柴油改質裝置低分氣凝液回收技術改造

燕蘭玲

摘要：某公司120萬噸/年柴油加氫改質裝置低分氣凝液進入輕污油系統的原設計流程，使得操作人員的勞動強度過大，并且會造成液化氣資源的浪費。通過簡單的工藝改造，使得低分氣凝液的排放不再依賴于操作人員的手動排放，解放了人力，并且減少了裝置的加工損失，增加了裝置的經濟效益。

關鍵詞：低分氣凝液;回收利用;液化氣

引言

近年來，環境因素、資源因素日益制約著煉油工業的發展，本已利微的煉油企業面臨更為嚴峻的挑戰[1]。出于環保的要求，市場必須供應滿足排放標準的清潔燃料。按照國家陸續出臺的車用燃油標準，未來車用汽、柴油都趨于“超低硫”。同時，為了減少二氧化碳的排放，降低可吸入顆粒物含量，車用燃料的H/C比將進一步提高。因此，石化企業將大力發展加氫技術。本文將詳細介紹在120萬噸/年柴油加氫改質裝置中的一次技術改造。

1. 存在問題

120萬噸/年柴油加氫改質裝置在低分氣脫硫部分，按照原設計流程，裝置的冷低分氣經冷卻后，進入低分氣分液罐D-2301進行分液，之后進入低分氣脫硫塔進行脫硫。低分氣分液罐分離出的液體排至輕污油系統。這部分液體的主要成分為液化氣和硫化氫，排放量約為40 ?。在實際運行過程中，這部分液體需要操作人員定期手動排放，平均間隔1 h就要人工手動排放一次（不分晝夜），增大了操作人員的勞動強度。如果沒有及時排放，會造成低分氣脫硫塔憋壓，將溶劑帶入后路PSA裝置，直接影響本裝置及后路PSA裝置的平穩運行[2]。排放后，這部分液體進入輕污油系統，在常壓下轉化為氣態，繼而進入放空系統，直接造成資源的浪費，并且加劇了后續放空系統設備和管線的腐蝕。因此，擬通過改造，回收這部分輕烴資源，降低操作人員的勞動強度。

2. 改造方案

2.1 設計思路

從表1.1、表1.2中可知，低分氣分液罐D-2301壓力為2.2 ?，主要成分為液化氣，而裝置內脫丁烷塔頂回流罐D-2201壓力為1.3 ?，其中介質為脫丁烷塔頂分離出的液化氣，并且罐頂分離出的輕烴可以通過泵送至焦化裝置，利用原焦化裝置的吸收塔進行回收利用。因此，可以將D-2301分離出的凝液回收至D-2201內，一并用泵送至焦化裝置進行回收，減少裝置的加工損失，同時減小操作人員的工作強度，增大工作效率。

2.2 調節閥的選用

低分氣凝液的產生量為60 ?，低于調節閥最小調節流量，因此，只能選擇遠程遙控的氣動調節閥HV203102，根據液位高低間歇排放。另外，D-2301操作壓力2.2 ，而D-2201操作壓力為1.3  ，設計壓力1.75 ?，為防止D-2201超壓，設計調節閥閥后壓力1.65 ?。

2.3 管道壓力降

D-2301的壓力為2.2 ?，D-2201壓力1.3 ?，壓差0.9 ?，管道阻力損失必須小于0.8 ?才能滿足要求。流體在管道中的壓力降[3， 4]可以分為直管壓力降和局部壓力降，見公式2.2，2.3，2.4。經計算可得，低分氣凝液從低分氣分液罐至脫丁烷塔頂回流罐的管道壓力降約為0.05 ?，而勢能壓力降為0.06 ?，調節閥阻力降為0.55 ，總阻力損失為0.66 ?，所選管徑滿足要求。

2.4管道材料的選用

由表1.1可以看出，低分氣凝液中含有少量硫化氫和水，形成濕硫化氫腐蝕環境[5]。濕硫化氫腐蝕環境會引起金屬材料的均勻腐蝕和局部腐蝕，包括硫化物應力腐蝕開裂、氫致開裂和應力誘導氫致開裂等。因此，按照相關規范，本次改造的管道材料及及相關管件閥門等皆選用抗-SSCC材料[6]。

2.5 ASPEN PLUS模擬

本文根據實際生產工藝中的操作條件和物料組分，利用ASPEN PLUS模擬軟件對改造后的工藝流程進行了模擬，模擬流程如圖2.2所示。在ASPEN PLUS軟件所提供的計算模型中，RK-SOAVE和PENG-ROB更適合含有CO2、H2S、H2等物質的輕烴物系的分離，與該體系比較符合。在此用PENG-ROB物性方法跟實際生產數據更加接近，因此選用PENG-ROB為該模型的熱力學方法。計算得到進入D-2201的凝液壓力為1.5236 MPa（g），與計算結果基本吻合。

2.6 改造效果

本次改造共投資10.35萬元，改造投用后平均每小時為裝置回收40 kg液化氣，每年為裝置回收液化氣336噸左右。并且本次改造投用后，極大的減少了操作人員的勞動強度，增加了工作效率，節約了勞動成本。

結論

低分氣凝液的主要成分為液化氣和硫化氫，原設計流程會造成資源的浪費和工作效率的降低。本次改造通過合理的計算，采用經濟的手段和簡單易行的工藝流程，將低分氣凝液中的液化氣進行回收利用，以減少裝置的加工損失。本次工藝改造投用后，很大程度地降低了操作人員的勞動強度，減少了排放量，增加了裝置的經濟效益。

參考文獻

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[2]田野飛. 加氫脫硫后低分氣帶液解決方案討論[J]. 中國石油和化工標準與質量. 2013（03）： 35.

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[4]范洪富，張翼. 流體在管道中流動參數的計算（一）[J]. 管道技術與設備. 1995（01）： 28-30.

[5]牛韌. 論濕硫化氫環境下管道設計材料的選擇[J]. 石油化工腐蝕與防護. 2003（06）： 6-9.

[6]張紹舉. 石油管道硫化氫腐蝕與防護對策分析[J]. 石油化工設備技術. 2007（06）： 35-38.