利用現(xiàn)有裝置增產(chǎn)汽油的方案探討

劉 華 林

(中國石油大港石化公司，天津 300280)

利用現(xiàn)有裝置增產(chǎn)汽油的方案探討

劉 華 林

(中國石油大港石化公司，天津 300280)

根據(jù)中國石油大港石化公司現(xiàn)有裝置結(jié)構(gòu)，通過拓寬汽油餾程、增產(chǎn)重整原料、優(yōu)化催化裂化原料及負(fù)荷等方案的實(shí)施，達(dá)到降低柴汽比、提高汽油產(chǎn)量的目的。實(shí)踐證明：在裝置結(jié)構(gòu)不變的情況下，通過生產(chǎn)優(yōu)化可以在一定程度上改變目的產(chǎn)品收率，實(shí)現(xiàn)效益最大化。通過以上調(diào)整，效果非常明顯，可增產(chǎn)汽油315 td，柴汽比從2.43降低到1.60，效益增加21.9萬元d。

汽油 加氫裂化 催化裂化 柴汽比 循環(huán)油

進(jìn)入2015年以來，國內(nèi)成品油消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，出現(xiàn)了汽油供應(yīng)緊張、柴油需求低迷的局面。大量符合國Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油(約90%)因銷售困難被迫以普通柴油的形式降價銷售，汽柴油差價高達(dá)695元t，效益損失巨大。據(jù)有關(guān)專家分析，未來我國石油消費(fèi)將穩(wěn)步增長，但柴汽比將繼續(xù)呈下降態(tài)勢，2020年石油消費(fèi)量將達(dá)到5.7×108t，柴汽比為1.58；2030年石油消費(fèi)量將達(dá)到6.3×108t，柴汽比為1.28[1]。柴汽比的不斷降低充分說明汽油需求的增幅遠(yuǎn)高于柴油，而柴油銷售的嚴(yán)峻形勢和持續(xù)低迷的價格也要求煉化企業(yè)必須進(jìn)行生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，最大限度地生產(chǎn)高附加值的汽油產(chǎn)品，以適應(yīng)市場的需求和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 增產(chǎn)汽油措施

1.1 拓寬汽油餾程

1.1.1 降低汽油初餾點(diǎn) C4是汽油的調(diào)合組分之一，一般在汽油中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%～6%。C4組分多則汽油的初餾點(diǎn)低、飽和蒸氣壓高、辛烷值高、發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火性能好。因此，適當(dāng)提高汽油中的C4組分含量，不僅有利于提高汽油的收率， 而且也有利于提高汽油的抗爆性能[2]。由于催化裂化、焦化裝置的C4中含有異丁烯，是MTBE裝置的原料，因此不能把這兩套裝置液化氣中C4加入汽油，結(jié)合降低能耗的考慮，決定對重整裝置和MTBE裝置進(jìn)行調(diào)整。

(1) 重整裝置調(diào)整

在保證汽油蒸氣壓合格的前提下，將連續(xù)重整裝置C4C5塔靈敏板溫度從87.0 ℃調(diào)整至84.6 ℃，塔底溫度由141.0 ℃降至128.5 ℃。調(diào)整前后重整裝置的產(chǎn)品收率及汽油蒸氣壓見表1。由表1可知，調(diào)整后部分C4進(jìn)入汽油中，汽油的蒸氣壓增加了10 kPa，收率提高1.55百分點(diǎn)。經(jīng)測算，調(diào)整后多產(chǎn)汽油28.8 td，塔底加熱蒸汽節(jié)省了24 td。

表1 調(diào)整前后重整裝置的產(chǎn)品收率及汽油蒸氣壓

(2) MTBE裝置調(diào)整

改造MTBE裝置工藝流程，將未反應(yīng)C4直接輸送至儲運(yùn)罐區(qū)的汽油在線調(diào)合設(shè)施，將C4組分調(diào)入汽油中可多產(chǎn)汽油36 td。不同比例的C4調(diào)入汽油后，對成品汽油質(zhì)量的影響見表2。

表2 C4調(diào)合量對成品汽油質(zhì)量的影響

C4組分的辛烷值、蒸氣壓較高，其辛烷值為95～97，蒸氣壓為380 kPa[3]。從表2可以看出，成品汽油分別調(diào)入1%、3%的 C4組分后，其RON分別上升0.1和0.5個單位，蒸氣壓分別上升6 kPa和17 kPa，初餾點(diǎn)和10%餾出溫度得到了相應(yīng)的改善。按GB 17930—2013要求，國V排放標(biāo)準(zhǔn)要求汽油的蒸氣壓夏季低于65 kPa、冬季低于85 kPa，因此，在夏季時C4組分調(diào)入的最大量為1%，而冬季可以達(dá)到3%。

1.1.2 提高汽油終餾點(diǎn) 根據(jù)車用汽油標(biāo)準(zhǔn) GB 17930—2013的規(guī)定，汽油終餾點(diǎn)不大于205 ℃，因此終餾點(diǎn)卡邊操作對增產(chǎn)汽油意義重大。自2016年2月起，對催化裂化分餾塔操作進(jìn)行調(diào)整[4]，在分餾塔塔頂油氣分壓不變的情況下，塔頂溫度提高2～3 ℃，催化裂化汽油終餾點(diǎn)由200 ℃提高至202 ℃，汽油收率提高了0.54%，增產(chǎn)汽油24 td。

1.2 增產(chǎn)重整料

1.2.1 汽柴油加氫裝置調(diào)整 將汽柴油加氫精制石腦油終餾點(diǎn)從165 ℃升至175 ℃左右，同時加大分餾塔回流比，提高分餾精確度，石腦油收率提高1.52%，增產(chǎn)重整料68.4 td，相當(dāng)于增產(chǎn)成品汽油60.5 td。

1.2.2 加氫裂化裝置調(diào)整 將加氫裂化裝置精制段溫度從380.0 ℃升至382.5 ℃，增加精制反應(yīng)深度，強(qiáng)化硫化物、氮化物脫除和多環(huán)芳烴的深度飽和，有利于裂化、異構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行；裂化段第四、第五床層裂化溫度各提高1.5 ℃，提高裂解反應(yīng)深度，使部分柴油進(jìn)一步裂化為石腦油。反應(yīng)溫度調(diào)整前后的產(chǎn)品分布見表3。調(diào)整后，由于反應(yīng)深度增加，裝置循環(huán)油量由46 th降至40 th，聯(lián)合進(jìn)料比自1.40降至1.37，輕石腦油收率增加0.46百分點(diǎn)，重石腦油收率增加2.04百分點(diǎn)，增產(chǎn)汽油68.8 td。

表3 加氫裂化反應(yīng)溫度調(diào)整前后的產(chǎn)品分布w，%

1.3 提高催化裂化裝置負(fù)荷

催化裂化裝置是最重要的二次加工裝置，也是以汽油為目的產(chǎn)品的裝置，柴汽比一般為0.54左右，而大港石化加氫裂化裝置采用UOP尾油全循環(huán)工藝，以生產(chǎn)高品質(zhì)柴油為目的，其設(shè)計(jì)柴汽比高達(dá)2.95。表4為加氫裂化循環(huán)油的性質(zhì)。從表4可以看出，加氫裂化循環(huán)油中鏈烷烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)68.5%，環(huán)烷烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)29.0%，如送入催化裂化裝置進(jìn)行加工，非常容易裂解，而且硫、氮含量很低，能夠減輕對催化裂化催化劑酸性中心的毒害作用，維持催化劑的高活性。

表4 加氫裂化循環(huán)油的性質(zhì)

2016年2月26日，對加氫裂化裝置循環(huán)油流程進(jìn)行了改造，將4.86%(8 th)的循環(huán)油摻入催化裂化原料中。摻煉前后催化裂化原料的性質(zhì)見表5。由表5可知，摻煉后催化裂化原料殘?zhí)肯陆盗?.24百分點(diǎn)，2%餾出溫度下降4.25 ℃，530 ℃餾出量升高0.50 mL。

表5 摻煉前后催化裂化原料的性質(zhì)

摻煉加氫裂化循環(huán)油前后,催化裂化裝置的主要操作條件及產(chǎn)品分布分別見表6和表7。由表6和表7可知：摻煉后，由于催化裂化原料性質(zhì)得到改善，反應(yīng)條件變得溫和，反應(yīng)溫度降低3.4 ℃，第二再生器溫度降低12 ℃，回?zé)捰蜏p少1.1 th；汽油收率提高2.38百分點(diǎn)，油漿、焦炭率分別下降0.10和0.12百分點(diǎn)，總液體收率提高2.36百分點(diǎn)，經(jīng)測算，摻煉后可增產(chǎn)汽油96.6 td。

表6 摻煉前后催化裂化裝置主要操作條件

表7 摻煉前后催化裂化裝置產(chǎn)品分布 %

摻煉循環(huán)油后，催化裂化油漿、焦炭、干氣產(chǎn)率均下降，說明循環(huán)油有抑制生焦作用。主要是因?yàn)檠h(huán)油加入后，對催化裂化原料中易生焦的多環(huán)芳烴、稠環(huán)芳烴等起到稀釋作用，減輕了這些不易汽化的物質(zhì)對催化劑表面的覆蓋，并釋放了溶解在稠環(huán)芳烴中吸附在催化劑表面的輕烴，從而降低了生焦傾向，提高了液體收率。

2 效果驗(yàn)證

采取上述措施后，成品汽油的質(zhì)量和產(chǎn)量變化情況見表8。由表8可知，經(jīng)調(diào)整后，成品汽油初餾點(diǎn)降低7.20 ℃，終餾點(diǎn)提高2.48 ℃，蒸氣壓提高7.96 kPa，密度(20 ℃)降低1.28 kgm3，產(chǎn)品質(zhì)量得到了改善，日增產(chǎn)汽油315 t，柴汽比由2.43降至1.60。

表8 調(diào)整前后汽油質(zhì)量、產(chǎn)量變化情況

3 效益預(yù)測

4 結(jié) 論

(1) C4組分是很好的汽油調(diào)合組分，汽油中適量調(diào)入C4組分不僅能增產(chǎn)汽油，而且還能改善汽油品質(zhì)，但受飽和蒸氣壓的影響，其調(diào)入量以夏季控制在1%、冬季控制在3%左右為宜。

(2) 實(shí)施卡邊操作、適當(dāng)提高汽油終餾點(diǎn)能提高汽油產(chǎn)量，但受產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的約束，汽油終餾點(diǎn)以控制在202 ℃以下為宜。

(3) 提高加氫裂化裝置反應(yīng)深度能夠有效降低柴油產(chǎn)量、增產(chǎn)汽油組分。

(4) 加氫裂化循環(huán)油中鏈烷烴含量高，硫、氮含量低，是非常優(yōu)質(zhì)的催化裂化原料。沒有乙烯裝置的煉化企業(yè)，將加氫裂化循環(huán)油作為催化裂化原料進(jìn)行加工，能增加催化裂化原料來源、改善催化裂化原料性質(zhì)、提高汽油產(chǎn)量。

(5) 在不改變裝置結(jié)構(gòu)的條件下，通過生產(chǎn)調(diào)整可以較大幅度降低柴汽比，提高經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后，大港石化的柴汽比從2.43降到1.60，效益增加21.9萬元d。

[1] 李振宇，朱慶云.從汽柴油消費(fèi)變化預(yù)測我國中長期石油需求[J].中外能源，2014，19(8)：1-5

[2] 徐燕聲，張星.車用汽油摻配正丁烷的研究[J].石油煉制，1988，19(10)：20-25

[3] 梁生榮，伏瑞軍.車用汽油中調(diào)合碳四技術(shù)研究[J].工業(yè)·生產(chǎn)，2015(11)：18-19

[4] 黃順賢.催化裂化最大化生產(chǎn)汽油技術(shù)分析及措施[J].石油煉制與化工，2010，41(2)：22-26

SOLUTION OF MAXIMIZING GASOLINE IN EXISTING UNITS

Liu Hualin

(DagangPetrochemicalIndustriesCompany，Tianjin， 300280)

The solutions of maximizing gasoline using the existing units in Dagang Petrochemical Company were discussed. The main methods， such as broadening gasoline distillation range， increasing reforming unit feedstock， optimizing FCC raw materials and load， were taken to low dieselgasoline ratio and raise yield of gasoline. The practices prove that in existing units， through production optimization， gasoline increases by 306 td and dieselgasoline ratio drops from 2.43 to 1.60， while the benefit increases 21.9×104Yuand.

gasoline； hydrocracking； catalytic cracking； dieselgasoline ratio； cycle oil

2016-07-11； 修改稿收到日期： 2016-09-09。

劉華林，高級工程師，1989年畢業(yè)于中國石油大學(xué)石油煉制系，現(xiàn)任中國石油大港石化公司總經(jīng)理助理兼安全副總監(jiān)，分管生產(chǎn)運(yùn)行與安全環(huán)保工作。

劉華林，E-mail：liuhlin123@163.com。