柴油改質裝置操作優化及改造方向

周世豪　張文靜

摘???? ?要： 180萬t·a^-1柴油改質裝置經過側抽航煤改造后，裝置柴油產量降低45萬t·a^-1，增產石腦油14.4萬t·a^-1，航煤22.7萬t·a^-1，柴汽比由2.05降至1.56。本次改造對調整產品結構、降低柴汽比、提高公司產品競爭力及經濟效益做出重要的貢獻。

關? 鍵? 詞：柴油改質;柴汽比;改造

中圖分類號：TQ211 ??????文獻標識碼： A?????? 文章編號： 1671-0460（2020）06-1233-04

Operation Optimization and Transformation Direction of Diesel Upgrading Unit

ZHOU Shi-hao¹， ZHANG Wen-jing²

（1. PetroChina Urumqi Petrochemical Company， Urumqi Xinjiang 830019， China;

2. PetroChina Fushun Petrochemical Company， Fushun Liaoning 113004， China）

Abstract： After the modification of 1.8 Mt/a diesel oil upgrading unit for producing some aviation kerosene， the diesel output of the unit was decreased by 450 kt/a， naphtha production was increased by 144 kt/a， aviation kerosene was 227 kt/a， and diesel-steam ratio decreased from 2.05 to 1.56. The modification has made an important contribution to the adjustment of product structure， the reduction of fuel-gas ratio， the improvement of product competitiveness and economic benefits of the petrochemical company.

Key words： Diesel upgrading;Diesel-gasoline ratio;Modification

柴汽比是煉油企業的重要技術經濟指標，用來衡量煉油廠的產品是否能滿足市場需求結構。近幾年隨著社會經濟特別是交通旅游業的高度發展，全國汽車產銷量和保有量迅速增加，按照國家統計局公布的數據，2019年上半年全國汽車保有量達2.5億輛，私家車達1.98億輛。全國汽油表觀消費量年均增加約460萬t，增幅超過8%，消費柴汽比持續走低。當前中國汽車千人保有量由2014年約為60輛增加至190輛，但仍遠低于發達國家500輛的平均水平。國內汽油需求量持續穩定增長，但柴油消費進入階段性平臺期，消費柴汽比將下降到?? 1.1∶1～1.2∶1^[1-3]。

2019年1-5月某石化公司柴油平均產量322.65 t/h，汽油平均產量174.26 t·h^-1，柴汽比1.85。根據煉油產品的市場要求，需要通過技術改造實現增產汽油，降低柴油產量并提高柴油品質，最終實現柴汽比降低的目標。

同時由于石腦油原料不足，PX裝置負荷在65%左右運行，裝置的效益不能得到充分利用。基于以上原因，180萬t·a^-1柴油加氫改質裝置優化改造勢在必行，通過優化改造后側抽航煤、增產石腦油，PX裝置可以高負荷運行，公司產品結構得到優化的同時提高企業的經濟效益。

1? 項目計劃實施內容

1.1? 項目優化改造內容

180萬t·a^-1柴油加氫改質裝置原設計并未考慮生產航煤產品，裝置中未設置航煤分餾及冷卻設施。同時180萬t·a^-1柴油加氫改質裝置更換催化劑后，石腦油組分收率大幅上升，裝置分餾部分處理能力無法滿足要求。因此，本項目優化改造主要分兩方面內容：①將180萬t·a^-1柴油改質裝置脫硫化氫汽提塔C-201塔底油分為兩股，58%進入后續產品分餾塔C-202中，剩余42%送至150萬t·a^-1蠟油加氫裝置產品分餾塔處理;②180萬t·a^-1柴油改質裝置分餾塔C-202增加航煤側抽線，保證改造后裝置能生產出合格的航煤產品。

1.2? 項目優化改造方向

1.2.1 ?脫硫化氫汽提塔C-201改造

脫硫化氫汽提塔C-201有32層塔盤，原設計中反應低分油自第3塊塔盤（自上而下編號）上方進入該塔，精餾段僅有2塊板，無法滿足更換催化劑后分離干氣和液化氣的目的，本次改造將進料板位置下移至第9塊塔盤上方。汽提塔頂回流泵P-201A/B原設計流量為39 m³·h^-1，更換催化劑后流量增至56 m³·h^-1，本次改造后將此泵更換。汽提塔頂回流泵P-201A/B出口液化氣送至輕烴回收裝置管線為DN40，本次改造后液化氣流量增加，需重新敷設DN80液化氣管線至輕烴回收裝置。C-201塔底液原設計送至產品分餾塔C-202。更換催化劑后原C-202無法滿足要求，因此本次改造將C-201塔底液先送至分餾塔底重沸爐泵P-202A/B，經過增壓后塔底液分為兩股，其中58%送至原產品分餾塔，剩下42%送至蠟油加氫裝置處理。改造流程見圖1。

1.2.2 ?產品分餾塔C-202改造

產品分餾塔C-202有34塊塔盤，進料板位于22塊塔盤上，塔底熱源由分餾塔底重沸爐F-201提供。本次改造后，C-201塔底液經過汽提塔底油-精制柴油換熱器E-201A/B（此換熱器不滿足要求，本次改造時更換）換熱后，再經過F-201加熱至290 ℃后送至C-201塔底。

更換催化劑后，原C-202塔頂冷凝系統無法滿足要求，本次改造在C-202上段設置中段回流來回收熱量。182 ℃循環油自C-202第10塊塔盤下采出，經循環油泵P-302A/B增壓后進入循環油/熱媒水換熱器E-303冷卻至112 ℃后返回C-202第4塊塔盤處。改造后流程圖見圖2。

1.2.3 ?新增航煤精制設施

為生產合格航煤產品，本次改造新增航煤產品分餾塔C-203。C-203設有10塊塔盤，航煤組分自C-202第15塊塔盤下方抽出進入C-203塔頂，C-203塔頂氣返回C-202第14塊塔盤上方。C-203塔底熱源由F-201出口液提供。

塔底航煤產品經航煤產品泵P-301A/B增壓后經航煤/熱媒水換熱器E-301A/B、航煤冷卻器E-302逐級冷卻至45 ℃，然后經航煤過濾器SR-301A/B、航煤聚結器M-301、航煤抗氧劑撬塊M-302處理后，送至航煤罐區。改造后流程見圖2。

1.3? 優化改造后工藝方案

1） 裝置規模、年操作時數、操作彈性

柴油加氫改質裝置增加側抽航煤項目生產能力為180萬t·a^-1（原料），年開工8 400 h，操作彈性60%～110%。

2） 原料：本項目不改變原柴油加氫改質裝置主要原料，原料性質見表1。

3）產品方案：改造前主要產品為石腦油和柴油，改造后增加了航煤產品;產品規格見表2～表4。

4）物料平衡：造前主要產品為干氣、液化氣、石腦油和柴油，改造后增加了航煤產品，改造前后物料平衡見表5、表6。

2? 項目預期優化改造效果

1）改造前2019年1～5月某石化公司柴油平均產量322.65 t·h^-1，汽油平均產量174.26 t·h^-1，柴汽比1.85。經過改造后，180萬t·a^-1柴油改質裝置柴油產量降低53.52 t·h^-1，每年減產約45萬t，增產石腦油14.4萬t·a^-1，增產航煤22.7萬t·a^-1，柴汽比由1.85降至1.406。

2）改造前180萬t·a^-1柴油改質裝置航煤產量為0。經過改造后，航煤產量27.03 t·h^-1，每年增產22.7萬t，每年直接創效約8 557.9萬元。

3?? 結束語

國內成品油消費市場決定了當前和今后煉廠的產品結構優化方向是壓減柴油、增產汽油和航空煤油。對傳統石油企業而言，當務之急是重視工藝流程優化改造、技術升級和產品結構調整，增產清潔高標號汽油、航煤、石蠟等高附加值煉油產品及化工原料，由燃料型煉廠向煉化一體化轉型^[4-5]。180萬t·a^-1柴油改質裝置經過側抽航煤優化改造后， 對某石化公司調整產品結構、降低柴汽比，提高公司產品競爭力及經濟效益有十分重要的意義。

參考文獻：

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