S+Zorb汽油精制裝置操作優(yōu)化pdf

1、年月201412第45卷第12期石油煉制與化工加工工藝PETROLmPROCESSIWGNDPETROCJMECALSSZorb汽油精制裝置操作優(yōu)化劉進(jìn)平，白永濤，宋紅燕（陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安石油化工廠，陜西延安727406）摘要：SZorb催化汽油精制裝置自首次開工以來，一直存在穩(wěn)定汽油收率偏低、再生器取熱系統(tǒng)與催化劑再生放熱量不匹配等問題。通過優(yōu)化穩(wěn)定系統(tǒng)操作參數(shù)，降低了穩(wěn)定塔塔頂燃料氣排放量，提高汽油收率0.7百分點(diǎn)；同時(shí)對再生器取熱系統(tǒng)進(jìn)行改造，增設(shè)氮?dú)馊嵯到y(tǒng)，有效保護(hù)了再生器取熱盤管，降低操作難度；然后將取熱后的熱氮?dú)膺M(jìn)行充分利用，作為氮?dú)饧訜崞鞯慕橘|(zhì)，達(dá)到節(jié)能降耗

2、的目的。關(guān)鍵詞：汽油精制硫含量再生器操作優(yōu)化隨著國家對環(huán)保要求的不斷提高，汽油硫含量的指標(biāo)日趨嚴(yán)格，2014年1月1日起在全國范圍內(nèi)開始實(shí)施國IV排放標(biāo)準(zhǔn)，要求硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50g/g（北京地區(qū)已于2008年1月1日在全國率先執(zhí)行國IV排放標(biāo)準(zhǔn)）。長遠(yuǎn)要求汽油指標(biāo)符合國v排放標(biāo)準(zhǔn)，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10g/g,低硫、超低硫汽油是未來車用汽油的發(fā)展趨勢。陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司延安石油化工廠1.80Mt/a汽油精制裝置，為目前國內(nèi)最大的汽油精制裝置，于2013年底試車成功。該裝置采用SZorb催化裂化汽油吸附脫硫技術(shù)，由進(jìn)料與脫硫反應(yīng)、吸附劑再生、吸附劑循環(huán)和產(chǎn)品穩(wěn)定系統(tǒng)4部分組成。原料

3、為上游催化裂化裝置汽油，設(shè)計(jì)硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)70150g/g,產(chǎn)品為硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于50g/g的低硫汽油，亦可以為硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10g/g的超低硫清潔汽油，分別能夠滿足國IV和國V排放標(biāo)準(zhǔn)。汽油精制裝置自2013年12月27日投產(chǎn)運(yùn)行以來，隨著裝置的運(yùn)行，逐漸暴露出一些設(shè)計(jì)上的不足，如汽油收率偏低、再生器取熱系統(tǒng)與催化劑再生放熱量不匹配等問題，為使裝置安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運(yùn)行，需對裝置進(jìn)行優(yōu)化操作和技術(shù)改造1-4。穩(wěn)定塔主要作用是除去液化氣和輕燒組分，得到穩(wěn)定的合格汽油產(chǎn)品。穩(wěn)定塔的進(jìn)料分別來自熱產(chǎn)物氣液分離罐和冷產(chǎn)物氣液分離罐的罐1產(chǎn)品穩(wěn)定系統(tǒng)優(yōu)化11穩(wěn)定塔系統(tǒng)流程底，分儲后塔頂氣體經(jīng)空氣冷卻器、水冷

4、卻器冷卻后進(jìn)入穩(wěn)定塔塔頂回流罐，罐底油經(jīng)過穩(wěn)定塔回流泵打回穩(wěn)定塔塔頂作為冷回流。罐頂燃料氣部分用于原料緩沖罐氣封（無氧氣），其余的送至燃料氣系統(tǒng)。塔底穩(wěn)定的精制低硫汽油產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送出裝置。穩(wěn)定塔流程示意見圖1IQMPa蒸汽門冷產(chǎn)物氣液外高健火自熱嚴(yán)物氣液分離確來口水泠加省燃料氣士鵬總.£塔可流案去原科蝮沖蟒T堵底由沈器越定汽汕出牲省.圖1穩(wěn)定塔流程示意12穩(wěn)定塔存在的問題裝置自投運(yùn)生產(chǎn)以來，穩(wěn)定汽油收率一直偏低,且穩(wěn)定塔塔頂回流罐的燃料氣排放量一直偏收稿日期：；修改稿收到日期：。2014-05-272014-07-18作者簡介：劉進(jìn)平，高級工程師，現(xiàn)從事石油化工工藝技術(shù)管理工作。通

5、訊聯(lián)系人：宋紅燕,sohoyan2003第12期劉進(jìn)平，等.SZorb汽油精制裝置操作優(yōu)化-優(yōu)化后塔頂回流罐燃料氣外排量明顯下降，穩(wěn)定高。對燃料氣組成進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)見表1。從表1收率明顯提高，從而達(dá)到了優(yōu)化操作的目的?？梢钥闯?，燃料氣中O含量較高。由此可以推斷，可能由于穩(wěn)定塔操作參數(shù)不合理，致使穩(wěn)定汽油部分輕組分進(jìn)入燃料氣系統(tǒng)，從而導(dǎo)致汽油收率較低。表1穩(wěn)定塔回流罐頂燃料氣組成4,%日期C1C2C3C4以_1C401-22802*861.9326.440.1101-242.932*261.7632.860.0801-263.122*261-7130.680.1801-274.012.541.8

6、935.400.1901-295.122.672.0231.950.3113穩(wěn)定塔系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化優(yōu)化前穩(wěn)定塔系統(tǒng)操作參數(shù)見表2。由表2可以看出，穩(wěn)定塔按照原設(shè)計(jì)工藝參數(shù)進(jìn)行操作，塔頂燃料氣排放量較高。根據(jù)精儲塔操作特點(diǎn)，造成塔頂儲分量增大的原因有：精儲塔溫度偏高，即塔底重沸器供熱量過大或塔回流量過?。痪Ｋ浩汀１?優(yōu)化前穩(wěn)定塔系統(tǒng)操作參數(shù)日期不塔底曷度/塔頂溫度C塔頂盧力/MPa塔頂回流量/(t'h)回流罐外排量穩(wěn)定/汽油收率%.Th)01-22147460.652.52599652.93099.101-26148390.653.04599.301-27

7、145410.652.83899.201-29149440.652.74199.2分析原因后調(diào)整穩(wěn)定塔操作：塔底重沸器1.0MPa蒸汽用量由原設(shè)計(jì)3.0t/h,逐步調(diào)整為0,即停用塔底重沸器，塔底溫度由原設(shè)計(jì)操作參數(shù)147C降至135c以下；塔頂壓力由原設(shè)計(jì)提高至。根據(jù)裝置運(yùn)行工0.65MPa0.75MPa況，在穩(wěn)定塔無回流量時(shí)，塔頂溫度已降至25C左右，因而冬季空氣冷卻器可停用，水冷卻器亦可以完全切除；夏季視實(shí)際情況是否投用冷卻器。優(yōu)化后，穩(wěn)定系統(tǒng)相應(yīng)參數(shù)變化如表3所示，回流罐頂燃料氣組成如表4所示。對比表1和表4,優(yōu)化后燃料氣中O含量明顯下降；對比表2和表3,表3優(yōu)化后穩(wěn)定系統(tǒng)工藝操作參數(shù)

8、日期塔底溫度/塔頂溫度C塔頂產(chǎn)力/MPa1罐外排量（mh/汽油）收率，%回流量-1(t'h/)02-02130251752.53702-04132300.752.9299.902-06135290.753.0699.902-09137280.752.8099.802-11135310.752.7599.9表4優(yōu)化后穩(wěn)定塔回流罐頂燃料氣組成以日期C1C2C4以，02-025.061-730.629-540.6602-044.572.110.546.580.3402-065.211-920.697-910.5202-095.111.870.748.350.2602-114.982.090.

9、658.090.61根據(jù)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定汽油產(chǎn)品執(zhí)行質(zhì)量指標(biāo)：硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50g/g,雷德蒸氣壓不大于65kPa（夏季）、85kPa（冬季）。分析優(yōu)化后穩(wěn)定塔底穩(wěn)定汽油產(chǎn)品性質(zhì)見表5。由表5可以看出，優(yōu)化后的汽油產(chǎn)品滿足質(zhì)量要求，因此本次優(yōu)化操作是完全可行的。通過此次優(yōu)化，穩(wěn)定汽油收率平均提高0.7百分點(diǎn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。其次，停用塔底重沸器，可節(jié)省1.0MPa蒸汽約3.0t/h；塔頂冷卻器停用，既節(jié)省了電能，同時(shí)循環(huán)水用量下降，起到了節(jié)能降耗的功效。表5優(yōu)化后穩(wěn)定汽油產(chǎn)品性質(zhì)日期(.kg20m/-3)w/(-i)§§辛烷值氣壓kPa02-02720.43.287-87

10、1.402-04717.61-287-970.602-06719.8L387-771.802-09718.53.587-872.302-11720.1L188.071.92再生器取熱系統(tǒng)技術(shù)改造21再生器取熱系統(tǒng)簡介為了維持吸附劑的活性，使裝置能夠連續(xù)操作，裝置設(shè)有吸附劑連續(xù)再生系統(tǒng)。再生器內(nèi)的反應(yīng)溫度控制在不大于520C,操作壓力控制在0.13MPa左右。為了控制再生器內(nèi)床層的溫度，裝置設(shè)有一套熱除氧水循環(huán)系統(tǒng)，用于取出吸附2014年第石油煉制與化工劑再生過程中釋放的熱量。取熱后產(chǎn)生的蒸汽最終并入全廠低壓管網(wǎng)系統(tǒng)22再生器取熱系統(tǒng)存在的問題汽油精制裝置自開工以來低負(fù)荷運(yùn)行，且催化裂化汽油原料

11、硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70150g造，硫含量低，吸附劑吸附硫后，載硫量較少，所以再生系統(tǒng)脫硫脫碳量較少，即氧化反應(yīng)較少，放熱量較少。再生器取熱系統(tǒng)原設(shè)計(jì)采用除氧水（或蒸汽凝結(jié)水），由于上述原因使得取熱介質(zhì)除氧水用量較少，產(chǎn)生低壓蒸汽量相對較少，且壓力較低，增加了并入全廠低壓蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)的難度。技改前，裝置采用低壓蒸汽間斷性直排和并入低壓蒸汽系統(tǒng)兩種操作方式，這樣不僅增加人工勞動(dòng)強(qiáng)度，且催化劑再生系統(tǒng)熱量平衡操作難度加大，即裝置低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，除氧水用量少，不能保證除氧水流量是連續(xù)的；同時(shí)除氧水可能發(fā)生偏流或斷流，從而增大了取熱管燒穿的可能性。為保證裝置平穩(wěn)操作，對再生器取熱系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。23再生器取熱

12、系統(tǒng)技術(shù)改造針對上述問題，提出如下技術(shù)改造方案：將取熱介質(zhì)由比熱容較大的除氧水4200J/（kg，C）,改為比熱容相對較小的氮?dú)?.038J/Ckg«。）,即在裝置負(fù)荷低時(shí)用氮?dú)饨橘|(zhì)取熱，負(fù)荷高時(shí)改回除氧水取熱。對該改造方案詳細(xì)論證后予以實(shí)施。技改以來，再生器取熱系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行正常，氮?dú)庠谌峁苤械牧髁窟B續(xù)穩(wěn)定；從而裝置低負(fù)荷時(shí)，再生器不會(huì)因吸附劑載硫和載碳量小，引起取熱管介質(zhì)斷流或偏流的可能性，從而有效保護(hù)了取熱盤管，且降低圖2再生器取熱系統(tǒng)技改前后流程注：實(shí)線部分為原流程，虛線部分為新增流程日期功率WW日期功率及W03-022205-02103-102005-08203-15240

13、5-12303-241905-15204-111805-204表6技改前后氮?dú)饧訜崞鞴β蕦Ρ攘巳斯げ僮鳌＞唧w技改流程見圖2。由圖2可知，技術(shù)改造后，氮?dú)庾栽偕魅岜P管取熱后，進(jìn)入氮?dú)饧訜崞?，加熱介質(zhì)由原來管網(wǎng)來的冷氮?dú)飧臑闊岬獨(dú)?。因此加熱功率由原來的平?0.6kW降低至現(xiàn)在的平均2.4kW左右（見表6）,即降低了氮?dú)怆娂訜崞髫?fù)荷，減少了能耗。通過此次技術(shù)改造，優(yōu)化了再生器的取熱系統(tǒng)，有效保護(hù)了再生器取熱盤管，同時(shí)也降低了再生系統(tǒng)氮?dú)饧訜崞鞯呢?fù)荷即再生氮?dú)饧訜崞鞴β?，?jié)省裝置電能消耗，減少設(shè)備維護(hù)頻次，保證裝置安全長周期平穩(wěn)運(yùn)行。3結(jié)束語通過對裝置穩(wěn)定系統(tǒng)的優(yōu)化操作及再生取熱系統(tǒng)的技術(shù)改造，

14、汽油精制裝置提高了穩(wěn)定汽油產(chǎn)品收率，創(chuàng)造了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)減少了除氧水、循環(huán)水和電能的消耗，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。參考文獻(xiàn)11曹文磊.SZorb裝置長周期生產(chǎn)低硫含量汽油的影響因素及對策J.石油煉制與化工，2014,45（2）:74-782姚智*1*2Mt/SZorb裝置生產(chǎn)超低硫清潔汽油運(yùn)行概況J,石油煉制與化工，2013，44（8）：45-503胡躍梁，孫啟明.sZorb吸附脫硫裝置運(yùn)行過程中存在的問題分析及應(yīng)對措施J.石油煉制與化工，2013,44（7）：69-7241吳德飛，莊劍，袁忠勛，等，sZorb技術(shù)國產(chǎn)化改進(jìn)與應(yīng)用J1.石油煉制與化工，2012,43（7）：77-80O

15、PERATIONOPTIMIZATIONOFSZorbGASOLINEREFININGUNITongHongyan)Shaanxi727406nPetrochemicalFac-，LiuJinpingBaiYongtaoS(),',',ShaanxiYanchangPetroleumGroupCo.Ltd.YananPetrochemicalFactoryYananAbstractThereweresomeproblemsinSZorbgasolinerefiningunitofYana劉進(jìn)平，等.SZorb汽油精制裝置操作優(yōu)化toryinoperationsuchaslowy

16、ieldgasolinemismatchheatremovalystemoftheregeneratoropeKeyWordsgaso1inerefiningheopeofsthefuelgastheaddingy.Thengenby0.7%.ampingusedasahesulfurcontentregeneratorregheatoptimization棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒棒骰累累累累累骰橐簡訊翼骰中國石化茂名分公司采用新型鈍化劑縮短丁二烯裝置開工時(shí)間近日，中國石化茂名分公司（簡稱茂名分公司）2號丁二烯裝置首次采用新

17、型鈍化劑對設(shè)備進(jìn)行鈍化，鈍化作用和脫水效果均非常理想，大大縮短了丁二烯產(chǎn)品水值達(dá)標(biāo)時(shí)間，從而縮短了開工時(shí)間。丁二烯產(chǎn)品的水值控制非常嚴(yán)格（不大由omg/kg）°丁二烯裝置檢修完成后必須對設(shè)備進(jìn)行鈍化，以殺死系統(tǒng)內(nèi)的活性種子和去除設(shè)備內(nèi)鐵銹。此前鈍化設(shè)備一直使用經(jīng)水溶解后的NaNO3鈍化劑溶液，鈍化后含有一定水分的鈍化劑會(huì)殘存在設(shè)備死角，致使裝置檢修后開工到產(chǎn)品水值合格約需7天時(shí)間，期間混合O物料只能被動(dòng)平衡，作為液化氣外賣，造成經(jīng)濟(jì)效益損失。廣東粵首新科技開發(fā)公司開發(fā)的使用抽余C4作為溶劑的新型專利鈍化劑產(chǎn)拮fS-PS2666鈍化劑，由于鈍化過程不需用水，大大減少了系統(tǒng)帶水的可能性，

18、使系統(tǒng)內(nèi)的水值大幅降低，有利于開工后丁二烯產(chǎn)品水值快速合格，從而縮短開工時(shí)間。茂名分公司2014年7月中旬在檢修后的2號丁二烯裝置精儲系統(tǒng)首次試用該新型鈍化劑，丁二烯產(chǎn)品水值達(dá)標(biāo)的時(shí)間比原來縮短了3天，避免了混合C4作為液化氣外賣，可增效近600萬元。中國石化有機(jī)原料科技情報(bào)中心站供稿中國石油開發(fā)天然氣轉(zhuǎn)化合成氣制油技術(shù)上海寰球工程有限公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的天然氣轉(zhuǎn)化合成氣制油技術(shù)工藝包于2014年9月5日通過行業(yè)專家評審，已具備工業(yè)化應(yīng)用條件。這項(xiàng)技術(shù)為中國石油天然氣集團(tuán)公司（簡稱中國石油）開拓天然氣資源綜合利用業(yè)務(wù)奠定了基礎(chǔ)，標(biāo)志著中國石油成功躋身殼牌公司等天然氣轉(zhuǎn)化合成氣制油技術(shù)是在催化

19、劑作用下將合成氣轉(zhuǎn)化為汽油、柴油以及合成蠟、潤滑油等高附加值產(chǎn)品。這項(xiàng)工藝不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且由于生產(chǎn)出的汽油、柴油產(chǎn)品具有無硫、無芳煌、無重金屬等特性，污染物排放量大幅度減少。在評審會(huì)上，來自中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國石油和化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)、中國石油大學(xué)（北京）、華東理工大學(xué)等的專家一致認(rèn)為，這項(xiàng)工藝技術(shù)是世界首套特殊固定床反應(yīng)器技術(shù)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平，并具有以下6大特點(diǎn)：采用高合成氣轉(zhuǎn)化、特殊固定床反應(yīng)器技術(shù)；采用高通量列管式反應(yīng)器，單臺設(shè)備的生產(chǎn)能力大幅提升；采用高活性催化劑組合，對原料氣的適應(yīng)性更廣；采用深度脫硫技術(shù)，延長催化劑壽命；生產(chǎn)的柴油產(chǎn)品具有高清潔、高十六烷值的特點(diǎn)；副產(chǎn)的高純蠟產(chǎn)品具有高熔點(diǎn)、高收率的特點(diǎn)。上海寰球工程有限公司依托其在國內(nèi)碳一化工領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，歷經(jīng)7年研究試驗(yàn)開