裂解汽油加氫裝置的技術要點

王 紅

（中韓（武漢） 石油化工有限公司,武漢 430000）

1 前言

裂解汽油是蒸汽裂解制乙烯的重要副產物，隨裂解原料及裂解爐型的不同，其產率也會有不同的變化。一般來說，其產量約為乙烯產量的50%～60%甚至更高。在裂解汽油中含有重要的化工原料苯、甲苯、二甲苯，同時還有大量不飽和烴（二烯烴和單烯烴）以及一些含N、S、O等的烴類化合物。由于這些不飽和烴的存在，在光和熱的作用下易聚合生成膠質。膠質容易積聚，更主要的是使之在后加工過程中發生結焦和析碳等現象，有礙于后加工芳烴溶劑的抽提。裂解汽油中C6～C8組分還含有雜質如硫、氮、氧等化合物，這些物質的存在會加速膠質的生成，硫化物還會影響汽油產品的抗震性能。所以必須加氫使烯烴成為飽和烴，雜質轉化為H2S、NH3、H2O等，并將H2S、NH3、H2O等從系統中排出。因此裂解汽油加氫裝置起著承上啟下的重要作用。

裂解汽油的組成是C5-～C9+餾分，其組成分布大致如下：

裂解汽油組成分布

2 工藝介紹

2.1 中韓石化裂解汽油加氫裝置工藝流程

中韓石化裂解汽油加氫裝置采用三塔兩反，中心餾分及抽余碳五選擇性加氫流程，即脫碳五塔、脫碳九塔、一段加氫反應器、二段加氫反應器、穩定塔及抽余碳五選擇性加氫系統。其流程圖如圖1所示：

粗裂解汽油經過預分餾系統的脫碳五塔和脫碳九塔分別脫除C5-餾分和C9+餾分后，中心（C6-C8）經過一、二段加氫反應器使不飽和烴加氫轉化為飽和烴，所含的有機硫加氫轉化為硫化氫。加氫后的中心餾分（C6-C8）經穩定塔進一步脫除硫化氫、甲烷、氨后，得到加氫汽油產品，送界外加氫汽油儲罐作為芳烴抽提原料。預分餾系統分離得到的副產品C5-餾分和C9+餾分作為產品送往界外產品儲罐，C5-組分送至C5分離單元進行分離，剩余的抽余C5返回裝置進行抽余C5加氫這里不再敘述。C9+組分可直接作為產品返回煉廠。

2.2 A企業裂解汽油加氫裝置

A企業裂解汽油加氫裝置采用四塔二反流程，可進行中心餾分加氫，C5加氫、C9不加氫，全餾分加氫三種工況，即前脫碳五塔、脫碳九塔、一段加氫反應器、后脫碳五塔、二段加氫反應器、穩定塔。其主要流程圖如圖2所示：

裝置采用C5加氫、C9不加氫工況時，粗裂解汽油經過前脫碳五塔和脫碳九塔分別脫除C5-餾分和C9+餾分后，中心餾分（C6-C8）與餾分混合經過一段加氫反應器進行液相加氫反應，再經過后脫碳五塔脫除加氫后的C5餾分，中心餾分(C6-C8)經過二段加氫反應器進一步轉化為飽和烴，并脫除硫、氮等。加氫后的C6-C8經過穩定塔脫除硫化氫、氨、甲烷等，得到加氫汽油產品，作為芳烴抽提的原料。副產加氫C5和不加氫C9。此外餾分也可不經過加氫直接作為產品外賣。

3 主要不同點

3.1 從整體工況上比較

根據目前市場情況裂解汽油中的C5餾分既可不加氫作為基本有機化工原料和精細化工的原料；也可加氫作為汽油調和油或乙烯裂解原料。故中韓石化裂解汽油加氫裝置設計將C5餾分送至C5分離單元，進行中心餾分加氫和抽余C5加氫，使得經濟效益最大化。A企業裂解汽油加氫裝置設計時間較早，設計進行全餾分加氫，C5餾分加氫、C9餾分不加氫和中心餾分加氫，三種工況可靈活切換，但根據目前實際生產情況而言，只進行中心餾分加氫，將不加氫C5和不加氫C9直接作為產品外賣。所以目前后脫碳五塔相當于一個緩沖罐的作用。

3.2 在裝置能耗上比較

中韓石化裂解汽油加氫裝置相對于A企業裂解汽油加氫裝置在能耗上較低。

一是操作壓力盡可能低壓下操作。脫碳五塔兩者都選用正壓操作，分別為0.09、0.13MPa(表)操作。中韓石化裂解汽油加氫裝置脫碳九塔負壓設計為-0.07MPa，A企業脫碳九塔為-0.052MPa。低壓下操作可有效降低能耗和聚合物生成的概率。中韓石化脫碳九塔負壓選用真空泵來達到負壓要求，A企業脫碳九塔采用蒸汽噴射泵來達到操作要求。在裝置氣密良好的狀態下，只需開工初期投用真空泵，相對于A企業一直使用蒸汽，節約了能耗。

二是盡可能多地回收裝置熱源，減少能耗。中韓石化裂解汽油加氫裝置設有進料預熱器，采用二反出料經過二反進出料換熱器后的物料作為熱源對脫碳五塔進料進行預熱，減少了塔底再沸器蒸汽用量，回收利用熱源，在節能降耗方面有顯著效果。中韓石化脫碳九塔系統設有中間再沸器，利用穩定塔塔釜出料作為熱源對脫碳九塔物料進行再加熱，充分利用整個裝置的熱量，盡可能最大限度地減少公共供熱或供冷。

3.3 在工藝聯鎖上的比較

相比于A企業裂解汽油加氫裝置的工藝聯鎖，中韓石化裂解汽油加氫裝置的工藝聯鎖更突出安全性。除了反應器、壓縮機和公用工程的聯鎖外，中韓石化裂解汽油加氫裝置考慮到塔的安全性操作，設計了塔頂壓力高高聯鎖。當塔頂壓力超過聯鎖值時，將引發塔頂壓力聯鎖，關閉再沸器蒸汽閥門。

4 結束語

（1）裂解汽油加氫裝置的整體工藝流程現已成熟。根據目前市場情況而言，中韓石化裂解汽油加氫裝置的設計工況具有較大經濟價值。

（2）綜合比較中韓石化與A企業裝置的流程，中韓石化裂解汽油加氫裝置在設計時更注重能耗問題，故在節能降耗方面中韓石化裂解汽油加氫裝置處于領先地位。

（3）綜合比較兩個裝置的安全生產，中韓石化裂解汽油加氫裝置在工藝聯鎖的設計上考慮的更加全面，更加注重裝置的安全生產。

（4）在裝置工藝流程的技術改造上，根據市場的不同需求，從不加氫C8餾分中提出附加值高的苯乙烯產品，C8抽余油（主要是二甲苯）與C6C7餾分混合加氫，再抽提得到苯-甲苯-混合二甲苯產品。這樣可以綜合利用原料，生產加氫汽油、苯乙烯產品和芳烴產品，靈活生產，市場價值最大化，將是裂解汽油加氫裝置發展的一個方向。