汽油加氫裝置運(yùn)行優(yōu)化及節(jié)能改造

摘要：某石化公司煉油廠在不斷發(fā)展的過程中不斷擴(kuò)充生產(chǎn)規(guī)模，在2017年開展了汽油加氫設(shè)備的擴(kuò)能改建工作，擴(kuò)充了20×104t/a富芳烴加氫單元。在國Ⅴ規(guī)范汽油生產(chǎn)過程中，辛烷值丟失縮減至0.3個(gè)單位，而液收控制在99%以上，反映出了擴(kuò)充改建之后設(shè)備的先進(jìn)水平。但是，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，由于生產(chǎn)量進(jìn)一步加大，從而引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)加熱爐負(fù)荷高、綜合能耗高的問題，需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行改善和優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：汽油;加氫設(shè)備;運(yùn)行優(yōu)化;節(jié)能改造

1擴(kuò)充改造過程

1.1富烯烴汽油加氫改質(zhì)單元整改流程

在汽油當(dāng)中加入氫元素改變原有質(zhì)地設(shè)備選用“M-DSO催化汽油加氫脫硫降烯烴聯(lián)合整改技能”。自動加入氫元素排出硫元素的催化劑為GHC-11，加氫改質(zhì)催化劑為FO-35m。

烴類重組中汽油與尾油的混合組分進(jìn)入汽油改質(zhì)設(shè)備質(zhì)料罐D(zhuǎn)1102，P1101加壓后進(jìn)入改質(zhì)反應(yīng)器R1102，換熱后進(jìn)入加氫反應(yīng)器R1101。反應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)入高別離罐D(zhuǎn)1103，高別離油進(jìn)入穩(wěn)定塔。除掉冷凝油和干氣后，塔的底部便是制品汽油。

1.2富芳烴加氫精制設(shè)備工藝流程

富芳烴汽油加氫設(shè)備選用自動加入氫元素排出硫元素技能，催化劑類型為PDH-111。

重組后的富烴芳烴進(jìn)入富芳烴加氫設(shè)備質(zhì)料罐D(zhuǎn)1101，經(jīng)質(zhì)料泵P1102升壓后進(jìn)入加氫反應(yīng)器R1103。反應(yīng)產(chǎn)品進(jìn)入高別離罐D(zhuǎn)1107，高別離油進(jìn)入穩(wěn)定塔。除掉冷凝油和干氣后，塔底為制品汽油。

1.3首要工藝特色

1）重油富芳烴抽提設(shè)備結(jié)合富烯烴加氫和富芳烴加氫技能。烴類重組設(shè)備汽油和輕化工油烯烴含量高，往往由富烯烴構(gòu)成。將其重組部分融入到加入氫元素改變原有質(zhì)地設(shè)備當(dāng)中，m-dso反應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)的汽油辛烷值較原汽油顯著進(jìn)步。烴類重組設(shè)備富芳烴和尾油烯烴含量低，芳烴含量高?；旌衔镏亟M添加到富芳烴加氫設(shè)備當(dāng)中，在GHT反應(yīng)器中進(jìn)行深度加氫脫硫，實(shí)際脫硫率可超出99%。

2）單循環(huán)氫氣系統(tǒng)通常會預(yù)備兩套反應(yīng)設(shè)備。首先，選用單循環(huán)制氫系統(tǒng)，可有效降低出資，減少循環(huán)脫硫設(shè)備、氫氣壓縮機(jī)及配套設(shè)備的出資。循環(huán)氫脫硫均勻，保證脫硫深度?？删_操控進(jìn)入汽油加入氫元素改變原有質(zhì)地設(shè)備和富芳烴加氫設(shè)備的循環(huán)氫量。

3）具有運(yùn)行長期穩(wěn)定的優(yōu)勢，進(jìn)一步延長使用壽命。選用固定床反應(yīng)器技能，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，催化劑活性衰減緩慢。

2運(yùn)行問題

2.1反應(yīng)產(chǎn)品空冷進(jìn)口溫度高

在M-DSO操作工藝和國V規(guī)范汽油生產(chǎn)階段條件下，反D溫升有限，進(jìn)口溫度調(diào)理閥TV9704全開，反D溫度不能進(jìn)步超出260攝氏度，會嚴(yán)重降低實(shí)際脫硫的水平。同時(shí)，催化劑在持續(xù)應(yīng)用中會活性降低，冷熱不均問題也越來越突出。因?yàn)槊摿蚍磻?yīng)器的反應(yīng)溫度取決于改性反應(yīng)材料的熱交換，因此，催化劑在實(shí)際應(yīng)用完畢或國Ⅴ規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，需要持續(xù)控制脫硫過程中的設(shè)備溫度，而且設(shè)備反應(yīng)區(qū)域溫度也會大大進(jìn)步，導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)品空冷的進(jìn)口溫度和出口溫度升高，形成“質(zhì)料熱量缺乏，反應(yīng)熱使用不充分，空冷負(fù)荷大”的問題。

2.2穩(wěn)定塔C-1401進(jìn)口溫度低

104t/a富芳烴加氫設(shè)備投產(chǎn)20×10后，穩(wěn)定塔C-1401進(jìn)口溫度偏低（僅117℃），要將塔頂溫度控制在100攝氏度以下，影響了制品汽油的飽和蒸氣壓。結(jié)果表明，原規(guī)劃E1401有兩個(gè)管程，換熱效果較差。

2.3D1303液位動搖大

循環(huán)加入氫元素排除硫元素設(shè)備貧液由操控閥LV-9807引進(jìn)貧液緩沖罐D(zhuǎn)-1303，操作人員現(xiàn)場操作手動閥操控貧液進(jìn)入設(shè)備的量。因此，進(jìn)入設(shè)備的貧液量無法精確操控，D-1303液位動搖較大。

2.4液體循環(huán)氫

加入氫元素排除硫元素設(shè)備的緩沖罐D(zhuǎn)-1301除氫前無DCS液位顯示，只要現(xiàn)場液位計(jì)lg-9806。持續(xù)液體添加氫元素過程中，加入氫元素排除硫元素設(shè)備塔會出現(xiàn)泡沫，該狀態(tài)會直接影響到有溶劑再生設(shè)備和循環(huán)氫壓塑機(jī)的穩(wěn)定工作。

2.5質(zhì)料緩沖罐D(zhuǎn)1101液位動搖大

20×104t/a富芳烴加氫設(shè)備，P-1102給水泵出口規(guī)劃最小流量22t/h，進(jìn)入設(shè)備的富芳烴流量長時(shí)間小于18t/h。在生產(chǎn)過程中，長時(shí)間補(bǔ)充循環(huán)量，以滿足泵的最小流量。但因?yàn)檠h(huán)管線上沒有流量操控閥，操作人員需要現(xiàn)場調(diào)理手動閥操控循環(huán)量，質(zhì)料緩沖罐D(zhuǎn)1101液位動搖較大。

3整改規(guī)劃流程

3.1增加換熱器E-1101D

通過改造，在加入氫元素排除硫元素設(shè)備a-1101進(jìn)線添加一臺新的換熱器e-1101d，用于反應(yīng)質(zhì)料與反應(yīng)產(chǎn)品之間的換熱。反應(yīng)質(zhì)料經(jīng)換熱器e-1101d殼程進(jìn)入e-1101c，反應(yīng)產(chǎn)品經(jīng)換熱器e-1101d管程進(jìn)入A-1101。

3.2新型穩(wěn)定塔進(jìn)料/產(chǎn)品換熱器E-1401/2

大修期間新增220×104t/a富芳烴加氫設(shè)備、穩(wěn)定塔進(jìn)料/產(chǎn)品換熱器E-1401/2一臺，對當(dāng)前E1401進(jìn)出口設(shè)備以及整改過程開展了進(jìn)一步的改善工作。

3.3其他修正

持續(xù)加入氫元素排除硫元素設(shè)備貧液進(jìn)設(shè)備方位改為操控閥lv9807前。在循環(huán)氫脫硫設(shè)備循環(huán)氫脫除前，在D1301緩沖罐上加裝DCS液位計(jì)lt9806。104t/a富芳烴加氫設(shè)備循環(huán)管線添加20×調(diào)理閥。

4改造效果

2019年整改工作中，加入氫元素排除硫元素設(shè)備添加了反應(yīng)質(zhì)料與反應(yīng)產(chǎn)品換熱器E-1101D后，F(xiàn)1101進(jìn)口溫度進(jìn)步了近70℃，然后降低了F1101負(fù)荷，同時(shí)降低了A1101進(jìn)口溫度，設(shè)備加工能力由47.6t/h進(jìn)步至63t/h，設(shè)備綜合能耗由726.45MJ/t降低至413.92MJ/t1。

在經(jīng)濟(jì)效益方面，對燃動本錢進(jìn)行計(jì)算，汽油加氫設(shè)備總?cè)紕颖惧X從1267.3元/h降低至887.14元/h。

2019年整改工作中，20×104t/a富芳烴加氫單元添加穩(wěn)定塔進(jìn)料與產(chǎn)品換熱器E1401/2，進(jìn)步C1401進(jìn)口溫度，降低了F1102負(fù)荷（F1102爐膛平均溫度由630℃降低至450℃）。持續(xù)加入氫元素排除硫元素貧液進(jìn)設(shè)備方位改至操控閥LV9807前;循環(huán)氫脫硫單元D1301添加DCS液位LT9811;富芳烴加氫單元添加小循環(huán)操控閥，促使汽油加氫設(shè)備自控率由94.87%上漲至100%。

結(jié)論

為了保障汽油加氫設(shè)備能夠長期穩(wěn)定的運(yùn)行，提升其使用壽命，杜絕出現(xiàn)加熱爐負(fù)荷較大，綜合能耗不斷提升的狀況。該石油加工企業(yè)在2019年大修期間，開展了節(jié)能改造，汽油加氫設(shè)備添加反應(yīng)產(chǎn)品/質(zhì)料換熱器E-1101D和穩(wěn)定塔質(zhì)料/產(chǎn)品換熱器E-1401/2，循環(huán)氫脫硫設(shè)備貧液進(jìn)口改為LV-9807調(diào)理閥前方位;循環(huán)氫脫硫設(shè)備D-1301DCS液位LT-9811升高;將富芳烴加氫設(shè)備當(dāng)中安置了一個(gè)小循環(huán)操控閥，從而規(guī)避了上述問題的發(fā)生。

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作者簡介 姓名：郝樹生 出生年月：1990 04 17 性別：男 籍貫：大慶 學(xué)歷：大專 畢業(yè)院校：齊齊哈爾大學(xué) 目前從事工作：操作工 ? 研究方向：汽油加氫