裂解汽油加氫裝置的技術(shù)要點

王 紅

（中韓（武漢） 石油化工有限公司,武漢 430000）

1 前言

裂解汽油是蒸汽裂解制乙烯的重要副產(chǎn)物，隨裂解原料及裂解爐型的不同，其產(chǎn)率也會有不同的變化。一般來說，其產(chǎn)量約為乙烯產(chǎn)量的50%～60%甚至更高。在裂解汽油中含有重要的化工原料苯、甲苯、二甲苯，同時還有大量不飽和烴（二烯烴和單烯烴）以及一些含N、S、O等的烴類化合物。由于這些不飽和烴的存在，在光和熱的作用下易聚合生成膠質(zhì)。膠質(zhì)容易積聚，更主要的是使之在后加工過程中發(fā)生結(jié)焦和析碳等現(xiàn)象，有礙于后加工芳烴溶劑的抽提。裂解汽油中C6～C8組分還含有雜質(zhì)如硫、氮、氧等化合物，這些物質(zhì)的存在會加速膠質(zhì)的生成，硫化物還會影響汽油產(chǎn)品的抗震性能。所以必須加氫使烯烴成為飽和烴，雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為H2S、NH3、H2O等，并將H2S、NH3、H2O等從系統(tǒng)中排出。因此裂解汽油加氫裝置起著承上啟下的重要作用。

裂解汽油的組成是C5-～C9+餾分，其組成分布大致如下：

裂解汽油組成分布

2 工藝介紹

2.1 中韓石化裂解汽油加氫裝置工藝流程

中韓石化裂解汽油加氫裝置采用三塔兩反，中心餾分及抽余碳五選擇性加氫流程，即脫碳五塔、脫碳九塔、一段加氫反應(yīng)器、二段加氫反應(yīng)器、穩(wěn)定塔及抽余碳五選擇性加氫系統(tǒng)。其流程圖如圖1所示：

粗裂解汽油經(jīng)過預分餾系統(tǒng)的脫碳五塔和脫碳九塔分別脫除C5-餾分和C9+餾分后，中心（C6-C8）經(jīng)過一、二段加氫反應(yīng)器使不飽和烴加氫轉(zhuǎn)化為飽和烴，所含的有機硫加氫轉(zhuǎn)化為硫化氫。加氫后的中心餾分（C6-C8）經(jīng)穩(wěn)定塔進一步脫除硫化氫、甲烷、氨后，得到加氫汽油產(chǎn)品，送界外加氫汽油儲罐作為芳烴抽提原料。預分餾系統(tǒng)分離得到的副產(chǎn)品C5-餾分和C9+餾分作為產(chǎn)品送往界外產(chǎn)品儲罐，C5-組分送至C5分離單元進行分離，剩余的抽余C5返回裝置進行抽余C5加氫這里不再敘述。C9+組分可直接作為產(chǎn)品返回煉廠。

2.2 A企業(yè)裂解汽油加氫裝置

A企業(yè)裂解汽油加氫裝置采用四塔二反流程，可進行中心餾分加氫，C5加氫、C9不加氫，全餾分加氫三種工況，即前脫碳五塔、脫碳九塔、一段加氫反應(yīng)器、后脫碳五塔、二段加氫反應(yīng)器、穩(wěn)定塔。其主要流程圖如圖2所示：

裝置采用C5加氫、C9不加氫工況時，粗裂解汽油經(jīng)過前脫碳五塔和脫碳九塔分別脫除C5-餾分和C9+餾分后，中心餾分（C6-C8）與餾分混合經(jīng)過一段加氫反應(yīng)器進行液相加氫反應(yīng)，再經(jīng)過后脫碳五塔脫除加氫后的C5餾分，中心餾分(C6-C8)經(jīng)過二段加氫反應(yīng)器進一步轉(zhuǎn)化為飽和烴，并脫除硫、氮等。加氫后的C6-C8經(jīng)過穩(wěn)定塔脫除硫化氫、氨、甲烷等，得到加氫汽油產(chǎn)品，作為芳烴抽提的原料。副產(chǎn)加氫C5和不加氫C9。此外餾分也可不經(jīng)過加氫直接作為產(chǎn)品外賣。

3 主要不同點

3.1 從整體工況上比較

根據(jù)目前市場情況裂解汽油中的C5餾分既可不加氫作為基本有機化工原料和精細化工的原料；也可加氫作為汽油調(diào)和油或乙烯裂解原料。故中韓石化裂解汽油加氫裝置設(shè)計將C5餾分送至C5分離單元，進行中心餾分加氫和抽余C5加氫，使得經(jīng)濟效益最大化。A企業(yè)裂解汽油加氫裝置設(shè)計時間較早，設(shè)計進行全餾分加氫，C5餾分加氫、C9餾分不加氫和中心餾分加氫，三種工況可靈活切換，但根據(jù)目前實際生產(chǎn)情況而言，只進行中心餾分加氫，將不加氫C5和不加氫C9直接作為產(chǎn)品外賣。所以目前后脫碳五塔相當于一個緩沖罐的作用。

3.2 在裝置能耗上比較

中韓石化裂解汽油加氫裝置相對于A企業(yè)裂解汽油加氫裝置在能耗上較低。

一是操作壓力盡可能低壓下操作。脫碳五塔兩者都選用正壓操作，分別為0.09、0.13MPa(表)操作。中韓石化裂解汽油加氫裝置脫碳九塔負壓設(shè)計為-0.07MPa，A企業(yè)脫碳九塔為-0.052MPa。低壓下操作可有效降低能耗和聚合物生成的概率。中韓石化脫碳九塔負壓選用真空泵來達到負壓要求，A企業(yè)脫碳九塔采用蒸汽噴射泵來達到操作要求。在裝置氣密良好的狀態(tài)下，只需開工初期投用真空泵，相對于A企業(yè)一直使用蒸汽，節(jié)約了能耗。

二是盡可能多地回收裝置熱源，減少能耗。中韓石化裂解汽油加氫裝置設(shè)有進料預熱器，采用二反出料經(jīng)過二反進出料換熱器后的物料作為熱源對脫碳五塔進料進行預熱，減少了塔底再沸器蒸汽用量，回收利用熱源，在節(jié)能降耗方面有顯著效果。中韓石化脫碳九塔系統(tǒng)設(shè)有中間再沸器，利用穩(wěn)定塔塔釜出料作為熱源對脫碳九塔物料進行再加熱，充分利用整個裝置的熱量，盡可能最大限度地減少公共供熱或供冷。

3.3 在工藝聯(lián)鎖上的比較

相比于A企業(yè)裂解汽油加氫裝置的工藝聯(lián)鎖，中韓石化裂解汽油加氫裝置的工藝聯(lián)鎖更突出安全性。除了反應(yīng)器、壓縮機和公用工程的聯(lián)鎖外，中韓石化裂解汽油加氫裝置考慮到塔的安全性操作，設(shè)計了塔頂壓力高高聯(lián)鎖。當塔頂壓力超過聯(lián)鎖值時，將引發(fā)塔頂壓力聯(lián)鎖，關(guān)閉再沸器蒸汽閥門。

4 結(jié)束語

（1）裂解汽油加氫裝置的整體工藝流程現(xiàn)已成熟。根據(jù)目前市場情況而言，中韓石化裂解汽油加氫裝置的設(shè)計工況具有較大經(jīng)濟價值。

（2）綜合比較中韓石化與A企業(yè)裝置的流程，中韓石化裂解汽油加氫裝置在設(shè)計時更注重能耗問題，故在節(jié)能降耗方面中韓石化裂解汽油加氫裝置處于領(lǐng)先地位。

（3）綜合比較兩個裝置的安全生產(chǎn)，中韓石化裂解汽油加氫裝置在工藝聯(lián)鎖的設(shè)計上考慮的更加全面，更加注重裝置的安全生產(chǎn)。

（4）在裝置工藝流程的技術(shù)改造上，根據(jù)市場的不同需求，從不加氫C8餾分中提出附加值高的苯乙烯產(chǎn)品，C8抽余油（主要是二甲苯）與C6C7餾分混合加氫，再抽提得到苯-甲苯-混合二甲苯產(chǎn)品。這樣可以綜合利用原料，生產(chǎn)加氫汽油、苯乙烯產(chǎn)品和芳烴產(chǎn)品，靈活生產(chǎn)，市場價值最大化，將是裂解汽油加氫裝置發(fā)展的一個方向。