），分離出輕石腦油、飽和液化氣（C3-C4）和干氣（C1-C2）等產(chǎn)品，進(jìn)行資源分級利用。

隨著該煉油廠汽柴油升級項(xiàng)目、連續(xù)重整裝置、油煤共煉裝置、DCC裂解石腦油加氫裝置等相繼建成，輕烴回收裝置進(jìn)料量由原設(shè)計(jì)的46 t/h增加至61 t/h，超出設(shè)計(jì)負(fù)荷，且原料組成較設(shè)計(jì)也發(fā)生變化。40×104t/a輕烴回收裝置脫丁烷塔塔頂液化氣，脫乙烷塔塔頂干氣產(chǎn)品質(zhì)量難以控制，出現(xiàn)產(chǎn)品石腦油初餾點(diǎn)偏低、液化氣C2含量高現(xiàn)象，不能滿足生產(chǎn)要求［1］。針對此情況，2016年9月份對40×104t/a輕烴回收裝置進(jìn)行擴(kuò)能技術(shù)改造至70×104t/a。

1 改造前后物料平衡對比

2013年10月份后，200×104t/a柴油加氫裝置產(chǎn)輕烴液15 t/h及輕烴氣3 t/h，100×104t/a連續(xù)重整產(chǎn)輕烴氣1 t/h，DCC裂解石腦油加氫裝置產(chǎn)輕烴液1 t/h和油煤共煉裝置產(chǎn)輕烴1.6 t/h，合計(jì)新增輕烴17 t/h，裝置進(jìn)料達(dá)到61 t/h。改造前后物料平衡對比見表1。

2 主要改造內(nèi)容

2.1 脫丁烷塔改造

原設(shè)計(jì)脫丁烷塔塔板效率不能滿足進(jìn)料增加后工況，為確保液化氣（C3、C4）分離精度，滿足液化氣產(chǎn)品質(zhì)量要求，進(jìn)行了技術(shù)核算，對脫丁烷塔（原規(guī)格為Φ2200/Φ3600×55910×20/32/28，內(nèi)設(shè)50層塔盤）進(jìn)行如下改造：殼體利舊，更換1-50#塔盤及緊固件，其余內(nèi)件利舊；殼體材質(zhì)為Q245R，內(nèi)件材質(zhì)為S11306；采用北京澤華化學(xué)工程有限公司生產(chǎn)的ADV高效矩形浮閥塔盤［2～4］。

2.2 機(jī)泵改造

新增1臺脫丁烷塔進(jìn)料泵（P-401C）與原2臺1開2備操作；更換脫丁烷塔頂回流泵（P-402A/B）、脫乙烷塔頂回流泵（P-402A/B）和脫乙烷塔進(jìn)料泵（P-403A/B）泵頭；更換吸收劑泵（P-405A/B）和吸收塔中段泵（P-406A/B）葉輪，電機(jī)利舊。

表1 改造前后物料平衡對比

2.3 冷換設(shè)備及管道的改造

對裝置熱量平衡進(jìn)行核算［5］，冷換設(shè)備進(jìn)行了如下改造：

（1）更換脫丁烷塔進(jìn)料-石腦油換熱器（E-401AB），原型號為BES500-4.0-70-6/19-2I，改造后型號為BES600-4.0-115-6/19-2I，管程材質(zhì)為10/Q245R，殼程材質(zhì)為Q245R；

（2）利舊脫乙烷進(jìn)料換熱器（E-403ABC）3臺，型號為BES500-6.4-65-6/19-4I，新增同型號一臺，管程材質(zhì)為10/Q245R，殼程材質(zhì)為Q245R；

（3）更換石腦油冷卻器（E-409A/B）管束，原型號BES600-2.5-90-6/25-2I，改造后型號為BES600-2.5-115-6/19-2I，管程材質(zhì)為10/Q345R，殼程材質(zhì)為Q345R。

（4）更換重石腦油空冷器（A-402AB）管束，原型號為P9×3-6-192-2.5S-23.4/DR-IIIa，改造后型號為P9×3-6-192-2.5S-23.4/DR-VIa，管束材質(zhì)為10/Q345R。

（5）吸收劑空冷器（A-403AB）利舊原A-402AB管束，型號為P9×3-6-192-2.5S-23.4/DRIIIa，管束材質(zhì)為10/Q345R。

3 改造效果評價

3.1 改造前后液化氣產(chǎn)量對比

技改后裝置加工負(fù)荷較技改前提高了32.22%，解決了輕烴量大無法處理的問題［6］。

在原油加工不變的情況下，技改后液化氣產(chǎn)量明顯高于技改前，技改前平均月產(chǎn)量為3 779 t，技改后平均月產(chǎn)量為4 937.35 t，產(chǎn)量提高了30.65%，技改前后液化氣產(chǎn)量對比見圖1。

圖1 技改前后液化氣產(chǎn)量對比

3.2 改造前后產(chǎn)品質(zhì)量對比

3.2.1 改造前后石腦油產(chǎn)品質(zhì)量對比技改前后產(chǎn)品石腦油質(zhì)量分析數(shù)據(jù)見表2、3。

對比表2和表3中可以看出，技改后石腦油初餾點(diǎn)由不足40℃提高至60℃，產(chǎn)品分離精度得到提高，石腦油初餾點(diǎn)偏低的問題得到解決。

表2 技改前的石腦油分析數(shù)據(jù)

表3 技改后的石腦油分析數(shù)據(jù)

3.2.2 改造前后液化氣產(chǎn)品質(zhì)量對比技改前后產(chǎn)品液化氣質(zhì)量分析數(shù)據(jù)見表4、5。從中可以看出技改前后液化氣C5及C5以上組分均為未檢出，技改前C2及C2以下在2%以上，而技改后液化C2及C2以下在1%以下，產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的改善，合格率得到了提升［7，8］。

表4 技改前的液化氣分析數(shù)據(jù)/%

表5 技改后的液化氣分析數(shù)據(jù)/%

4 結(jié)束語

擴(kuò)能技改后，加工負(fù)荷增加了33.22%，解決了輕烴液和輕烴氣量大無法處理的問題，實(shí)現(xiàn)了煉油廠輕烴液的分級利用，液化氣產(chǎn)量明顯高于技改前。石腦油初餾點(diǎn)和分離效果顯著提高，技改后石腦油初餾點(diǎn)由技改前40℃提高至60℃，消除了石腦油在存儲過程中的安全隱患。技改后液化C2及C2以下組分含量由技改前的大于2%降至小于1%，產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的改善，合格率得到了提升，保證了飽合液化氣的合格出廠。