提升異丁烷產(chǎn)品質(zhì)量工藝技術(shù)概況

杜志強(qiáng)（中國石化中原油田分公司天然氣處理廠丁烷廠，河南　濮陽　457162）

提升異丁烷產(chǎn)品質(zhì)量工藝技術(shù)概況

杜志強(qiáng)（中國石化中原油田分公司天然氣處理廠丁烷廠，河南濮陽457162）

中原油田天然氣處理廠丁烷廠共有兩套生產(chǎn)裝置，是利用混合丁烷作為原料，通過精餾塔T1實(shí)現(xiàn)正、異丁烷的分離，塔頂?shù)玫礁呒儺惗⊥樵?，并?jīng)T2塔分離出其中的C4-，在塔底得到99.5%純度的高純異丁烷產(chǎn)品。

分離裝置；建設(shè)必要性；需求

項(xiàng)目概況

1　生產(chǎn)現(xiàn)狀

1998年3月第一套裝置峻工投產(chǎn)，利用三氣、四氣廠生產(chǎn)的混合丁烷做為原料，經(jīng)過精餾生產(chǎn)出氣霧劑級正丁烷、異丁烷，處理能力為2.25萬噸/年，是國內(nèi)第一家氣霧劑烴類拋射劑生產(chǎn)基地。第二套裝置（即高純異丁烷裝置）是對第一套裝置生產(chǎn)出的異丁烷經(jīng)過進(jìn)一步提純生產(chǎn)出高純度異丁烷。該裝置處理能力為3000噸/年，于1999年8月建成投產(chǎn)，經(jīng)調(diào)試，生產(chǎn)出含量為99.5%以上的高純度異丁烷，且含水為10PPm以下，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可替代氟利昂作為制冷劑應(yīng)用于制冷領(lǐng)域。

天然氣處理廠丁烷廠主要產(chǎn)品有：工業(yè)用異丁烷質(zhì)量：大于96%；高純異丁烷質(zhì)量：大于99.5%?，F(xiàn)場主要根據(jù)原料組分的變化、產(chǎn)品質(zhì)量要求、產(chǎn)品方案的改變、處理量的改變來調(diào)節(jié)參數(shù)。

1.1丁烷分離裝置

丁烷分離裝置是利用三氣廠的混合丁烷為原料，來實(shí)現(xiàn)正、異丁烷的分離，主要生產(chǎn)氣霧劑級異丁烷產(chǎn)品，處理能力為2.25萬噸/年，異丁烷產(chǎn)品質(zhì)量≥96%。

（1）原料組成

（2）設(shè)計(jì)參數(shù)

（3）工藝流程簡述

1.2高純異丁烷分離裝置

以丁烷分離裝置生產(chǎn)的96%純度的異丁烷為原料，生產(chǎn)99.6%高純度的異丁烷。裝置處理能力為4000噸/年，生產(chǎn)高純度異丁烷3000噸/年。

（1）原料組成

（2）設(shè)計(jì)參數(shù)

（3）工藝流程簡述

2　存在問題

（1）產(chǎn)品質(zhì)量控制問題

丁烷分離裝置是按生產(chǎn)氣霧劑級異丁烷、正丁烷產(chǎn)品指標(biāo)設(shè)計(jì)的，異丁烷產(chǎn)品又是高純異丁烷分離裝置的原料，因此對原料中正丁烷含量進(jìn)行了限制，要求正丁烷含量一般小于0.2%，這樣導(dǎo)致了裝置能耗較大、產(chǎn)品產(chǎn)量較低，并且產(chǎn)品純度不理想等問題。

（2）客戶需求問題

2011年以來，用戶對氣霧劑級異丁烷產(chǎn)品中硫、二氧化碳、水等含量提出了新要求，由于未能達(dá)到客戶要求，產(chǎn)品出現(xiàn)了滯銷的局面，嚴(yán)重影響了企業(yè)的效益。同時(shí)，根據(jù)銷售部反饋，98%以上的正丁烷可作為順酐原料，目前市場需求量較大。在以往的生產(chǎn)過程中，99.9%的高純異丁烷和98%以上的正丁烷都只是作為過程樣出現(xiàn)過，依照現(xiàn)有的設(shè)備條件達(dá)不到連續(xù)生產(chǎn)的要求。以下是丁烷產(chǎn)品用戶需求和產(chǎn)品現(xiàn)狀對比表：

表1　-3丁烷產(chǎn)品用戶需求及產(chǎn)品現(xiàn)狀對比表

對照表1-1中用戶要求，可以看出氣霧劑級異丁烷產(chǎn)品水含量、硫含量都還不能滿足要求；高純度正丁烷中的iC4和nC4指標(biāo)不能滿足需求。這樣隨著市場需求的轉(zhuǎn)變，純度等指標(biāo)也發(fā)生了變化，就迫切需要我們優(yōu)化現(xiàn)有裝置的工藝流程，開機(jī)后在更短時(shí)間內(nèi)達(dá)到符合要求的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品收率，滿足不斷發(fā)展更新的市場需求。

（3）產(chǎn)品儲存周期影響銷售

產(chǎn)品儲存容量有限，原料緩存不足，增加了丁烷廠開停機(jī)次數(shù)，相應(yīng)的增加了能耗；由于產(chǎn)品隨市場、季節(jié)存在一定的變化，為了應(yīng)對產(chǎn)品價(jià)格調(diào)峰，減輕銷售壓力，需要延長儲存周期，對產(chǎn)品儲存方案進(jìn)行優(yōu)化。

3　項(xiàng)目建設(shè)必要性

隨著用戶對氣霧劑級異丁烷產(chǎn)品中硫、二氧化碳、水等含量提出了更加嚴(yán)格的要求，而依照現(xiàn)有的設(shè)備條件是達(dá)不到連續(xù)生產(chǎn)的要求，以及水和二氧化碳指標(biāo)的要求，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品銷售和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為了節(jié)能降耗，盡可能縮短生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，提高收率，特提出該課題。

綜上所述，結(jié)合丁烷廠原料組分中正丁烷含量在70%左右，建議改造生產(chǎn)工藝，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高異丁烷品質(zhì)，生產(chǎn)合乎市場需求的正丁烷，這樣，98%以上的正丁烷生產(chǎn)量將達(dá)到10000噸左右，可以作為生產(chǎn)1、4丁二醇、四氫呋喃、聚四氫呋喃廠家的原料來銷售，同時(shí)異丁烷品質(zhì)提高后可參與制冷劑及大乙烯市場的競爭，年銷售異丁烷可達(dá)到3000噸左右，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品利潤最大化。

因此，為了解決制約產(chǎn)品銷售的質(zhì)量問題，滿足客戶對產(chǎn)品的要求，拓寬銷售渠道，迫切需要我們通過生產(chǎn)實(shí)際及軟件模擬分析，找到工藝優(yōu)化方案，解決生產(chǎn)高純異丁烷過程中，能耗大、產(chǎn)量低的問題；實(shí)現(xiàn)99.9%的高純異丁烷產(chǎn)品和98%以上的正丁烷產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)；提高現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量，并對丁烷原料、產(chǎn)品進(jìn)行脫碳、脫水和脫硫處理，達(dá)到客戶要求，進(jìn)一步解決異丁烷產(chǎn)品因純度低影響市場銷售問題，從而提高現(xiàn)有輕烴深加工產(chǎn)品的附加值。

杜志強(qiáng)（1977-），男，漢族，山東高密人，經(jīng)濟(jì)師，主要從事天然氣處理深加工工作。