浙江石油化工有限公司(浙江 舟山 316000)
摘要: 介绍浙石化4套380万吨/年连续重整装置加工情况,根据装置情况对原料,产品分布分析。通过不同原料加工有效调整效益构成,同时对今后国内大型化连续重整装置的原料加工的借鉴。
关键词: 原料 优化 能耗 效益
1 前言
浙石化380万吨/年连续重整装置,以预加氢精制石脑油、蜡油加氢裂化和柴油加氢裂化石脑油为原料,最大限度生产富芳烃的馏分,副产高纯度重整氢、液化石油气、C6馏分油等产品。所产C6+重整生成油送至芳烃装置作原料,重整氢送至PSA装置提浓。
2 装置介绍
装置采用UOP第三代超低压连续重整工艺和Cycle催化剂连续再生工艺,催化剂再生规模为3175kg/h。催化剂选用R-334型催化剂,能耗:高中低压蒸汽,除氧水,氮气,再生专用氮气,循环水,工业电等。
3 装置加工情况分析和优化
表一看出:四套装置运行数据与设计值相比,装置进料除水含量稍高,循环氢气中的水含量正常,其他进料杂质都符合设计值,不会对催化剂造成毒性干扰;但进料初馏点控制较低,原料馏程宽、组分较轻。
3.1劣质料掺炼影响
1#2#重整部分掺炼焦化石脑油精制油,焦化石脑油属劣质原料,氮、硫、重金属等杂质含量高,烯烃类多,芳潜低,对提高芳烃产量不利,为了平衡物料,焦化石脑油经石脑油加氢的脱烯烃精制后氮、硫、重金属等杂质符合进料要求,1#2#重整原料掺炼共44吨,占比小于5%,未对总体进料组成产生影响,但是回收利用为装置提供了5%的负荷补充,对于炼厂平衡产能增加效益具有一定帮助。
表一 混合进料设计与实际对比 | |||||
设计值(贫料/富料) | 1#重整 | 2#重整 | 3#重整 | 4#重整 | |
焦化石脑油t/h | - | 22 | 22 | 0 | 0 |
直馏精制石脑油% | - | 37.05 | 32.61 | 8.02 | 19.27 |
加氢裂化石脑油% | - | 51.77 | 56.86 | 78.93 | 58.86 |
初馏点 | 99 | 93.96 | 93.08 | 91.25 | 91.94 |
10% | - | 109.7 | 109.29 | 106.66 | 106.94 |
50% | 122 | 128.17 | 128 | 125.84 | 124 |
90% | - | 156.46 | 156.25 | 158.16 | 155.47 |
终馏点 | ≦179 | 171.96 | 172.25 | 172.28 | 171.88 |
w(正构烷烃)% | 11.83/14.76 | 18.07 | 17.18 | 12.16 | 14.67 |
w(异构烷烃)% | 28.64/35.72 | 35.28 | 36.64 | 39.52 | 36.44 |
w(环烷烃)% | 52.89/42.88 | 31.88 | 32.26 | 38.15 | 37.63 |
w(芳烃)% | 6.63/6.63 | 14.6 | 13.8 | 9.78 | 11.04 |
w(烯烃)% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
N+2A,% | 56.51/66.15 | 61.09 | 59.85 | 57.72 | 59.71 |
N+P,% | - | 49.95 | 49.43 | 50.31 | 52.29 |
w(氮)ug·g -1 | ≦0.5 | <0.3 | <0.3 | <0.3 | <0.3 |
w(硅)ug·g -1 | ≦0.1 | <0.10 | <0.10 | <0.10 | <0.10 |
w(磷)ug·g-1 | ≦200 | <0.2 | <0.2 | <0.2 | <0.2 |
w(硫)ug·g -1 | ≦0.5 | 0.865 | 0.9 | 0.82 | 0.83 |
w(氯)ug·g -1 | ≦0.5 | <0.2 | <0.2 | <0.2 | <0.2 |
w(水)ug·g -1 | ≦2 | 20 | 27.8 | 27 | 27 |
w(铜)ug·kg -1 | ≦5.0 | <1.0 | <1.0 | <1.0 | <1.0 |
w(铅)ug·kg -1 | ≦10 | <5.0 | <5.0 | <5.0 | <5.0 |
w(砷)ug·kg -1 | ≦1.0 | <1.0 | <1.0 | <1.0 | <1.0 |
3.2进料族组成影响
芳烃型重整,芳构化指数是重要的指标,通常N+2A数值越大表示原料环烷烃和芳烃越多,生成油中芳烃产率越高,良好的重整原料中环烷烃越多可以得到较高的芳烃产率,催化剂可以以较大空速运行,催化剂积碳少,同等转化率下单位能耗越低,正构烷烃在转化过程中受热力平衡制约比较大,转化过程比较长,转化过程热能耗较大,较低的正构烷烃对转化过程是有利的,由于柴加裂石脑油中正构烷烃少于直馏加氢石脑油,对比3#重整直馏加氢石脑油低于4#重整11%,3#重整正构烷烃较低,3#重整产品(表三)转化率高于4#重整1%,所以对直馏加氢石脑油和加裂石脑油的配比也是调整转化率的手段。
N+2A越高芳烃产率越高,加工高N+2A原料对收率是有利的,四套装置考察的N+2A均未达到富料水平,尤其环烷烃含量远低于贫料水平, 3#重整N+2A较其他三套低(表一),同样在产品中(表三)3#重整芳烃产率也是较低的,所以单纯考虑原料中N+2A含量不能全面考察装置间能耗差异。
芳烃型重整追求的是生成芳烃的反应,生成芳烃的主要反应有六元环烷烃脱氢反应、五元环烷烃脱氢异构化反应、烷烃脱氢环化反应,这三类反应均为强吸热反应,所以原料中芳烃量越少,产品获得芳烃需要反应历程越长能耗越多。部分烷烃会发生异构化
,少量烷烃还会发生氢解和加氢裂化等放热反应,对于供料来源相差不大的装置,进料中芳烃(表一)差别大而产品中芳烃含量(表四)差别小,重整能耗受原料中芳烃含量的影响要大,同时因环烷烃、链烷烃含量不同而导致发生反应差异,能量需求也就各异,根据原料芳烃与环烷烃、链烷烃的比值越大单位能耗相对越小即分析装置能耗指标R=A/(N+P)[2]的比较如下(表二)
表二 R与能耗比较 | ||||
1# | 2# | 3# | 4# | |
R | 0.292 | 0.279 | 0.194 | 0.211 |
单位能耗/kgEo/t | 85.13 | 85.76 | 81.45 | 82.53 |
根据分析单位能和R值看出,再对比产品中(表四)芳烃占比,按照芳烃要求来讲,3#重整整体反应深度要高,对比之下单吨能效要高。
表三 产品分布 | ||||
1#重整 | 2#重整 | 3#重整 | 4#重整 | |
族组成(N+2A) | 172.94 | 172.89 | 173.97 | 173.81 |
戊烷油占比,% | 2.39 | 2.39 | 1.96 | 1.89 |
C5+液体占比,% | 88.77 | 88.84 | 87.78 | 88.12 |
芳烃占比,% | 85.96 | 85.9 | 86.52 | 86.42 |
芳烃收率,% | 75.5 | 75.3 | 74.1 | 74.5 |
转化率,% | 165.1 | 164.8 | 159 | 158 |
生成油量,t/h | 431.53 | 414.82 | 428.73 | 428.25 |
液化气产率,% | 1.72 | 1.66 | 2.45 | 2.25 |
3.3原料馏程影响
馏程初馏点控制3#4#较低,轻组分多于1#2#,3#4#重整液化气产率要高于1#2#,通常C5以下组分进入重整反应并不利于芳烃转化,过轻的原料对于能耗和氢纯度也是不利的,在装置允许的情况下,采取高初馏点进料对能耗释放也具有一定意义,但是为了保证物料平衡和减轻上游装置负荷压力,进料初馏点可以适当降低,多产戊烷油和液化气,目前局限于脱丁烷塔负荷,初馏点也不能低于设计值。
4 结论
1 对设置有焦化装置的,精制后焦化石脑油按照一定比例掺炼,可以保证原料的要求,对劣质原料利用是一条合理途径,还可以补充加工负荷提高效益。
2 对多种原料来源的,通过合理配比保证进料负荷要求,基于对原料和能耗的要求选择N+P或N+2A原料评价方向选择,这样对能效是有利的。
3 对于芳烃型装置适当提高原料初馏点,有利于提高液收,同时可以降低单位能耗,提高装置的有效负荷,但也要考虑物料平衡。
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