乙烯裂解原料组成的选择与优化

惠州炼化主要采用加氢裂化和加氢精制工艺生产乙烯料组分,可能作为乙烯料的组分有蜡油加氢裂化轻石脑油、蜡油加氢裂化重石脑油、煤柴油加氢裂化轻石脑油、煤柴油加氢裂化重石脑油、汽柴油加氢精制石脑油、重整戊烷油、芳烃抽余油等。对潜在的乙烯裂解原料组分进行分析对比,选择理想的乙烯料组分。分析各种可能的乙烯料组分性质发现,蜡油加氢裂化重石脑油和煤柴油加氢裂化重石脑油烷烃含量均低于40％,不适合作为乙烯料,但是它们的环烷烃含量较高,是优质的重整原料。其他5种组分烷烃含量均满足乙烯料的质量要求。其中,汽柴油加氢精制石脑油的正构烷烃含量高达48．7％,是理想的乙烯裂解原料。实际生产中,对乙烯料组分进行优化调整,生产出的乙烯料正构烷烃含量约为30％,异构烷烃含量约为45％,且硫含量低,属于优质的乙烯料。     

加氢裂化尾油资源综合利用

加氢裂化工艺的一次转化率通常为60%～90%,尚有10%～40%的未转化产物,被称作加氢裂化尾油。加氢裂化尾油是加氢裂化装置的副产品。目前,国内许多炼厂对于这部分尾油没有很好的利用,很大一部分用于装置循环,致使装置的实际处理能力下降,降低了装置的生产效率。长庆石化1200kt/a加氢裂化装置以减压蜡油为原料,使用美国UOP公司生产的HDN-1、DHC-32型催化剂,采用一段串联全循环流程,兼顾一次通过流程。反应部分采用热分流程,炉前混氢工艺,设置双反应器,尾油循环至精制反应器入口;分馏部分采用了"脱丁烷塔+分馏塔"方案,同时设置了轻烃回收设施,最大程度生产航煤和柴油,同时副产液化气、轻石脑油、重石脑油。该装置现阶段使用标准公司生产的DN-3551、Z-503、Z-2723和Z-673催化剂,有大约5%左右的外甩出装置,其他全部循环使用。提出通过生产润滑油基础油,或作为乙烯裂解原料、催化裂化原料等方法,对加氢裂化尾油进行综合利用的设想。     

长庆石化连续重整装置低温热回收利用浅析

中国石油长庆石化公司60×104t/a连续重整装置预处理系统原设计流程为先加氢、再汽提、后分馏,这种工艺解决了预分馏塔顶拔头油的质量问题,减缓了设备腐蚀。但是运行过程中,由于预加氢原料性质变化较大,造成预加氢进料加热炉负荷较高,炉膛温度较高,给装置长周期运行带来隐患;同时,拔头油低温热不能合理回收利用,增加了装置电耗和水耗。通过对预处理工艺流程进行优化分析,在常压石脑油进预加氢混合进料换热器前新增一台预加氢进料油与石脑油分馏塔顶拔头油换热器,充分利用预处理石脑油分馏塔顶低温热源,提高预加氢进料温度,降低预加氢进料炉炉膛温度,确保进料加热炉安全平稳运行。分馏塔顶低温热源回收利用后,连续重整装置综合能耗下降了3.52kg标油/t,每年可产生经济效益约576万元。     

航煤银片腐蚀不合格原因及对策

金陵石化1.50Mt/a加氢裂化装置以沙轻直馏蜡油和焦化蜡油的混合油为原料,生产航煤、柴油、液化气、轻石脑油和重石脑油,产品方案为最大量生产优质中间馏分油,也可实现多产重石脑油的工艺方案。该装置由反应、分馏、液化气分馏和脱硫、轻烃回收及气体脱硫、溶剂再生五部分组成。装置分馏部分设置主汽提塔、第一分馏塔和第二分馏塔。分馏部分的第一个塔为主汽提塔,通过3.5MPa蒸汽汽提,使得轻石脑油组分及少量重石脑油组分自汽提塔顶抽出,以尽量减少塔底带硫,保证重石脑油及航煤产品腐蚀合格。该装置在检修后首次开工时引起航煤银片腐蚀不合格,其原因是加氢过程中产生硫化氢,硫化氢未能从产品中脱除,航煤产品中含有1～2mg/kg硫化氢就可能导致2级银片腐蚀;同时,航煤中的非活性硫化物在生物和化学因素作用下转化成活性硫化物,这些活性硫化物除了硫化氢外,还包括元素硫、硫醇。操作上可以根据原料硫含量分析结果,对循环氢脱硫塔贫溶剂量和汽提塔的汽提蒸汽量进行调整,降低分馏系统硫化氢含量,保证航煤银片腐蚀合格。     

拓宽思路优化乙烯装置原料

我国乙烯工业基本以石脑油为原料,气体原料和重质原料较少.2010年我国乙烯原料的消耗量已达到4170×104t以上,是2004年原料消耗量的1.72倍.世界范围内,50％以上的乙烯产能是用石脑油生产的.我国2010年石脑油占乙烯原料的比例为65.9％(质量分数).据估算预测,2013年前后我国用于生产乙烯的原油为2.95×108t/a,包括燃料油在内的原油需求量将达到5.90× 108～7.375× 108t/a,届时原油对外依存度达到64.4％～71.5％.为此,如何减少石脑油的消耗,将是乙烯工业的长期课题.如果把乙烯装置和芳烃抽提装置集成起来,把富含环烷烃和芳烃的劣质石脑油用于生产芳烃,性质改善后的芳烃抽余油用于生产乙烯,扬长避短,物尽其用,可以显著减少合格石脑油的消耗量,减少生产乙烯的原油用量,并具有良好的投资回收期.     

天津乙烯高压加氢裂化尾油裂解评价研究

天津石化乙烯装置2004年以前一直以石脑油作为裂解原料。国内外科研与实践证明,芳烃指数（BMC5值低于16的加氢尾油作为乙烯装置原料是合适的。决定对1号加氢裂化装置进行改造,以得到理想的裂解原料。在实验室中型模拟裂解评价试验装置上,对天津乙烯高压加氢裂化尾油模拟CBL—IV炉型裂解炉进行了的裂解性能评价。结合天津乙烯装置实际工况,确定了裂解原料、裂解炉类型、炉出口温度,以及压力、水油比、横跨温度、停留时间等T艺条件。针对生产装置优化运行和改善企业经营目标,主要从提高裂解炉出口温度和提高水油比两个方面进行分析研究,以观察石脑油与加氢裂化尾油作为裂解原料,对乙烯装置收率的影响变化。试验结果表明,该高压加氢裂化尾油是优质的裂解原料;提高进料的水油比可以提高裂解苛刻度．但要综合考虑处理量和能耗。     

增产汽油措施分析与实际应用

某石化公司原油综合加工能力为13.20Mt/a,其加工装置包括15.70Mt/a常减压蒸馏、3.00Mt/a催化裂化、2.10Mt/a蜡油加氢、1.20Mt/a加氢裂化、1.40Mt/a催化重整、1.50Mt/a Szorb催化汽油吸附,以及60kt/a MTBE、600kt/a丙烷脱沥青等。2009年4月,产能为1.00Mt/a的2号重整装置一次投产成功,标志着全厂装置流程全面打通。根据设计要求,该公司汽油产能达到2.24Mt/a,其中93号汽油1.77Mt/a,97号汽油470kt/a。按照设计的汽油调合方案,催化裂化汽油和重整汽油分别占全厂汽油调合组分总量的59.93%和34.27%,MTBE等其他调合组分占5.8%。分析认为,要增产汽油,主要是增加催化汽油和重整汽油的产量。以全流程优化软件RISM测算为导向,采取优化生产操作方案、增产催化裂化原料、拓宽连续重整原料、优化全厂工艺流程、精细化操作、优化汽油调合方案、实行产品质量卡边控制等多项措施,年增产催化汽油66.6kt、重整汽油49.4kt,合计实现年增产汽油115kt。按2013年国Ⅲ标准93号汽油与0号普通柴油不含税价差870元/t计算,全年增效10005万元。     

原料氮含量偏高对催化重整装置的影响及对策

青岛石化25×104t/a半再生催化重整装置加工直馏石脑油和加氢焦化石脑油的混合物料,原料中硫、氮含量最大设计值分别为300mg/kg和2mg/kg。但受原料品种变化的影响,其硫含量通常高于400mg/kg,最高时接近900mg/kg;氮含量通常高于3mg/kg,平均为5mg/kg,最高时接近30mg/kg,导致精制后的石脑油氮含量大幅上升。为维持水氯平衡,只能采取提高注氯量操作。过多的氯会与生成的氨结合成氯化铵,在低于337.8℃时生成氯化铵盐。当氯化铵盐进入稳定塔后,会加剧塔盘堵塞,造成装置操作紊乱,无法正常生产。提出以下应对措施:通过提高汽柴油加氢装置的脱氮能力,降低加氢焦化石脑油的氮含量,改善原料油品质;通过更换新型重整预加氢催化剂,提高预加氢的脱氮能力,改善精制油品质;通过对稳定塔进行在线注水洗塔,去除塔内铵盐,恢复稳定塔的正常操作。     

通过石脑油正异构分离装置提高炼化一体化工程经济效益的研究

炼化一体化工程一般将直馏石脑油作为蒸汽裂解装置和催化重整装置的原料,虽然催化重整和蒸汽裂解装置的原料都是石脑油,但两个装置对于原料组成的要求却差别很大,石脑油正异构分离装置可同时优化催化重整和蒸汽裂解装置的原料,使石脑油的利用效率达到最优。该技术可以分别为两个装置提供适宜的原料,将石脑油分离为富含正构烷烃的抽出液和富含非正构烷烃的抽余液,抽出液是优质的蒸汽裂解原料,而抽余液的芳烃潜含量较高,是优质的催化重整原料。本文探讨了通过该装置提高全厂经济效益的可行性,石脑油正异构分离装置分离出的抽出液中,正构烷烃含量为93.0%;抽余液中分离出的轻石脑油中,异构烷烃、环烷烃和芳烃的含量高达84.9%,C6~C10组分的芳烃潜含量为49.0%。与基础方案相比,抽出液做蒸汽裂解原料可以提高乙烯收率47.16%,轻石脑油的RON值提高12个单位,达到80左右,C6~C10组分进催化重整装置可以提高对二甲苯收率14.09%。     

多产DCC原料的超劣质蜡油加氢裂化装置再生工业运转结果分析

某公司210×104t/a加氢裂化装置以加工密度超过932kg/m3,氮含量超过2000μg/g,BMCI值57左右的超劣质蜡油原料为主,生产加氢尾油,为多产丙烯的DCC装置提供原料,同时副产液化气、正己烷、重石脑油、喷气燃料、轻柴油以及导热油等.第一周期连续稳定运转2年6个月后根据全厂检修安排停工检修,对催化剂进行器...     

安庆石化用氢优化分析与建议

在对氢气需求量统计和各种加工方案分析的基础上,提出安庆石化用氢方案:新建装置制氢工艺应采用轻烃蒸汽转化法,制氢规模宜定为4.0×104t/a;顶出炼厂气作制氢原料;确定分级用氢原则,全厂设置高、低两个氢气管网,氢气提纯装置PSA-1出口供低压氢气管网,PSA-2和PSA-3出口供高压氢气管网,低压氢气管网压力按1.5～1.7MPa设置,高压氢气管网压力按2.0MPa设置,重整氢气进PSA-2。低压氢气管网满足蜡油加氢、柴油加氢Ⅲ和丁辛醇装置用氢需要,高压氢气管网供氢满足重油加氢装置需要,PSA-2重整尾气送制氢装置作原料。制氢装置原料选择和运转模式为:煤气化装置正常供氢期间,PSA-2重整尾气全部进制氢装置制氢;煤气化装置停工时,停苯乙烯装置,顶出焦化干气经原焦化干气制氢预处理设施加氢处理后,与PSA-2重整尾气共同作为制氢原料,以保证全厂氢气供应;制氢装置原料紧缺时,使用石脑油(或重整拔头油)作为补充原料。     

350×104t/a两段全循环柴油加氢裂化装置标定分析

浙江石油化工有限公司350×10⁴t/a柴油加氢裂化装置采用UOP两段式全转化加氢裂化Unicracking^TM技术,一段反应器装填催化剂为HYT-6219加氢精制催化剂、HC-680LT加氢裂化催化剂和少量HYT-8119加氢脱金属剂,二段反应器装填HC-53LT加氢裂化催化剂,两台反应器上部均装填Cattrap-30、Cattrap-50保护剂。该装置是目前国内最大的两段全循环柴油加氢裂化装置,于2021年9月下旬开工后,持续一直满负荷、稳定运行。经过标定,100%负荷时,目标产品重石脑油收率为64.63%,低于设计参考值;脱硫后液化气收率为15.96%,高于设计参考值;轻石脑油收率为21.29%,高于设计参考值;综合能耗为41.22kg标油/t原料,低于设计参考值10.64kg标油/t原料;氢耗为3.36%,略高于设计参考值;二段反应器催化剂床层温升高于设计参考值;各设备运行稳定,未出现超负荷现象;脱硫后干气、脱硫后低分气、脱硫后液化气、轻石脑油、重石脑油和少量柴油产品质量均达标到标准要求。     

金陵石化Ⅱ套加氢裂化装置流程模拟应用

加氢裂化装置由于涉及高温高压反应,装置能耗较高,而国内加氢裂化装置的用能水平更是参差不齐,用能水平最高与最低的装置之间,其能耗相差达2倍以上。金陵石化Ⅱ套加氢裂化装置以沙轻直馏蜡油和焦化蜡油的混合油为原料,生产航煤、柴油、液化气、轻石脑油及重石脑油,产品方案为最大量生产优质中间馏分油,也可实现多产重石脑油的工艺方案,实际处理量达到153×104t/a。该装置由反应、分馏、液化气分馏与脱硫、轻烃回收及气体脱硫、溶剂再生五部分组成,投用初期,能耗超过40kg标油/t原料。装置的节能降耗工作主要应从节约瓦斯、节电和节汽三方面展开。主汽提塔进料温度比设计值低、汽提塔底流出温度低,是导致金陵石化Ⅱ套加氢裂化装置能耗较高的重要原因,同时易造成主汽提塔汽提效果不好、产品的硫含量超标。应用Aspen Plus软件,对该装置进行流程模拟,考察了主汽提塔进料温度及目的产品收率对工艺能耗的影响。应用模型,对各塔关键操作变量进行优化,对换热流程进行改造,在满足产品指标前提下,降低装置能耗,提升装置经济效益。实施后可实现装置挖潜增效415万元/a。     

富氢气体中回收氢气技术

加氢裂化装置副产的富氢气体,氢气纯度为85.41％.原设计改入制气装置作为原料补充,但实际生产过程中,由于富氢气体中硫含量在20～500μL/L之间大幅波动,易造成制氢脱硫反应床层穿透,使转化催化剂发生硫中毒;富氢气体中氢气含量较高,易造成制氢加氢催化剂发生反硫化反应,使加氢催化剂失活.因此将这部分气体改入燃料气系统.结合长庆石化公司生产实际,利用现有生产负荷较低的PSA装置和溶剂再生装置,将加氢裂化富氢气体和重整装置的富氢气体混和后,再经脱轻烃、脱硫预处理,预处理后的富氢气体改进PSA装置提纯出99％(体积分数)的氢气,作为加氢裂化装置的补充氢源.氢气资源得到充分利用,既节约了制氢装置天然气用量,又提高了公司管网燃料气热值,还回收了部分液化气组分和硫磺,降低了环境污染,年实现经济效益600万元.     

连续重整装置石脑油系统优化改造

洛阳石化70×104t/a连续重整装置石脑油系统经过2011年优化后,仍存在问题,如预分馏塔分离精度差及塔底再沸炉超负荷运行、多功能塔(C202)分离效果不好、化工轻油产量多等问题。对此,在最大限度利旧情况下,对石脑油系统进行改动和优化,包括改变石脑油系统各塔作用,更换预分馏塔塔盘,调整预分馏塔操作参数,整体更换多功能塔,增上几台换热器等。优化改造后,T3302塔作为石脑油稳定塔,为预处理单元输送C_5及以上组分,减轻了预处理塔再沸炉负荷;多功能塔C202作为戊烷分离塔,生产高辛烷值的异戊烷油。通过优化,消除了现有石脑油加工工艺的不足,解决了油品平衡问题,同时提高了预分馏塔分离精度,改善预处理系统热负荷,降低装置能耗,解决了化工轻油积压憋库现象,并为重整反应提供了更优质原料。优化后,重整装置的总液收达到84.84%,产氢量为478.6m~3/t(相对重整进料量),月收益合计达到1332万元。     

Unisim Design流程模拟在加氢裂化装置的应用

加氢裂化装置涉及高温高压反应,能耗较高、操作复杂。大连石化加氢裂化装置以减压蜡油为原料,生产航煤、柴油、液化气、轻石脑油及重石脑油。产品方案为最大量生产优质中间馏分油,也可实现多产重石脑油的工艺方案。该装置由反应、分馏及气体脱硫三部分组成。应用Honeywell公司的Unisim Design R390软件,采用PR模型建立大连石化3.6Mt/a加氢裂化装置流程模拟模型。基于模型考察了热高分温度对于循环氢纯度的影响,并建立吸收塔模型进行模拟,研究了胺液循环量、操作压力、MDEA浓度等条件改变对吸收效果的影响。结果表明:热高分入口温度由288℃降至275℃,在满足循环氢纯度的前提下,降低装置能耗,提升装置经济效益。实施后,每年可实现装置挖潜增效218.4万元。UniSim具有良好的模拟环境,能够得到准确的低分气处理系统的稳态模型。基于所建稳态模型的操作参数优化,降低装置能耗,每年可实现节约成本303.6万元。     

大连石化制氢装置加工天然气原料技术分析

加速天然气的生产和消费,发展天然气化工,减轻对石油的需求压力,确保国家能源安全,已成为加速我国化学工业结构调整、强化节能减排的必然趋势。大连石化拥有两套完全独立的制氢装置,单套装置的公称产氢能力为10×104m3/h(标准),每一套装置都包括造气单元和PSA提纯单元。该装置加工的原料为轻石脑油或液化石油气,成本昂贵,操作费用大。提出利用低价、节能的天然气作为装置替代原料的设想。可行性分析认为,天然气基本不含烯烃,且芳烃和环烷烃含量低,氢气产率高,可以避免催化剂积炭,延长催化剂寿命,是制氢的首选原料;加之天然气富含甲烷,其H/C较高,一般在3.8左右,单位产氢量的原料消耗较少。大连石化制氢装置改为加工天然气后,原料精制单元,包括加氢反应器和脱硫反应器、中温变换单元和PSA氢气提纯单元的操作参数均不发生改变,可以大大降低装置的原料消耗和燃料消耗,同时提高了蒸汽的产出量,减少了CO2的排放。     

降低高压加氢裂化装置氢耗的措施探讨

在加氢裂化装置中,氢气是正常生产不可缺少的原料。加氢处理、加氢裂化反应均需消耗氢气;同时,氢气消耗还包括机械泄漏、溶解损失以及微量排放等。氢气成本约占加氢裂化装置加工成本的7%～13%。中国石化某加氢裂化装置采用石油化工科学研究院(RIPP)开发的RN-32/RHC-1催化剂,设计转化率为58.3%(以重石脑油计算),馏出物计算方法转化率为60.3%。在此条件下,无论大小尾油方案,设计化学氢耗均为2.25%。实际生产中,装置转化率在60%左右,与设计值基本相当,但氢耗较高,各加工方案氢耗均在2.7%～3.0%范围。从加氢裂化装置理论氢耗入手,分析氢耗与实际操作的关联性,结合降低氢耗试验,分析原油品种变化和转化率对氢耗的影响,提出降低氢耗的主要措施应为优化加氢裂化反应转化率。另外,优化装置原料、降低原料干点也是降低氢耗的有效手段之一。     

连续重整装置应用RTO技术效果

为了实现100×104t/a连续重整装置的区域实时优化目标,针对连续重整装置的石脑油加氢预处理、重整反应器、催化剂再生、重整精馏部分,应用实时在线优化(RTO)技术,以提高重整生成油芳烃收率为目标,进行系统开发。对已经实施了先进控制的预加氢单元、重整单元的控制器进行符合区域实时优化要求的改造和重建,并新建了催化剂再生单元再生器的先进控制器和为实现重整装置总经济目标的产值控制器。实施整个连续重整装置的区域实时优化,使得先进控制器的功能更加全面,由优化的低频上升为实时优化的高频,在有效降低操作人员劳动强度的同时,对装置进行在线闭环优化,帮助装置实现精细化的操作和控制。以芳烃最大化RTO方案为例,试运行阶段投用RTO后芳烃收率提高1.57%,液收提高0.06%,能耗降低,年增加效益1700万元以上。     

原料性能对加氢裂化装置长周期运行的影响

结合长庆石化120×104t/a加氢裂化装置运行数据,从原料油预处理过程,原料油的硫、氮含量、重杂质含量、金属含量及原料油干点几方面进行分析,总结出维持加氢裂化装置长周期运行的改进措施:鉴于原料油罐倒罐频繁,建议增加一具原料油罐,以保证进料前的充分沉降,除去原料油中的固体颗粒和水,减少原料油过滤器反冲洗频次;加强与上游装置的联系,严格常减压装置减压塔切割效率,密切监控原料油性质变化,增加色度分析法,监控VGO中重杂质含量,以指导加氢裂化生产,改善装置操作;由于减压蜡油硫低氮高,需要向系统补充一定量的硫,同时保持注水,减少循环氢中的氨浓度,但注水增加后,又伴随着循环氢中硫化氢的损失,因此从经济上考虑,需要保持三者的平衡,才能保证催化剂活性,维持装置的长周期运行;如果改善原料性质,维持循环氢中的硫化氢含量,降低氨含量,或者选用适合低硫原料油的催化剂,可提高装置运行周期。