催化重汽油干點的影響因素分析

龐春天，張 穎，李雅華

（中國石油工程建設公司華東設計分公司， 山東 青島 266071）

催化重汽油干點的影響因素分析

龐春天，張 穎，李雅華

（中國石油工程建設公司華東設計分公司， 山東 青島 266071）

國內某石化公司 1 Mt/a 的催化裂化裝置出現了重汽油干點偏高的情況。通過分析裝置現有操作數據并針對該數據進行了詳細核算，找到了導致重汽油干點偏高的具體原因。分析討論了重汽油干點的影響因素，并提出了降低重汽油干點的調整方案。

催化裂化；汽油；干點

國內某石化公司 1 Mt/a 催化裂化裝置采用的是兩段提升管催化裂化技術，2003 年改造投產后重汽油產品合格，近一段時間以來出現了重汽油干點偏高的情況。針對重汽油干點偏高的情況，該公司對裝置進行了標定，以下計算數據如無說明均來自該標定報告

1 裝置的操作條件

1.1 分餾塔頂流程

分餾塔頂油氣與熱媒水換熱至 80 ℃進入油氣分離器一，罐底分離出重汽油，罐頂油氣冷卻至40℃進入油氣分離器二，罐底分離出輕汽油。油氣分離器一罐底重汽油冷卻至 40 ℃后與輕汽油混合為粗汽油至吸收塔。重汽油及輕汽油調節閥前均引出一分支，作為冷回流。該流程可以實現全重汽油作冷回流或全輕汽油作冷回流，也可以實現輕重汽油不同比例混合再作冷回流。標定條件是全輕汽油作冷回流（圖 1）。

1.2 物料平衡數據

物料平衡數據見表1。

1.3 產品性質數據(表 2、3)

1.4 分餾塔操作條件

分餾塔頂溫度：107 ℃，分餾塔頂壓力：0.15 MPa(g)；頂循抽出溫度：134.8 ℃，頂循返塔溫度：32.4 ℃，頂循流量：143.6 t/h；冷回流溫度 40 ℃，冷回流流量：17.1 t/h。

2 分析計算與討論

2.1 計算所使用的軟件

計算所使用的流程模擬軟件為 PROⅡ V8.2。

圖 1 分餾塔頂流程圖Fig.1 Main column overhead flow diagram

2.2 分析計算

改變分餾塔頂的操作壓力會直接影響反應壓力，從而影響反應產物分布，而此次分析計算是在反應產物分布不變的前提下尋找重汽油干點偏高的原因，因此,以下計算分餾塔頂壓力均采用標定數據0.15 MPa(g)。影響分餾塔頂分壓的蒸汽用量為標定值也不做調整。

表 1 物料平衡Table 1 Material balance

表 2 產品組成Table 2 product compositions %（mol）

分餾塔頂溫度是塔頂粗汽油在其油氣分壓下的露點溫度[1,2]，在物料平衡及產品性質、組成確定的條件下，分餾塔頂溫度應該是確定值，且該溫度是影響粗汽油干點的關鍵參數[3,4]，如果塔頂溫度高于該露點溫度，則塔內的重組分（柴油輕端組分）會氣化并進入塔頂產品（重汽油）中，此時，重汽油的干點會偏高[5]，如果塔頂溫度低于露點溫度，重汽油的部分重餾分會液化并進入柴油當中，此時，重汽油的干點會偏低。

同樣，當塔頂溫度控制在相對穩定范圍內且塔頂壓力恒定的條件下，改變塔頂餾分的分壓，將會直接影響重汽油的干點，工程上通常是采用冷回流作為塔頂餾分分壓的調節手段，如圖1所示，但并不是所有汽油都適合做冷回流。

2.2.1 冷回流的組成與塔頂溫度及重汽油干點關系標定工況下冷回流為輕汽油，流量是 17.1 t/h，以下計算冷回流汽油用量均為 17.1 t/h，通過改變分餾塔頂油氣一級冷卻溫度來改變輕重汽油的切割點，實現不同重度的汽油做冷回流。

表 3 產品性質Table 3 product specifications

表 4 冷回流組成與塔頂溫度的關系Table 4 The relationship between cold reflux composition and top temperature

從上表計算數據可以看出：當冷回流流量一定時，隨著冷回流汽油切割點的逐漸升高，分餾塔頂溫度是逐漸升高的，這說明使用重汽油做冷回流提升分餾塔頂汽油油氣分壓而提高油氣露點的作用要優于粗汽油。分餾塔頂油氣的組成包括干氣、液化氣、水蒸氣和汽油，粗汽油油氣在分壓下的露點溫度就是分餾塔頂溫度，影響該油氣露點的分壓不是總油氣分壓而是塔頂油氣中的重組分分壓，也就是重汽油分壓。汽油切割點升高則重汽油中的重組分含量增高，在冷回流流量一定時，重組分的返塔量隨切割點的升高而增加，使重組分的分壓隨之升高，因此，能夠提高塔頂油氣中重汽油分壓的冷回流才是合適的冷回流。

在重汽油的切割溫度同為 80 ℃的條件下，采用輕汽油做冷回流與采用重汽油做冷回流對比可以看出，雖然輕汽油做冷回流的塔頂溫度比重汽油做冷回流的塔頂溫度低了 4.6 ℃，但是重汽油的干點卻高了 31 ℃，這充分說明了塔頂溫度是塔頂重組分的露點，輕汽油冷回流不僅沒有增加重組分的分壓，反而使重組分的分壓進一步降低，由此，造成柴油輕端餾分氣化并進入重汽油餾分中，這也正是該裝置重汽油干點偏高的根本原因。

上表數據中還可以看出：當冷回流流量一定時，隨著冷回流汽油切割點的逐漸升高，分餾塔頂溫度逐漸升高，重汽油的 98%點也隨之升高，但仍在汽油餾程范圍之內。這說明隨著冷回流汽油切割點的逐漸升高，重汽油越來越重，但是進入塔頂油氣中的柴油輕端組分仍十分有限，當在催化反應產物分布已經確定的條件下，調整用做冷回流的重汽油切割點來調整分餾塔頂溫度需要謹慎，并且需使用重汽油或粗汽油做冷回流，但不宜使用輕汽油做冷回流。

2.2.2 冷回流的用量與塔頂溫度及重汽油干點關系

在確定需要使用重汽油做冷回流的條件下還需確定冷回流的用量與塔頂溫度及頂循流量的關系。該石化公司 1 Mt/a 催化裂化裝置的運行情況是塔頂油氣冷卻至 80 ℃分離出重汽油，因此以下計算重汽油均使用 80 ℃的重汽油。

表 5 冷回流流量與塔頂溫度的關系Table 5 The relationship between cold reflux rate and top temperature

從表5計算數據中可以看出：隨著冷回流流量的增加分餾塔頂溫度在升高，這也說明了增加塔頂油氣中重組分的濃度會增加重組分的分壓從而提高露點溫度。隨著冷回流流量的增加頂循流量在逐漸減少，這說明在有冷回流存在的條件下，隨冷回流流量的增加，頂循取熱在減少而冷回流取熱在增加。

但是在重汽油切割點確定的條件下，隨著冷回流流量的增加重汽油 98%點并沒有顯著增加，這說明：雖然使用重汽油做冷回流可以提高分餾塔頂溫度，但是分餾塔頂溫度并不是越高越好，在規避分餾塔頂出現液態水的條件下，宜降低冷回流的用量，并提高頂循的取熱量，從而進一步降低裝置的能耗。

3 結 論

（1） 該裝置重汽油干點偏高的原因是采用了輕汽油做冷回流，在重汽油切割點和冷回流用量不調整的條件下，將冷回流調整為重汽油，重汽油干點偏高的問題將會得到明顯的改善。

（2） 催化分餾塔頂溫度是油氣在該分壓下的露點溫度，但是，由于分餾塔頂餾分包括干氣、液化氣、水蒸氣及輕重汽油，因此，需進一步明確該溫度是重汽油在該分壓下露點溫度，因此，輕汽油并不適合作為冷回流使用。

［1］ 曹漢昌，郝希仁.催化裂化工藝計算與技術分析[M].北京：石油工業出版社，2000：403．

［2］ 侯健．催化裂化分餾塔頂溫度的一種算法[J].寧夏石油化工，2003(2)：42-43．

［3］ 劉英聚，張韓．催化裂化裝置操作指南[M]. 北京：中國石化出版社，2005：191-192．

［4］ 馬伯文．催化裂化裝置技術問答 [M]. 第二版. 北京：中國石化出版社，2003：230．

［5］ 梁鳳印．流化催化裂化 [M]. 北京：中國石化出版社，2006：153-154．

實施新工藝 提升印染加工附加值

近日，記者走進錢清鎮的江圣針紡有限公司的印染車間，該公司 5 條生產流水線正，為寧波幾家服裝生產企業趕制 3000多米的人棉印花成衣面料。據介紹，這幾家寧波服裝生產企業是江圣針紡印染于去年年底結識的新客戶，雖然時間不長，但他們對江圣針紡印染的新工藝產品很感興趣，表示將長期合作下去。

前不久，江圣針紡印染公司通過實施改進型生物酶前處理新工藝，不僅達到了印染工藝更環保的效果，而且提高了面料品質，提升了印染加工的附加值。

以前該公司采用的是傳統雕印技術，費時長、產量低，隨著印染行業環保要求日益提高，公司認識到實施生產新工藝迫在眉睫。去年 8 月初，公司與國內一家大型助劑廠合作，通過采用改良助劑，實施改進型的生物酶前處理新工藝，使 COD排放濃度比原來下降 200 毫克/升，大大提高了前處理工藝水準和面料品質。

Influence Factor Analysis of FCC Heavy Gasoline End Boiling Point

PANG Chun-tian，ZHANG Ying，LI Ya-hua
（CPECC East-China Design Branch, Shandong Qingdao 266071，China）

The heavy gasoline from 1 Mt/a FCC unit in a domestic petrochemical company has higher end boiling point. In this paper, through analyzing and calculating the existed operating data, specific reasons to cause higher end boiling point were determined. The influence factors of heavy gasoline end boiling point were discussed, and the solutions were put forward.

FCC; Gasoline; End boiling point

TE 624

： A文獻標識碼： 1671-0460（2014）07-1333-03

2014-01-02

龐春天（1978-），男，山東青島人，工程師，碩士，2006 年畢業于華東理工大學化學工藝專業，研究方向：現主要從事石油化工裝置的工藝設計工作。E-mail：pangchuntian@cnpccei.cn。