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摘要:随着经济与国际的联系,对环境保护的要求越来越高,国内清洁燃料标准越来越严格,因此汽油产品的烯烃含量高是目前面临国内清洁汽油燃料生产的严重问题。根据汽油国家标准,为了适应环保需求,严格限制了汽油的烯烃含量。
关键词:汽油加氢装置;周期运行优化改造;
今后随着经济与国际的联系,对环境保护的要求越来越高,国内清洁燃料标准越来越严格。因此,汽油产品的烯烃含量高是目前面临国内清洁汽油燃料生产的严重问题。根据汽车用汽油国家标准,为了适应环保需求,对汽油的烯烃含量有严格的限制。
一、存在的问题
1.由于本装置加氢脱硫反应炉位于加氢脱硫和后处理反应器之间,无法单独调节加氢脱硫温度,加氢脱硫反应器温度很大程度上取决于后处理反应器的出口温度。换热流程不理想造成加氢脱硫反应器和加氢后处理反应器温差小,造成辛烷值损失大,反应系统换热流程需要优化。分馏塔顶气相空冷原设计3 组,夏季高温天气时易出现超温现象,冷却负荷设计不足,需要增加空冷。分馏塔轻汽油抽出至轻汽油醚化装置进行加工,轻汽油至醚化装置流量随着生产不同牌号汽油而波动,无自控调节手段,需手动频繁调节,工作量大且不精确。轻、重汽油混合处由于设计不合理,两股汽油通过单流阀后相互顶撞,容易憋压和冲刷腐蚀管线,第一周期末期轻汽油单流阀已经损坏,造成轻汽油流通不畅。装置开工时间长,尤其是催化剂干燥和硫化过程,影响到全公司整体检修时间安排,需优化开工流程和关键环节,缩短开工时间。
2.蒸馏气态冷却分为夏季高温下可能出现高温现象,冷却负荷设计不当,从轻油机械酯化装置中提取的馏分油的轻质汽油消耗量,从不同号码的汽油生产到无自动调节,需要手动频繁调节,由于轻质和重质汽油混合物设计不合理,两种汽油通过单流阀相互碰撞,在第一个周期结束时,轻质汽油阀被损坏,导致轻质汽油流中断。启动装置,特别是催化剂的干燥和硫化过程,会影响整个公司的总修理进度,需要优化启动过程和关键环节,减少运行成本,降低运行成本启动时间。添加了一个水脱氢反应堆,与原反应器相比,新的加氢脱硫剂催化剂的装载量增加了17立方米。氢气压缩机在原装空压机组合中使用了两套,分别增加了4台泵。优化热交换过程,反应堆入口温度调节从一个旁路改为两个旁路,在氢气混合前的氢排放接口,满足初始模式加氢脱硫器输入温度低于。脱硫剂/反应产物加氢剂,调整加氢反应与加氢反应之间的温度差,减少辛烷的损耗。前热交换器被转移到高压分离器在进一步冷却后的反应产品。增加了一组空冷却塔解决方案。在夏季温度下冷却负荷不足的问题。改造轻质汽油的安装工艺,充分利用回收工艺从塔回程泵中抽出的轻质汽油,从塔的控制阀控制轻质汽油的运动,控制轻汽油在醚化装置,使用原汽油取出自动控制阀控制混合轻质和轻量汽油的汽油流动。受损轻油单通道阀,改造轻油和重油混合工艺,为了防止两种材料落入防腐管道中。
二、汽油加氢装置长周期运行优化改造
1.汽油加氢技术的主要改进点。减少塔内返混,提高塔板分离效率。将脱C5塔进料分成轻重两股物流,分别进入塔的不同部位,如此进料方式减少了塔内物料的返混,提高了塔的分离效率,在同样的塔板数和进料量条件下达到同样的分离要求,通过对裂解汽油加氢装置的所有冷热物流进行夹点分析,优化换热流程,充分利用装置内热物料的热量,减少了循环水的用量和蒸汽消耗。
采用夹点分析技术,得到裂解汽油加氢装置的夹点温度为117 ℃,夹点以下不使用热公用工程对裂解汽油的换热流程进行优化,可降低装置能耗10%以上。优化裂解汽油加氢装置的分离塔设计,降低分离塔的回流比。在设计裂解汽油加氢装置时,首先要根据裂解汽油的组成对流程中的塔进行塔板数和回流比的分析,找出最优的理论板数。其次,对各个塔进行进料板位置的优化,找出最佳进料板位置。通过对分离塔的设计优化,可降低能耗5%以上。改造后增加了塔板,回流比可下降50%。采用高效换热器,停开加热炉。加热炉有烟气排放,污染环境,因此,各加氢装置均希望停用加热炉。当二段加氢反应器的温升大于40 ℃时,采用SEI 的设计可停用加热炉,二段加氢反应器的温升小于40 ℃时,不能停用加热炉,往往是加热炉开到最小火嘴,而二段进出料换热器却开着旁路,即部分热物流未进入进出料换热器,而是走换热器旁路,热量未充分利用。
2.工艺有效控制。适宜的加氢脱硫反应器床层温升本装置汽油加氢国V加氢脱硫单元为2015年投产,使用新鲜催化剂,同时与单元脱硫反应器串联使用。由于新剂活性较高,使用初期反应较剧烈,因此为保护催化剂,控制进国V单元硫含量,提高单元加氢脱硫反应器入口温度,使加氢脱硫反应尽量在一段加氢脱硫反应器内完成。导致一段加氢脱硫反应器入口温度及反应器温升高于二段加氢脱硫单元。而检修后一段加氢更换新剂后,两段加氢催化剂活性趋于一致,此时控制相同反应器入口温度,使加氢脱硫反应深度基本相当,同时控制同一反应器的上半床层与下半床层温升一致,根据实际条件调整注入冷氢及冷油量,保持同一反应器内加氢脱硫在同一水平线上发生,这样不仅可以延长催化剂的使用寿命,又可以抑制过多的烯烃加氢饱和。过高的循环氢量会加剧加氢脱硫反应器内的副反应烯烃加氢饱和反应。因此降低过高的循氢量会一定程度上减少烯烃加氢,从而降低辛烷值损失,换句话说就是控制过氢量在10-30%之间,氢油比控制在250-280Nm3/m3,这样既可以保证脱硫深度,又不会有过多的烯烃发生加氢饱和,从而降低RON损失。
3.本装置采用先分馏再脱硫的原理进行,催化汽油进装置后经过预加氢反应器后进入分馏塔C-101,根据沸点不同抽出塔顶回流及塔底重沸等侧线。提高分馏塔底温,提高分馏塔回流量,会提高塔顶分离效果,将更好的分离开,由于经过预加氢反应器后,轻组分的硫化物已经转化为重组分的硫化物,因此硫含量非常低。提高塔顶分离效果,可以保证分离完全,且辛烷值损失原因上文提过为烯烃加氢饱和,在保证产品质量合格的前提下,最大程度保证LCN抽出量,使得富含烯烃的汽油组分最大程度保留,减少进入加氢脱硫单元,会大幅度降低RON损失制约分馏塔分离效率的因素主要是:分馏塔顶空冷器冷后温度高。采用工艺包的汽油加氢装置普遍存在问题就是分馏塔顶空冷器设计负荷低,在装置满负荷处理量情况下,根据汽油实沸点蒸馏得出数据,为解决分馏塔冷后温度超高问题,在分馏塔空冷器后进入塔顶回流罐前增设一台水冷器,使塔顶循环油进罐温度保持在45℃以下,既保证汽油液收,又能保证分馏塔循环比,进而提高分离效果,保证低硫高烯烃的最大程度抽出,以达到降低RON损失的目的。
结论:对塔底汽油和氢加工装置进行技术改造,以便将馏分汽油分馏成柴油;促进主要工厂汽油生产的协调,可以在一定程度上降低碳氢化合物的含量,以协调汽油的生产,原材料重新武装的效率,以及在一定程度上减少汽油的辛烷损失。
参考文献:
[1]花玲,鞠雅娜.催化裂化汽油加氢脱硫(DSO)技术开发及工业试验[J].石油炼制与化工,2016,(11):53-55.
[2]樊宏林,李烨,谷晓琳.优化操作条件降低汽油加氢装置辛烷值损失[J].石油化工应用,2019,34(12):116-118.
[3]黄金刚,黄宏林.加氢技术在宁夏石化的工业应用[C].2019 年炼油加氢技术交流会论文集,2019.