武漢乙烯裂解原料的優(yōu)化探討

關(guān)霽陽(yáng)

（中韓（武漢）石油化工有限公司，湖北武漢 430080）

武漢乙烯裂解原料的優(yōu)化探討

關(guān)霽陽(yáng)

（中韓（武漢）石油化工有限公司，湖北武漢 430080）

乙烯工業(yè)是石油化工的龍頭，裂解原料的特性對(duì)裂解效果起著決定性的作用。通過(guò)總結(jié)比較自投產(chǎn)以來(lái)裂解原料全面詳細(xì)的物性分析，加強(qiáng)原料優(yōu)化，對(duì)降低成本增加效益有重要作用。

乙烯；裂解；原料；優(yōu)化

1 工藝介紹

中韓石化武漢乙烯設(shè)計(jì)能力為 80 萬(wàn) t/a，裂解爐設(shè)計(jì)為國(guó)產(chǎn)化的 CBL 技術(shù)新建八臺(tái)大型裂解爐。其中一臺(tái)循環(huán)氣體裂解爐 H-001（簡(jiǎn)稱(chēng)乙烷爐），設(shè)計(jì)裂解原料為循環(huán)乙烷 ；5臺(tái)輕液體原料裂解爐 H-002/003，006-008（簡(jiǎn)稱(chēng)輕油爐），設(shè)計(jì)裂解原料為石腦油（NAP），其中 H-002/003可以在氣體爐 H-001清焦時(shí)作為氣體原料的備用爐，H-002/003 也可以單獨(dú)裂解LPG 和輕烴 ；2臺(tái)重液體原料 H-004/005（簡(jiǎn)稱(chēng)重油爐），設(shè)計(jì)裂解原料為加氫尾油（HVGO）和石腦油。裂解爐操作彈性為70%～110%，熱效率為93%～94%。

2 裂解原料組成

裂解原料包括乙烷、丙烷、丁烷、煉廠干氣、碳五拔頭油、石腦油及加氫尾油，循環(huán)乙烷、丙烷及 LPG 可統(tǒng)稱(chēng)為輕烴原料。其中以石腦油、加氫尾油、輕烴為主要原料，年投料量為 2 672 973t，完成率 103%。

3 輕烴原料

循環(huán)乙烷、丙烷及 LPG 可統(tǒng)稱(chēng)為輕烴原料，年加工量為30萬(wàn) t，主要來(lái)自于武漢石化、金陵石化、長(zhǎng)嶺石化，作為輕烴混合物進(jìn)氣體爐裂解。循環(huán)乙烯、丙烷及 LPG作為裂解原料有著原料價(jià)格低、組分輕易汽化、雙烯收率高、急冷油黏度低等明顯優(yōu)勢(shì)，故目前多種工況中均有2臺(tái)爐投用輕烴原料。

輕烴原料汽化不完全，進(jìn)料帶液。氣體爐的進(jìn)料溫度需要控制，一方面液態(tài)輕烴以液態(tài)進(jìn)入輕烴預(yù)熱系統(tǒng)加熱汽化成飽和狀態(tài)，容易在流動(dòng)管道上凝結(jié)聚集。另一方面，進(jìn)料溫度高能夠回收急冷水的能量并且可以節(jié)約裂解爐的能耗，但溫度太高，裂解爐的煙氣溫度降不下來(lái)，反而降低了裂解爐熱效率。由于2臺(tái)輕烴爐的投用，輕烴的實(shí)際負(fù)荷已超出輕烴預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，不能完全汽化，導(dǎo)致進(jìn)料稍微帶液，各組原料流量計(jì)跳表不穩(wěn)定，閥門(mén)不能投自動(dòng)控制，影響裂解深度。通過(guò)增加低壓脫過(guò)熱蒸汽換熱器以及設(shè)高急冷水過(guò)熱器出口溫度至60℃過(guò)熱溫度。溫度過(guò)熱的直接效果為氣體爐六組進(jìn)料系統(tǒng)的流量計(jì)都顯示正常，流量調(diào)節(jié)閥能夠投自動(dòng)控制。

4 石腦油

石腦油（NAP）是裂解原料中的主要原料，武漢乙烯采用的石腦油為混合石腦油，由直餾石腦油，煤柴油加氫石腦油，加氫精制石腦油混合而成，不足部分外購(gòu)石腦油補(bǔ)充，年加工量150萬(wàn) t以上，石腦油在優(yōu)化方面有很大的空間。石腦油的 PONA 值是作為比較原料優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)，從多產(chǎn)乙烯、丙烯和不易生焦的角度來(lái)衡量原料的優(yōu)劣為：正構(gòu)烷烴＞異構(gòu)烷烴＞環(huán)烷烴＞芳香烴。正構(gòu)烷烴的雙烯收率最高。

4.1 反應(yīng)溫度控制優(yōu)化

根據(jù)烴類(lèi)熱裂解的化學(xué)變化過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理[1]，石腦油的PONA值是作為其裂解性能重要的指標(biāo)，充分合理利用烴分子，使其發(fā)揮效益最大化是原料優(yōu)化的關(guān)鍵。武漢乙烯裂解裝置在原料的儲(chǔ)存與使用上加以?xún)?yōu)化，對(duì)于組分單一、餾程短、烷烴含量高的原料采用單獨(dú)儲(chǔ)存，單獨(dú)裂解的方式，調(diào)整稀釋比及COT出口溫度，可以獲取更高的雙烯收率。

4.2 進(jìn)口石腦油單獨(dú)儲(chǔ)存單獨(dú)裂解

從表1可以看出，進(jìn)口石腦油的烷烴含量遠(yuǎn)超煉廠石腦油，作為優(yōu)質(zhì)原料單獨(dú)儲(chǔ)存單獨(dú)裂解，經(jīng)過(guò)COT的調(diào)整，進(jìn)口石腦油最高乙烯收率為 23.81%，最高丙烯收率為 10.39%。

表1 原料組分對(duì)比表

5 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)裂解原料多樣化的現(xiàn)狀，摸索操作參數(shù)，優(yōu)化工藝操作，形成了以丙烷、碳五拔頭油、石腦油和加氫尾油等多種裂解原料模式，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)的原料分布，同時(shí)也解決了原料不足的隱患。原料優(yōu)化結(jié)果表明，中韓石化武漢乙烯裂解爐對(duì)原料的適應(yīng)性較高，多種原料模式運(yùn)行，可滿(mǎn)足市場(chǎng)多變的要求，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著裂解原料向多樣化、重質(zhì)化方向發(fā)展，更要充分發(fā)揮煉化一體化的優(yōu)勢(shì)，分配好資源的合理利用。

Discussion on Optimization of Ethylene Cracking Raw Material in Wuhan

Guan Ji-yang

Ethylene industry is the leading chemical industry，the characteristics of cracking raw materials play a decisive role in cracking effect.Summarizes the comprehensive and detailed physical analysis of the cracked raw materials since the inauguration，and strengthens the optimization of the raw materials and plays an important role in reducing the cost.

ethylene ；cracking ；raw material；optimization

TQ221.211

：B

：1003–6490（2017）07–0137–01

2017–05–15

關(guān)霽陽(yáng)（1986—），男（滿(mǎn)族），遼寧撫順人，助理工程師，主要從事裂解爐長(zhǎng)周期運(yùn)行工作。