提升異丁烷產品質量工藝技術概況

杜志強（中國石化中原油田分公司天然氣處理廠丁烷廠，河南　濮陽　457162）

提升異丁烷產品質量工藝技術概況

杜志強（中國石化中原油田分公司天然氣處理廠丁烷廠，河南濮陽457162）

中原油田天然氣處理廠丁烷廠共有兩套生產裝置，是利用混合丁烷作為原料，通過精餾塔T1實現正、異丁烷的分離，塔頂得到高純異丁烷原料，并經T2塔分離出其中的C4-，在塔底得到99.5%純度的高純異丁烷產品。

分離裝置；建設必要性；需求

項目概況

1　生產現狀

1998年3月第一套裝置峻工投產，利用三氣、四氣廠生產的混合丁烷做為原料，經過精餾生產出氣霧劑級正丁烷、異丁烷，處理能力為2.25萬噸/年，是國內第一家氣霧劑烴類拋射劑生產基地。第二套裝置（即高純異丁烷裝置）是對第一套裝置生產出的異丁烷經過進一步提純生產出高純度異丁烷。該裝置處理能力為3000噸/年，于1999年8月建成投產，經調試，生產出含量為99.5%以上的高純度異丁烷，且含水為10PPm以下，其質量標準可替代氟利昂作為制冷劑應用于制冷領域。

天然氣處理廠丁烷廠主要產品有：工業用異丁烷質量：大于96%；高純異丁烷質量：大于99.5%。現場主要根據原料組分的變化、產品質量要求、產品方案的改變、處理量的改變來調節參數。

1.1丁烷分離裝置

丁烷分離裝置是利用三氣廠的混合丁烷為原料，來實現正、異丁烷的分離，主要生產氣霧劑級異丁烷產品，處理能力為2.25萬噸/年，異丁烷產品質量≥96%。

（1）原料組成

（2）設計參數

（3）工藝流程簡述

1.2高純異丁烷分離裝置

以丁烷分離裝置生產的96%純度的異丁烷為原料，生產99.6%高純度的異丁烷。裝置處理能力為4000噸/年，生產高純度異丁烷3000噸/年。

（1）原料組成

（2）設計參數

（3）工藝流程簡述

2　存在問題

（1）產品質量控制問題

丁烷分離裝置是按生產氣霧劑級異丁烷、正丁烷產品指標設計的，異丁烷產品又是高純異丁烷分離裝置的原料，因此對原料中正丁烷含量進行了限制，要求正丁烷含量一般小于0.2%，這樣導致了裝置能耗較大、產品產量較低，并且產品純度不理想等問題。

（2）客戶需求問題

2011年以來，用戶對氣霧劑級異丁烷產品中硫、二氧化碳、水等含量提出了新要求，由于未能達到客戶要求，產品出現了滯銷的局面，嚴重影響了企業的效益。同時，根據銷售部反饋，98%以上的正丁烷可作為順酐原料，目前市場需求量較大。在以往的生產過程中，99.9%的高純異丁烷和98%以上的正丁烷都只是作為過程樣出現過，依照現有的設備條件達不到連續生產的要求。以下是丁烷產品用戶需求和產品現狀對比表：

表1　-3丁烷產品用戶需求及產品現狀對比表

對照表1-1中用戶要求，可以看出氣霧劑級異丁烷產品水含量、硫含量都還不能滿足要求；高純度正丁烷中的iC4和nC4指標不能滿足需求。這樣隨著市場需求的轉變，純度等指標也發生了變化，就迫切需要我們優化現有裝置的工藝流程，開機后在更短時間內達到符合要求的產品，提高產品收率，滿足不斷發展更新的市場需求。

（3）產品儲存周期影響銷售

產品儲存容量有限，原料緩存不足，增加了丁烷廠開停機次數，相應的增加了能耗；由于產品隨市場、季節存在一定的變化，為了應對產品價格調峰，減輕銷售壓力，需要延長儲存周期，對產品儲存方案進行優化。

3　項目建設必要性

隨著用戶對氣霧劑級異丁烷產品中硫、二氧化碳、水等含量提出了更加嚴格的要求，而依照現有的設備條件是達不到連續生產的要求，以及水和二氧化碳指標的要求，嚴重影響了產品銷售和企業的經濟效益，為了節能降耗，盡可能縮短生產出合格產品，提高收率，特提出該課題。

綜上所述，結合丁烷廠原料組分中正丁烷含量在70%左右，建議改造生產工藝，調整產品結構，提高異丁烷品質，生產合乎市場需求的正丁烷，這樣，98%以上的正丁烷生產量將達到10000噸左右，可以作為生產1、4丁二醇、四氫呋喃、聚四氫呋喃廠家的原料來銷售，同時異丁烷品質提高后可參與制冷劑及大乙烯市場的競爭，年銷售異丁烷可達到3000噸左右，可實現產品利潤最大化。

因此，為了解決制約產品銷售的質量問題，滿足客戶對產品的要求，拓寬銷售渠道，迫切需要我們通過生產實際及軟件模擬分析，找到工藝優化方案，解決生產高純異丁烷過程中，能耗大、產量低的問題；實現99.9%的高純異丁烷產品和98%以上的正丁烷產品的連續生產；提高現有產品的質量，并對丁烷原料、產品進行脫碳、脫水和脫硫處理，達到客戶要求，進一步解決異丁烷產品因純度低影響市場銷售問題，從而提高現有輕烴深加工產品的附加值。

杜志強（1977-），男，漢族，山東高密人，經濟師，主要從事天然氣處理深加工工作。