加工裂化減壓塔頂污油并入混柴的優(yōu)化改造

李佳興

（山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長治 046000）

本加氫裂化裝置由反應(yīng)部分、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分和膜分離部分組成，原料為加氫精制尾油和重柴油，經(jīng)過加氫精制反應(yīng)，裂化原料中已不含有烯烴和含氧化合物，加氫裂化的主要功能是將大分子裂解為較小的分子，原料的組成取決于加氫精制裝置的操作條件，主要產(chǎn)品為LPG、石腦油、柴油組分，尾油全循環(huán)。

1 工藝原理

加氫裂化反應(yīng)是重質(zhì)蠟油在354℃～395℃，8.0MPa，催化劑存在的條件下，長鏈烷烴的分子發(fā)生裂化反應(yīng)，然后加氫生成所需要產(chǎn)品分子大小的過程。

1.1 加氫裂化單元工藝流程簡介

1）由精制單元的精制尾油和加氫裂化單元的減壓塔底循環(huán)油混合，經(jīng)泵升壓與H2混合，換熱、加熱后進(jìn)入加氫裂化反應(yīng)器，在H2、催化劑、適當(dāng)?shù)臏囟葔毫l件下發(fā)生加氫裂化反應(yīng)，將精制尾油轉(zhuǎn)化成柴油組分和石腦油產(chǎn)品。

2）精制單元的重柴油經(jīng)泵升壓與氫氣混合，再換熱、加熱后進(jìn)入柴油加氫降凝反應(yīng)器，在H2、催化劑以及一定溫度壓力條件下發(fā)生加氫異構(gòu)降凝反應(yīng)，經(jīng)高分系統(tǒng)分離后進(jìn)入分餾部分，分離出柴油并至罐區(qū)。

3）精制單元的分餾塔頂氣和裂化單元的分餾塔頂氣和粗石腦油進(jìn)入吸收穩(wěn)定部分，產(chǎn)出石腦油產(chǎn)品和LPG，送至罐區(qū)。

4）精制單元和裂化單元的低分氣進(jìn)入膜分離，膜分離氫氣至PSA單元進(jìn)一步提純氫氣，非滲透氣進(jìn)入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)回收LPG。

本文就精制單元的精制尾油和加氫裂化單元的減壓塔底循環(huán)油部分進(jìn)行討論，流程圖由圖1所示。

圖1 精制單元流程圖

操作參數(shù)：原料入口溫度290℃；塔頂壓力10.6kPa；塔頂溫度60℃；塔底溫度290℃；

1.2 減壓塔系統(tǒng)

減壓塔設(shè)計(jì)有四個規(guī)整填料床層，進(jìn)料從塔的第四床層下，減一線柴油從第一床層底部抽出，減二線和減三線分別從第二床層和第三床層底部抽出，減壓塔設(shè)置塔頂循環(huán)回流、減一線、減二線、減三線和減頂油氣處理。

1.3 減壓塔壓力和塔頂系統(tǒng)

塔頂氣經(jīng)減頂空冷器部分冷凝，凝液進(jìn)入減頂分水罐（V204），不凝氣進(jìn)入減頂一級抽空器；塔頂負(fù)壓80mmHg，由減頂一級抽空器和二級抽空器來維持。抽空器用低壓蒸汽作為動力。進(jìn)入減壓塔頂分水罐（V204）。減壓塔頂分水罐（V204）進(jìn)行氣、液、水三相分離：

1）氣體送至加熱爐爐膛（F201）燒掉，以免污染大氣；

2）污油經(jīng)泵（P211）間斷排出裝置，送至界區(qū)外；

3）含油污水經(jīng)泵（P210）送出裝置。

1.4 減壓塔各側(cè)線柴油抽出和塔頂溫度

減一線餾分自塔頂?shù)谝欢蜗虏康募拖涑槌?，?jīng)泵升壓，一部分發(fā)生0.5MPaG蒸汽，再經(jīng)空冷器冷卻至60℃返回第一段填料上部噴淋。減頂回流流量來控制塔頂溫度。另一部分作為減一線柴油產(chǎn)品抽出，剩余部分由流量控制返回至第一段填料下部噴淋。

減二線自第二段填料下部集油箱抽出，經(jīng)泵升壓后，經(jīng)空冷器冷卻至60℃后作為還原用重柴油出裝置。另一部分由流量控制返回至第二段填料下部噴淋。

減壓塔底汽提蒸汽通過流量控制調(diào)節(jié)。減壓塔底油經(jīng)泵升壓后，首先與熱低分油換熱，再作為穩(wěn)定塔重沸器熱源，再發(fā)生0.5MPaG蒸汽后，作為循環(huán)油返回裂化原料油緩沖罐，減壓塔底液位油塔底油流量控制。

實(shí)際生產(chǎn)過程中，裂化減壓塔塔頂分水罐液位頻繁液位升至高限的問題，導(dǎo)致污油泵自動開啟，將污油排至重污油系統(tǒng)。

頻繁的啟停不僅對泵自身會造成潛在的損壞，同時(shí)也加劇了重污油系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，不僅對效益造成了影響，也不利于排放，和設(shè)計(jì)院聯(lián)系后，將塔頂溫度控制在68℃、塔底溫度控制在280℃，保持塔頂壓力不變，調(diào)整抽真空負(fù)荷，不僅保證側(cè)線產(chǎn)品合格、減頂分水罐（V204）分離出的污油也為合格柴油，因此考慮將其回收利用，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，提出了裂化減壓塔頂污油并混柴的改造。

2 具體方案

用規(guī)格DN50管進(jìn)行跨接，中間加設(shè)DN50閘閥兩個，導(dǎo)淋閘閥一個，八字盲板一塊，如圖2所示。在減壓塔頂分水罐（V204）27200－P211泵出口管線上開孔，將合格柴油引向常二線柴油線27200－P206出口管線，如圖3所示。

圖2 技改新增跨接管線示意圖

圖3 技改加氫裂化分餾塔部分示意圖

2.1 改造前的工藝處理步驟

1）技改前裂化單元停車退油，完成后關(guān)閉減壓塔頂分水罐（V204）出口閘閥及泵P211入口閘閥，將泵P211出口XV－21601切斷閥脫開，在泵P211排污導(dǎo)淋處接蒸汽對27200－50－P－21608管線進(jìn)行蒸煮；

2）通過汽提塔（T203）出口掃線蒸汽對27200－150－P－21710管線進(jìn)行掃線并蒸煮，在吸收脫洗塔底重沸器（E302A）處進(jìn)行密閉排放至無介質(zhì)排出后，關(guān)閉排污打開就地導(dǎo)淋進(jìn)行蒸煮。

3）蒸煮合格后進(jìn)行施工。

技改后對公用介質(zhì)無消耗；技改完成后，可減輕重污油罐組負(fù)荷，同時(shí)裂化產(chǎn)品產(chǎn)量每日大約增加25t左右，柴油收率提高。

改造完成后要注意切換P206泵及P211泵的運(yùn)行狀態(tài)，雖然操作較為簡便，但現(xiàn)場仍需加強(qiáng)對技改后管線進(jìn)行監(jiān)控，注意漏點(diǎn)的檢查，啟泵操作一定要做好啟泵前檢查確認(rèn)工作，防止串料事故發(fā)生。

2.2 技改的經(jīng)濟(jì)性分析

技改完成后，每天外送產(chǎn)品增加25t左右，初步估計(jì)一年增加約9 125t，以3 000元／t預(yù)估市場價(jià)，可為公司增加收入約2 500萬元。

3 結(jié)語

設(shè)計(jì)作為實(shí)踐的指導(dǎo)，為生產(chǎn)操作提供了理論基礎(chǔ)；實(shí)踐也反饋了設(shè)計(jì)，為以后的設(shè)計(jì)提供了更多案例和思路，提高了裝置的生產(chǎn)效益和節(jié)約了建設(shè)成本；本次技改，經(jīng)過廣大員工的跟蹤了解數(shù)據(jù)和技術(shù)人員的充分考慮模擬，在各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下順利實(shí)現(xiàn)，圓滿完成了預(yù)先的設(shè)計(jì)構(gòu)想，實(shí)現(xiàn)了減少排放，提高產(chǎn)油率，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保和效益的“雙贏”，也為公司的后續(xù)技改提供了優(yōu)秀的案例，指導(dǎo)了各裝置技改的方向和設(shè)計(jì)的思路。