原料變化對乙烯裝置的影響

隋豐偉

（中國石油大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶163714）

原料變化對乙烯裝置的影響

隋豐偉

（中國石油大慶石化公司化工一廠，黑龍江大慶163714）

文中結合某300 kt/a乙烯裝置2014年和2016年原料分布及原料品質的變化情況，分析了原料變化對該乙烯裝置的影響。闡述了油田輕烴、新鮮丙烷、石腦油及尾油等原料的變化對裂解爐、急冷系統及后分離系統的影響，為原料發生變化時裝置的調整提供了依據。

乙烯原料；多樣化；調整；運行優化

某300 kt/a乙烯裝置采用美國韋伯斯特公司專利技術，壓縮、分離部分采用四段壓縮、順序分離的工藝技術。設計以油田輕烴、石腦油和尾油作為裂解原料。為提高生產能力分別進行了2次擴能改造，增加2臺USC-16W型裂解爐，后系統進行了脫瓶頸改造。隨著原油的減產及該企業煉油加工能力下降，油田輕烴、石腦油及加氫尾油等乙烯裂解原料品質及加工比例發生較大變化，對乙烯裝置運行帶來較大影響［1］。

1 原料變化對裝置各系統的影響

1.1 對裂解爐的影響

由于輕烴組分變重且輕烴組分不穩定，導致裂解爐前氣相進料壓力波動較大，造成的結果是輕烴組分重，裂解爐表現出加熱能力不足，燃料氣用量增大，即使風門全開，爐膛內燃燒表現出缺氧情況；輕烴組分不穩定導致裂解爐出口COT波動較大，嚴重時高達15℃，嚴重影響輕烴爐裂解深度和運行周期［2］。

尾油BMCI（芳烴指數）值較高，在20左右，在目前國內加工尾油的裝置中處于較高水平。2016年投用1臺尾油裂解爐。投用后裂解爐出口COT按原820℃控制，在加工高BMCI值的尾油后表現出運行周期明顯縮短，基本在10 d左右，甚至出現輻射段爐管堵塞狀況。通過不斷摸索，依據原料BMCI值分析，逐漸降低裂解爐出口COT至790℃。在此COT條件下，能夠做到裂解爐運行周期和產品收率兼顧，運行周期延長至48 d［3］。

1.2 對急冷系統的影響

對比2014年原料加工比例，2016年該裝置油田淺冷輕烴加工量較2014年降低5%，新鮮丙烷提高3.15%，尾油提高9.89%，抽余油降低5.47%，石腦油降低1.44%。從原料加工比例看，原料向輕重兩極化變化。急冷油系統未設置盤油段，只設置冷熱2股回流。根據裝置急冷油換熱流程的特點，尾油加工量提升高，帶入急冷系統的熱量增多，釜溫提高，冷熱回流溫度升高，導致急冷油塔頂溫超高，最高達114℃。

急冷油塔頂溫偏高危害是急冷水水質變差，在此高頂溫下，急冷水帶油量增加，極易乳化。用來發生稀釋蒸汽的工藝水COD隨之升高，在工藝水汽提塔塔釜采出泵檢測高時可達1 000 mg/L，引起該泵出口管線及稀釋蒸汽發生器預熱器和再沸器聚合嚴重。急冷系統連續運行17個月后，稀釋蒸汽發生器工藝水預熱器出口工藝水溫度下降明顯，稀釋蒸汽發生器再沸器1 MPa蒸汽用量增大約5 t/h，說明工藝水預熱器工藝水側聚合嚴重，從急冷油中取熱量減少，急冷油塔冷回流溫度升高，從而造成急冷油塔頂溫升高，形成惡性循環，見圖1。

圖1 工藝水預熱器出口溫度變化

1.3 對后分離系統的影響

（1）對脫乙烷塔的影響

2016年裝置新鮮丙烷加工量占原料總量的6.1%，較2014年提高3.15%。新鮮丙烷加工量提高后，裂解氣中C3組分含量增多；同時丙烷在裂解爐中1次轉化率為93%左右，因此會有部分丙烷在整個系統中循環，導致脫乙烷塔負荷加大，表現出脫乙烷塔塔釜長時間滿液位，塔釜采出量保持高位采出，成為提高裝置負荷的瓶頸因素［4］。

（2）對脫丙烷塔的影響

加工丙烷后表現出脫乙烷塔塔釜長時間滿液位，塔釜采出量保持高位采出去脫丙烷塔，脫丙烷塔負荷增大，在現有再沸器能力條件下，靈敏板溫度略有降低［5］。

（3）對脫丁烷塔的影響

2016年油田淺冷輕烴組分變重，并入石腦油的輕烴重組分量增多，同時裝置尾油加工比例提高，致使裂解氣中汽油組分偏多，加大了脫丁烷塔負荷，脫丁烷塔靈敏板溫度時常偏低，嚴重時導致脫戊烷塔超壓而排放火炬。

2 結論

原料品質及各原料加工比例的變化對乙烯裝置的影響較大。

（1）輕烴組分不穩定會導致裂解爐燃料氣用量增大，即使風門全開，爐膛內燃燒缺氧；出口COT波動較大，嚴重影響輕烴爐裂解深度和運行周期。尾油BMCI值較高，使裂解爐運行周期明顯縮短。

（2）急冷系統尾油加工量提升高，急冷系統的熱量增多，釜溫提高，冷熱回流溫度升高，導致急冷油塔頂溫超高。使急冷水水質變差，急冷水帶油量增加、易乳化。引起該泵出口管線及稀釋蒸汽發生器預熱器和再沸器聚合嚴重。

（3）對后分離系統的影響主要表現在使脫乙烷塔塔釜長時間滿液位，塔釜采出量保持高位采出；脫丙烷塔負荷增大，靈敏板溫度略有降低；脫丁烷塔的負荷增大，脫丁烷塔靈敏板溫度偏低，嚴重時導致脫戊烷塔超壓。

［1］段波.原料輕質化對乙烯精餾塔的影響及其改造措施［J］.乙烯工業，2016，28（2）：20-22.

［2］杜春梅.高硫原料油對乙烯裝置的影響分析及對策［J］.乙烯工業，2009，21（4）：38-42.

［3］李鵬，趙百仁，王振維.裂解原料對前脫丙烷塔釜溫的影響分析及系統優化［J］.乙烯工業，2012，24（4）：11-15.

［4］郭寶林.乙烯原料變化對生產的影響及改進措施［J］.石油化工，2008（2）：34-37.

［5］蘇堅，戚羿.裂解原料中硫化物對乙烯系統影響的分析［J］.西部皮革，2017，39（2）：27-28.

Influence of raw material change on ethylene plant

Sui Fengwei
（No.1 Chemical Plant of PetroChina Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China）

Combined with the changes of raw material distribution and quality of a 300kt/a ethylene plant in years 2014 and 2016,This paper analyzed the influence of raw material changes on this ethylene plant.It also expounded the influence of changes of oilfield light hydrocarbon,fresh propane,naphtha and tail oil on cracking furnace,quenching system and post-separation system,provided basis for the modification of the plant when the raw materials change take place.

ethylene raw material;diversification;adjustment;operation optimization

TQ221.211

B

1671-4962（2017）06-0028-02

2017-10-23

隋豐偉，男，工程師，2003年畢業于黑龍江科技學院化學工程與工藝專業，現從事裂解裝置生產管理工作。