裂解汽油加氫裝置尾氣回收的研究與應用

魯 鵬

（中國石油大慶石化公司化工一廠，黑龍江 大慶 163714）

某石化公司50×104t/a裂解汽油加氫裝置于2012年9月建成投產。裝置氣相物料損失主要在在脫戊烷塔頂的C4及輕組分排放、汽提塔尾氣排放2個點，2股排放分別進入熱火炬和酸火炬，排放總量為500 kg/h。2015年，經過對排放情況進行信息采集、分析和模擬計算，掌握排放氣體性質，通過回收的方式，將裝置尾氣回收至裂解氣壓縮機，達到了尾氣綜合利用的目的。

1 裝置流程

裝置采用2段加氫工藝技術，生產的加氫汽油送給芳烴抽提裝置做原料，副產品C5和C9送出裝置進行進一步加工［1］。

2 尾氣樣品回收可行性驗證

尾氣組成中的H2含量為23.645%、C4烴類為11.575%，均具有回收價值，加氫裝置幾股尾氣操作壓力不盡相同，均高于裂解氣壓縮機1級入口壓力，因此根據2股尾氣的壓力及流量回收至乙烯裝置壓縮機入口處管線，以形成最優化的回收方案。

2.1 尾氣樣品回收可行性驗證

脫C5塔頂尾氣主要為不冷凝的C4組分，汽提塔頂尾氣主要為反應后加氫汽油中溶解釋放出的H2及部分輕組分，該部分尾氣均可送入乙烯裝置裂解氣壓縮機入口，重新進行分離和回收處理。尾氣組成相對穩定；裂解汽油中C5及以上輕組分組成穩定；脫C5塔塔頂操作條件始終保持穩定；反應系統產物均為穩定的加氫汽油，反應壓力及汽提塔塔釜溫度、塔壓均保持穩定狀態，其塔頂排放氣流量、組成穩定［2］。

2.2 各工藝參數條件的驗證

能否在不增加額外壓縮設備的情況下，通過2股尾氣的自壓將尾氣送入乙烯裝置裂解氣壓縮機入口，是驗證的關鍵。其工作條件分別如下：

利用汽提塔回流罐現有放空口回收尾氣條件：流量200～500 kg/h（正常），300 kg/h（最大）；壓力0.50 MPa（正常），0.78 MPa（最大）；溫度40℃（正常），50℃（最大），30℃（最小）。

利用脫C9塔回流罐現有放空口回收尾氣條件：流量50～300 kg/h（正常），100 kg/h（最大）；壓力0.13 MPa（正常），0.2 MPa（最大）；溫度63.1℃（正常），65℃（最大），40℃（最小）。

裂解氣壓縮機入口氣體現有流量295 t/h（最大），284 t/h（正常），26 t/h（最小）；入口壓力0.027 MPa（正常），0.038 MPa（最大），0.020 MPa（最小）。

利用先進模擬軟件驗證2股不同尾氣在不同流量、壓力下所需達到的產品要求。在軟件模擬過程中，主要進行了尾氣壓力及流量的復核性計算，對實際回收過程及流程提出的條件進行核對；對2股尾氣同時并入的條件以及單獨并入的運行狀態的演示，為異常情況的運行狀態提供數據支持，并能提供裝置瓶頸或異常部位。

2股尾氣的物性分析見表1。

表1 尾氣物性分析

3 回收技術方案

脫C9塔回流罐尾氣回收線從原氮氣注入線雙閥之間引出，經調節閥B控制送至裂解氣壓縮機，氮氣注入線雙閥前加調節閥A。脫C9塔回流罐壓力低于指標時，調節閥B以及調節閥都處于關閉狀態，補氮調節閥A打開；脫C9塔回流罐壓力高于指標時，調節閥B打開，補氮調節閥A關閉；當脫C9塔回流罐壓力增大，調節閥B全開仍不能滿足壓力控制要求時，放空調節閥開始打開［3］。

汽提塔回流罐尾氣回收線從原放空線雙閥之間引出，經調節閥C控制送至裂解氣壓縮機。調節閥C與原壓力控制閥以及壓力遠傳組成分程控制系統。正常情況下由調節閥C進行控制，調節閥全關；當壓力增大，調節閥C全開仍不能滿足壓力控制要求時，調節閥開始打開［4］。

4 效果評價

改造項目從2017年6月至今，脫戊烷塔頂的C4及輕組分排放、汽提塔尾氣排放實現全回收，實現長期穩定運行，損失率及綜合效益顯著改善［5］。

效益主要從3個方面計算。

（1）2017年累計回收尾氣量為2 208 t，2018年累計回收尾氣為2 952 t；

（2）H2回收2017年為522.082 t，2018年698 t；烴類回收2017年為255.576 t，2018年為341.694 t；

（3）2017年、2018年物料價格：H28 831元/t、10 651元/t；C43 091元/t、3 787元/t；

費用總計：回收H2效益+回收C4烴類效益。

2017年 效 益 為540.05萬 元；2018年 效 益 為872.84萬元。

5 結束語

通過流程改造的方式，實現了裂解汽油加氫裝置尾氣的回收，降低了裝置損失，并實現了回收的經濟效益，目前該流程系統運行狀態良好，回收物料滿足上游裝置生產過程。通過裝置的優化調整，為生產實際提供了充分的數據支持，為裝置今后的節能降耗生產提供了調整依據和對比數據。