柴油改質(zhì)裝置操作優(yōu)化及改造方向

周世豪　張文靜

摘???? ?要： 180萬t·a^-1柴油改質(zhì)裝置經(jīng)過側(cè)抽航煤改造后，裝置柴油產(chǎn)量降低45萬t·a^-1，增產(chǎn)石腦油14.4萬t·a^-1，航煤22.7萬t·a^-1，柴汽比由2.05降至1.56。本次改造對調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低柴汽比、提高公司產(chǎn)品競爭力及經(jīng)濟效益做出重要的貢獻。

關(guān)? 鍵? 詞：柴油改質(zhì);柴汽比;改造

中圖分類號：TQ211 ??????文獻標識碼： A?????? 文章編號： 1671-0460（2020）06-1233-04

Operation Optimization and Transformation Direction of Diesel Upgrading Unit

ZHOU Shi-hao¹， ZHANG Wen-jing²

（1. PetroChina Urumqi Petrochemical Company， Urumqi Xinjiang 830019， China;

2. PetroChina Fushun Petrochemical Company， Fushun Liaoning 113004， China）

Abstract： After the modification of 1.8 Mt/a diesel oil upgrading unit for producing some aviation kerosene， the diesel output of the unit was decreased by 450 kt/a， naphtha production was increased by 144 kt/a， aviation kerosene was 227 kt/a， and diesel-steam ratio decreased from 2.05 to 1.56. The modification has made an important contribution to the adjustment of product structure， the reduction of fuel-gas ratio， the improvement of product competitiveness and economic benefits of the petrochemical company.

Key words： Diesel upgrading;Diesel-gasoline ratio;Modification

柴汽比是煉油企業(yè)的重要技術(shù)經(jīng)濟指標，用來衡量煉油廠的產(chǎn)品是否能滿足市場需求結(jié)構(gòu)。近幾年隨著社會經(jīng)濟特別是交通旅游業(yè)的高度發(fā)展，全國汽車產(chǎn)銷量和保有量迅速增加，按照國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2019年上半年全國汽車保有量達2.5億輛，私家車達1.98億輛。全國汽油表觀消費量年均增加約460萬t，增幅超過8%，消費柴汽比持續(xù)走低。當前中國汽車千人保有量由2014年約為60輛增加至190輛，但仍遠低于發(fā)達國家500輛的平均水平。國內(nèi)汽油需求量持續(xù)穩(wěn)定增長，但柴油消費進入階段性平臺期，消費柴汽比將下降到?? 1.1∶1～1.2∶1^[1-3]。

2019年1-5月某石化公司柴油平均產(chǎn)量322.65 t/h，汽油平均產(chǎn)量174.26 t·h^-1，柴汽比1.85。根據(jù)煉油產(chǎn)品的市場要求，需要通過技術(shù)改造實現(xiàn)增產(chǎn)汽油，降低柴油產(chǎn)量并提高柴油品質(zhì)，最終實現(xiàn)柴汽比降低的目標。

同時由于石腦油原料不足，PX裝置負荷在65%左右運行，裝置的效益不能得到充分利用?；谝陨显颍?80萬t·a^-1柴油加氫改質(zhì)裝置優(yōu)化改造勢在必行，通過優(yōu)化改造后側(cè)抽航煤、增產(chǎn)石腦油，PX裝置可以高負荷運行，公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化的同時提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1? 項目計劃實施內(nèi)容

1.1? 項目優(yōu)化改造內(nèi)容

180萬t·a^-1柴油加氫改質(zhì)裝置原設(shè)計并未考慮生產(chǎn)航煤產(chǎn)品，裝置中未設(shè)置航煤分餾及冷卻設(shè)施。同時180萬t·a^-1柴油加氫改質(zhì)裝置更換催化劑后，石腦油組分收率大幅上升，裝置分餾部分處理能力無法滿足要求。因此，本項目優(yōu)化改造主要分兩方面內(nèi)容：①將180萬t·a^-1柴油改質(zhì)裝置脫硫化氫汽提塔C-201塔底油分為兩股，58%進入后續(xù)產(chǎn)品分餾塔C-202中，剩余42%送至150萬t·a^-1蠟油加氫裝置產(chǎn)品分餾塔處理;②180萬t·a^-1柴油改質(zhì)裝置分餾塔C-202增加航煤側(cè)抽線，保證改造后裝置能生產(chǎn)出合格的航煤產(chǎn)品。

1.2? 項目優(yōu)化改造方向

1.2.1 ?脫硫化氫汽提塔C-201改造

脫硫化氫汽提塔C-201有32層塔盤，原設(shè)計中反應(yīng)低分油自第3塊塔盤（自上而下編號）上方進入該塔，精餾段僅有2塊板，無法滿足更換催化劑后分離干氣和液化氣的目的，本次改造將進料板位置下移至第9塊塔盤上方。汽提塔頂回流泵P-201A/B原設(shè)計流量為39 m³·h^-1，更換催化劑后流量增至56 m³·h^-1，本次改造后將此泵更換。汽提塔頂回流泵P-201A/B出口液化氣送至輕烴回收裝置管線為DN40，本次改造后液化氣流量增加，需重新敷設(shè)DN80液化氣管線至輕烴回收裝置。C-201塔底液原設(shè)計送至產(chǎn)品分餾塔C-202。更換催化劑后原C-202無法滿足要求，因此本次改造將C-201塔底液先送至分餾塔底重沸爐泵P-202A/B，經(jīng)過增壓后塔底液分為兩股，其中58%送至原產(chǎn)品分餾塔，剩下42%送至蠟油加氫裝置處理。改造流程見圖1。

1.2.2 ?產(chǎn)品分餾塔C-202改造

產(chǎn)品分餾塔C-202有34塊塔盤，進料板位于22塊塔盤上，塔底熱源由分餾塔底重沸爐F-201提供。本次改造后，C-201塔底液經(jīng)過汽提塔底油-精制柴油換熱器E-201A/B（此換熱器不滿足要求，本次改造時更換）換熱后，再經(jīng)過F-201加熱至290 ℃后送至C-201塔底。

更換催化劑后，原C-202塔頂冷凝系統(tǒng)無法滿足要求，本次改造在C-202上段設(shè)置中段回流來回收熱量。182 ℃循環(huán)油自C-202第10塊塔盤下采出，經(jīng)循環(huán)油泵P-302A/B增壓后進入循環(huán)油/熱媒水換熱器E-303冷卻至112 ℃后返回C-202第4塊塔盤處。改造后流程圖見圖2。

1.2.3 ?新增航煤精制設(shè)施

為生產(chǎn)合格航煤產(chǎn)品，本次改造新增航煤產(chǎn)品分餾塔C-203。C-203設(shè)有10塊塔盤，航煤組分自C-202第15塊塔盤下方抽出進入C-203塔頂，C-203塔頂氣返回C-202第14塊塔盤上方。C-203塔底熱源由F-201出口液提供。

塔底航煤產(chǎn)品經(jīng)航煤產(chǎn)品泵P-301A/B增壓后經(jīng)航煤/熱媒水換熱器E-301A/B、航煤冷卻器E-302逐級冷卻至45 ℃，然后經(jīng)航煤過濾器SR-301A/B、航煤聚結(jié)器M-301、航煤抗氧劑撬塊M-302處理后，送至航煤罐區(qū)。改造后流程見圖2。

1.3? 優(yōu)化改造后工藝方案

1） 裝置規(guī)模、年操作時數(shù)、操作彈性

柴油加氫改質(zhì)裝置增加側(cè)抽航煤項目生產(chǎn)能力為180萬t·a^-1（原料），年開工8 400 h，操作彈性60%～110%。

2） 原料：本項目不改變原柴油加氫改質(zhì)裝置主要原料，原料性質(zhì)見表1。

3）產(chǎn)品方案：改造前主要產(chǎn)品為石腦油和柴油，改造后增加了航煤產(chǎn)品;產(chǎn)品規(guī)格見表2～表4。

4）物料平衡：造前主要產(chǎn)品為干氣、液化氣、石腦油和柴油，改造后增加了航煤產(chǎn)品，改造前后物料平衡見表5、表6。

2? 項目預(yù)期優(yōu)化改造效果

1）改造前2019年1～5月某石化公司柴油平均產(chǎn)量322.65 t·h^-1，汽油平均產(chǎn)量174.26 t·h^-1，柴汽比1.85。經(jīng)過改造后，180萬t·a^-1柴油改質(zhì)裝置柴油產(chǎn)量降低53.52 t·h^-1，每年減產(chǎn)約45萬t，增產(chǎn)石腦油14.4萬t·a^-1，增產(chǎn)航煤22.7萬t·a^-1，柴汽比由1.85降至1.406。

2）改造前180萬t·a^-1柴油改質(zhì)裝置航煤產(chǎn)量為0。經(jīng)過改造后，航煤產(chǎn)量27.03 t·h^-1，每年增產(chǎn)22.7萬t，每年直接創(chuàng)效約8 557.9萬元。

3?? 結(jié)束語

國內(nèi)成品油消費市場決定了當前和今后煉廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向是壓減柴油、增產(chǎn)汽油和航空煤油。對傳統(tǒng)石油企業(yè)而言，當務(wù)之急是重視工藝流程優(yōu)化改造、技術(shù)升級和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，增產(chǎn)清潔高標號汽油、航煤、石蠟等高附加值煉油產(chǎn)品及化工原料，由燃料型煉廠向煉化一體化轉(zhuǎn)型^[4-5]。180萬t·a^-1柴油改質(zhì)裝置經(jīng)過側(cè)抽航煤優(yōu)化改造后， 對某石化公司調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低柴汽比，提高公司產(chǎn)品競爭力及經(jīng)濟效益有十分重要的意義。

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