干氣C3組分過高原因分析及解決措施

周興,嚴(yán)潔

（1.玉門油田分公司煉油化工總廠催化裝置，甘肅玉門735200；2.玉門油田分公司煉油化工總廠重整加氫裝置，甘肅玉門735200）

受原料性質(zhì)影響，近年來我廠重油催化裂化裝置的干氣產(chǎn)量較高，干氣中C3及以上組分含量較高。干氣C3組分過高時(shí)，液態(tài)烴收率降低，裝置的整體效益下降。降低干氣C3及以上組分含量急需解決。實(shí)際生產(chǎn)中通過優(yōu)化指標(biāo)，調(diào)整操作，能夠?qū)⒋呋鸦蓺庵蠧3組分控制在更低的水平，提高裝置經(jīng)濟(jì)效益。

1 裝置現(xiàn)狀分析

玉門煉化總廠催化裂化裝置于1994 年11 月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)加工量50 萬t/a，2004 年9 月經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)改造，年加工量為提至80 萬t/a。可加工總廠常減壓裝置餾分油、渣油、焦化裝置蠟油等。產(chǎn)品包括汽油、柴油和液態(tài)烴，副產(chǎn)品有干氣和焦炭等。整個(gè)重油催化裂化裝置包括反應(yīng)再生、分餾、吸收穩(wěn)定、余熱鍋爐、煙氣除塵脫硫等系統(tǒng)，其中與干氣組分密切相關(guān)的為吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。2013 年裝置經(jīng)過部分改造和大檢修，目前裝置運(yùn)行較平穩(wěn)，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中干氣中C3及以上組分含量較高的問題嚴(yán)重影響著裝置各項(xiàng)指標(biāo)的提升。

重油催化裂化裝置作為全廠重要的干氣輸出裝置，也受著干氣產(chǎn)率的嚴(yán)重限制。我廠干氣的使用情況呈現(xiàn)出夏季干氣過剩，冬季干氣需求量大的特點(diǎn)，因此，重油催化裂化裝置干氣量調(diào)整比較頻繁，給裝置干氣質(zhì)量的控制帶來一定的壓力。隨著原料油性質(zhì)的變化，重油催化裂化裝置摻渣率的提升，裝置的干氣和焦炭產(chǎn)率較高。同時(shí)，目前我廠的干氣在很大程度上存在富余，操作中調(diào)整幅度較大，這就使得長久以來重油催化裂化裝置干氣中C3及以上組分含量較高，影響了裝置液體收率的提高，以及裝置經(jīng)濟(jì)效益的提升。干氣和焦炭產(chǎn)率高，勢必會影響整個(gè)裝置的干氣產(chǎn)量及質(zhì)量，干氣量越大，在控制干氣C3及以上組分含量中存在的壓力越大。表1 裝置生產(chǎn)干氣的產(chǎn)品分析結(jié)果看出，干氣中C3及以上組分含量的平均值為6.93%，最高值達(dá)到8.11%，其中丙烷、丙烯、異丁烷、異丁烯的含量較高。

表1 干氣中C3 以上組分含量分析結(jié)果

2 影響因素分析

2.1 吸收劑和再吸收劑的影響

再吸收塔中用輕柴油作為再吸收劑對干氣中的汽油組分進(jìn)行吸收，在實(shí)際操作過程中，再吸收劑流量及溫度對干氣中C3及以上組分含量影響較大。再吸收劑量較低，會導(dǎo)致干氣中的汽油組分吸收不完全，再吸收劑量過大，塔盤上面液層厚，容易造成霧沫夾帶，會使干氣帶油；再吸收劑溫度過低，油品粘度增加，不利于氣液兩相接觸，精餾效果變差，同時(shí)會增加冷卻輕柴油的能耗，溫度過高同樣會使干氣帶油。

2.2 液氣比的影響

吸收塔以粗汽油作為吸收劑, 以穩(wěn)定汽油作為補(bǔ)充吸收劑。正常操作中, 粗汽油全部進(jìn)吸收塔。液氣比是指進(jìn)入吸收塔的吸收劑用量與進(jìn)塔氣體量的比值，加大液氣比即加大補(bǔ)充穩(wěn)定汽油吸收劑的用量。加大液氣比,使吸收劑中被吸收的氣體組分濃度降低,可使吸收推動力增加,提高吸收效率,從而使C3、C4回收率提高。

2.3 吸收溫度的影響

吸收過程是放熱過程，降低吸收溫度有利于提高吸收效果。吸收劑從塔頂流到塔底溫度會有所上升，氣體中被吸收組分在氣液兩相中的實(shí)際濃度與平衡濃度的差值變小，推動力減小，吸收效果變差。所以降低吸收塔溫度，控制好補(bǔ)充吸收劑溫度可以使吸收效果更好。

2.4 解吸塔溫度的影響

解吸塔的目的是將乙烷脫吸出來。汽油乙烷脫吸率是通過解吸溫度來控制的，即通過塔頂進(jìn)料溫度與塔底重沸器熱負(fù)荷來調(diào)節(jié)。若解吸溫度過高，脫吸氣便含有大量C3、C4組分，返回吸收塔底部重新參與吸收過程，使C3、C4組分循環(huán)于壓縮富氣冷凝冷卻器、吸收塔、解吸塔之間，使吸收效果變差。若解吸溫度過低，解吸效果差，在很大程度上又會造成穩(wěn)定塔頂壓力高，液態(tài)烴中C5含量超標(biāo)，影響汽油收率和液態(tài)烴的質(zhì)量控制。

3 解決措施

對于重油催化裂化裝置干氣中C3以上組分含量高，干氣不干的問題，通過原因分析，數(shù)據(jù)對比，在不改變原有設(shè)備的條件下,確定適合實(shí)際的工藝參數(shù)。降低吸收溫度, 提高吸收塔液氣比,控制解吸溫度,調(diào)整再吸收劑的溫度及流量，解吸溫度控制在115℃左右，解吸效果較好，有利于干氣中C3以上組分含量的控制，在保障液化氣產(chǎn)品質(zhì)量合格的同時(shí)，降低了液化氣中C5的含量，穩(wěn)定汽油收率有所提高。干氣中C3及以上組分含量由單日最高的8.11%(v)降低到2.63%(v)；月平均最高值的4.85%(v)降低到3.06%(v)，干氣質(zhì)量明顯有所好轉(zhuǎn)。見表2。

表2 工藝操作調(diào)整前后干氣C3 組分對比

同時(shí)通過優(yōu)化工藝操作，裝置液化氣收率和液收有了一定的提高。表3 為裝置近5 個(gè)月產(chǎn)品收率情況對比，通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)，在逐步采取一系列措施后，重油催化裂化裝置的液化氣及總液體收率均有所上升，上升幅度可達(dá)0.2%～0.3%，以裝置年處理量80 萬t 計(jì)算，每年可增加液體產(chǎn)品總量為2000 t 左右。

表3 裝置6～10 月產(chǎn)品收率情況

4 結(jié)語

通過優(yōu)化工藝操作參數(shù)，實(shí)際生產(chǎn)的調(diào)整，重油催化裂化裝置干氣中C3以上組分含量有了明顯的下降，在裝置挖潛增效工作上起到了推動作用，但總體來說裝置的干氣產(chǎn)量仍然偏高，生焦率較高，干氣中C3以上組分含量仍然時(shí)常保持3%以上。裝置會根據(jù)原料性質(zhì)進(jìn)一步摸索最佳的操作工況，徹底解決干氣不干的問題。