加氫裂化裝置輕烴組分的回收

王文平 楊立強(qiáng) 徐勃 蘇寧(中國(guó)石油長(zhǎng)慶石化公司,陜西 咸陽(yáng) 712000)

1 加氫裂化裝置輕烴組分的存在形式及現(xiàn)狀分析

目前，加氫裂化裝置產(chǎn)生的冷低分氣、脫丁烷塔頂、脫乙烷塔頂有7000Nm3/h左右富烴氣體產(chǎn)生，在催化劑后期，隨著裂化反應(yīng)床層溫度的提高，二次反應(yīng)隨著加劇[1]，會(huì)有更多的氣體產(chǎn)生，當(dāng)前輕烴吸收塔未投運(yùn)，其中的輕烴組分隨富氫氣體進(jìn)入瓦斯管網(wǎng)燒掉，造成資源浪費(fèi)。

1.1 加氫裂化裝置冷低分氣中輕烴組分分析

在加氫裂化裝置的反應(yīng)部分，熱高分油經(jīng)過熱低壓分離器（V3405）分離后，將熱低分氣經(jīng)過熱低分氣冷卻器（E3404）冷卻后進(jìn)入冷低壓分離器（V3406）分離，分離出的冷低分氣進(jìn)入膜分離裝置。目前E3404 冷卻效果不佳，冷后溫度較高，一般在75℃左右，一部分輕烴組分不能冷卻下來(lái)，隨冷低分氣進(jìn)入膜分離裝置，一方面會(huì)使膜分離裝置帶液嚴(yán)重，對(duì)膜造成損壞，甚至造成膜分離裝置聯(lián)鎖自保[2]，另一方面浪費(fèi)一部分輕烴組分。

1.2 加氫裂化裝置脫丁烷塔頂氣分析

經(jīng)過反應(yīng)的生成油進(jìn)入脫丁烷塔（T3401）被分離為塔頂氣體、塔頂液化氣和塔底穩(wěn)定油，塔頂液化氣經(jīng)脫乙烷塔脫除C2后，得到穩(wěn)定液化氣。本裝置設(shè)有輕烴吸收塔（T3406），充分回收價(jià)值較高的輕烴組分，采用重石腦油作為吸收油，吸收輕烴組分后的富吸收油與冷低分油混合循環(huán)至T4301。目前T3406未投運(yùn)，主要因?yàn)樵谕哆\(yùn)期間T3406選用吸收劑為重石腦油，這樣會(huì)用5t/h 左右的石腦油在分餾部分不斷循環(huán)，造成分餾塔T3403塔頂負(fù)荷過大，影響分餾部分的操作。T3401、T3402（脫乙烷塔）塔頂氣體直接去脫硫部分[3]，經(jīng)過富氫氣體脫硫塔（T3408）出裝置。從操作數(shù)據(jù)可以看出，這部分輕烴組分主要是C3、C4等，T3406投運(yùn)前后輕烴組分含量最高達(dá)25%。

2 加氫裂化裝置輕烴組分的回收方法探討

針對(duì)120×104t/a 加氫裂化裝置而言，輕烴組分的損失主要存在于未投運(yùn)輕烴吸收塔、E3404 的冷卻效果不佳導(dǎo)致一部分輕烴組分未能回收。因此，主要從改善E3404換熱效果及投運(yùn)T3406并改變T3406吸收劑以這兩方面回收加氫裂化裝置的輕烴組分。

2.1 改善E3404冷卻效果回收低分氣輕烴組分

冷低分氣中輕烴組分的損失主要是由于E3404冷卻效果不佳，冷低分氣中大約有10%以上的輕烴組分損失掉，建議再串一臺(tái)冷卻器以達(dá)到比較理想的冷卻效果，將部分可回收利用的輕烴組分回收，既能充分利用資源、減少能源浪費(fèi)，又能有效地保護(hù)膜分離裝置。在串聯(lián)E3404B 前熱低分氣的冷后溫度為75℃,串聯(lián)后將冷后溫度降到40℃左右，可以回收大部分C4及以上輕烴組分。從生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析E3404 冷后溫度降到40℃左右時(shí)，C3組成基本不變，C4部分回收，C5、C6+基本全部回收，通過計(jì)算液化氣收率可提高0.22%，石腦油收率可提高0.30%[4]。

檢修期間，對(duì)E3404進(jìn)行了清洗并串聯(lián)一臺(tái)同樣型號(hào)的冷卻器，在目前運(yùn)行情況下E3404的冷后溫度可降到25℃，冷低分氣中的輕烴組分明顯降低。

2.2 投運(yùn)T3406回收輕烴組分

裝置投運(yùn)了T3406后，將部分輕烴組分回收，尤其是其中的C5、C6組分在投運(yùn)T3406 后基本可以全部回收。這樣液化氣的收率有所提高，裝置的輕質(zhì)產(chǎn)品收率會(huì)得到進(jìn)一步提高。投用T3406后C3回收4%左右，C4回收8%左右。計(jì)算得出，液化氣的收率可提高0.35%，石腦油收率可提高0.10%。通過計(jì)算得到，裝置干氣中輕烴組分的損失情況如表3所示。裝置在當(dāng)前運(yùn)行狀況下有2.63 t/h 的輕烴組分損失掉,其中液化氣2.02t/h，石腦油0.61 t/h，即有1.95%的輕質(zhì)產(chǎn)品損失[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

通過本文對(duì)加氫裂化裝置干氣中輕烴組分損失的分析，現(xiàn)得出以下結(jié)論：

（1）裝置在當(dāng)前運(yùn)行狀況下有2.63t/h的輕烴組分損失掉,其中液化氣2.02t/h，石腦油0.61t/h，即有1.95%的輕質(zhì)產(chǎn)品損失；（2）熱低分氣冷卻器E3404在目前冷卻的基礎(chǔ)上串聯(lián)一臺(tái)冷卻器E3404B，改善E3404的冷卻效果，液化氣收率可提高0.22%，石腦油收率可提高0.30%；（3）T3406 投運(yùn)后有10%以上的輕烴組分回收,液化氣產(chǎn)量可提高0.35%，石腦油收率可提高0.10%；（4）E3404 及T3406 的相應(yīng)措施實(shí)施后，可回收0.57%的液化氣及0.40%的石腦油。即可回收0.97%的輕質(zhì)產(chǎn)品。

[1]李立權(quán).加氫裂化裝置操作指南.中國(guó)石化出版社，2005.210-234.

[2]《低分氣回收裝置操作規(guī)程》，2010年發(fā)布.

[3]金德浩，劉建暉.加氫裂化裝置技術(shù)問答.中國(guó)石化出版社，2008.30-37.

[4]趙孟嬌，陳寶東.加氫裂化裝置用能分析及節(jié)能.節(jié)能技術(shù)，2007.25（141）.50-66.

[5]盧煥章.石油化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，1982.144-159.

[6]林世雄.石油煉制工程（第三版）.石油工業(yè)出版社，2000.254-258.