王丙慶

摘 要：延遲焦化裝置干氣中C3以上組分含量是主要控制指標(biāo)，其控制意義在于液化氣組分市場價(jià)值遠(yuǎn)大于燃料氣價(jià)值，有效控制干氣中C3以上組分含量，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合影響干氣質(zhì)量的重要因素以及某延遲焦化裝置降低干氣中C3以上組分含量采取的優(yōu)化措施進(jìn)行分析，并為進(jìn)一步的優(yōu)化方向給出了建議。

關(guān)鍵詞：延遲焦化;干氣;C3以上組分;優(yōu)化

焦化干氣中C3+含量是干氣最主要也是最重要的質(zhì)量控制指標(biāo)，理想狀態(tài)下，焦化干氣由C1、C2組分組成，但在實(shí)際生產(chǎn)中，焦化干氣中還含有部分C3及以上組分（主要為液化氣組分）。焦化裝置的干氣主要由C1、C2、H2、H2S以及少量C3以上組分及其他組分組成，焦化干氣出裝置后經(jīng)脫H2S后并入全廠燃料氣管網(wǎng)自用。C3以上組分是液化氣的主要組成部分，其市場價(jià)值遠(yuǎn)高于燃料氣價(jià)值，因此降低干氣中的C3以上組分含量具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。影響干氣質(zhì)量的因素有很多，包括：富氣組成與富氣流量、補(bǔ)充吸收劑量和溫度、吸收塔、解析塔、再吸收塔和穩(wěn)定塔的操作等多因素。

1影響干氣質(zhì)量的因素及優(yōu)化措施

1.1富氣流量變化的影響及優(yōu)化措施

焦化裝置富氣流量越大，吸收穩(wěn)定部分的負(fù)荷越高，吸收效果越差，另外吸收穩(wěn)定富氣流量波動(dòng)同樣會(huì)對干氣質(zhì)量產(chǎn)生影響，主要是由于油氣比變化，吸收效果改變造成的。開工初期，焦化裝置的負(fù)荷率不足85%，原料殘?zhí)恐档停鈦須怏w流量一般在4500Nm3/h左右，總富氣流量在36000Nm3/h左右，低于41500Nm3/h的設(shè)計(jì)值，不是影響干氣質(zhì)量的主要因素。但隨著全廠裝置負(fù)荷率的逐漸上升，干氣中C3以上組分含量總體上呈上升趨勢，在維持原操作參數(shù)的條件下已無法確保干氣質(zhì)量。為此從以下方面降低富氣流量：一是常減壓裝置實(shí)施減壓深拔，總體上降低了焦化裝置的原料量，從而減少焦化富氣量;二是焦化裝置進(jìn)行降低循環(huán)比操作，滿負(fù)荷條件下可降低焦化富氣4000Nm3/h;三是上游裝置將部分外來氣改出焦化氣壓機(jī)，降低焦化富氣量3000Nm3/h;四是穩(wěn)定解析塔、穩(wěn)定塔操作，減少內(nèi)部氣體循環(huán)量。通過以上操作，盡量控制焦化富氣總量，防止氣相超負(fù)荷較多。

1.2補(bǔ)充吸收劑流量的影響及優(yōu)化措施

通過流程模擬優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，增加補(bǔ)充吸收劑量，通過補(bǔ)充吸收劑對壓縮富氣中的C3、C4組分的吸收，可降低干氣中C3以上組分的含量。在其他情況不變的條件下，增加補(bǔ)充吸收劑量對干氣C3以上組分的含量產(chǎn)生積極影響。但是增加補(bǔ)充吸收劑量后，解析塔塔底重沸器、穩(wěn)定塔塔頂冷凝器和塔底重沸器負(fù)荷會(huì)有所增大。為此，在考慮增加補(bǔ)充吸收劑量對干氣質(zhì)量影響的同時(shí)，也考慮其對解析塔和穩(wěn)定塔熱負(fù)荷的影響，考慮裝置能耗增加的影響。當(dāng)補(bǔ)充吸收劑流量較大時(shí)，干氣C3含量較低，但是熱負(fù)荷隨之升高，這樣雖然能確保干氣質(zhì)量合格，但是也造成了大量穩(wěn)定汽油在吸收塔、解析塔、穩(wěn)定塔之間的循環(huán)，增加了裝置能耗。另外，當(dāng)增加補(bǔ)充吸收劑后吸收效果提高，但也帶來過度吸收的問題，因此解析塔的操作關(guān)鍵要尋找補(bǔ)充吸收劑流量的最佳點(diǎn)。

1.3補(bǔ)充吸收劑溫度的影響及優(yōu)化措施

物理吸收過程是一個(gè)平衡過程，在流程模擬優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)降低環(huán)境溫度和提高環(huán)境壓力后，有利于吸收過程的進(jìn)行;相反，則利于解析過程。受壓縮機(jī)出口壓力局限，只能通過降低吸收劑的溫度，以提高吸收效果。

補(bǔ)充吸收劑溫度升高后，吸收塔的溫度也會(huì)隨之增高，使得吸收塔的吸收效果下降，使得干氣中C3以上組分含量增加。因此降低補(bǔ)充吸收劑的溫度能有效提高干氣的質(zhì)量?？梢酝ㄟ^優(yōu)化補(bǔ)充吸收劑溫度，降低吸收塔溫度來優(yōu)化干氣的質(zhì)量。

1.4解析塔操作的影響及優(yōu)化措施

解析塔的作用是將富吸收油中的C1、C2組分解析出來，確保液化氣中的C1+C2組分≯3%。解析不充分，會(huì)造成C1+C2組分進(jìn)入穩(wěn)定塔，使得產(chǎn)品液化氣中的C1+C2組分超標(biāo)，同時(shí)穩(wěn)定塔頂不凝氣排放進(jìn)壓縮機(jī)入口后造成部分干氣在壓縮機(jī)入口→壓縮機(jī)出口→吸收塔→解析塔→穩(wěn)定塔頂→壓縮機(jī)入口之間形成循環(huán)，增大了壓縮機(jī)負(fù)荷。解析過度，則會(huì)造成部分C3以上組分重新進(jìn)入吸收塔，增大吸收塔負(fù)荷，導(dǎo)致部分液化氣組分在吸收塔→解析塔→吸收塔之間循環(huán)，且不利于對富氣的吸收。因此解析塔的操作是關(guān)鍵要尋找解析程度的最佳點(diǎn)。為防止解析塔存在過度解析情況。做了以下調(diào)整操作：

（1）根據(jù)解析氣流量，解析塔頂流量表加以直觀調(diào)節(jié);

（2）將解析塔頂壓控閥投用，停用穩(wěn)定塔進(jìn)料泵，提高解析塔頂壓力，防止過度解析;

（3）合理控制解析塔底溫度在135℃左右，以維持穩(wěn)定塔頂回流罐頂盡量不產(chǎn)生不凝氣為宜。

（4）將解析塔中段脫水包投用，改造脫水線至分餾塔頂分液罐，保持脫水包低液位。

1.5穩(wěn)定塔操作的影響及優(yōu)化措施

焦化穩(wěn)定汽油中含有部分C4組分，造成補(bǔ)充吸收劑進(jìn)入汽油吸收塔后，焦化富氣中的C4組分迅速達(dá)到平衡，部分C4組分無法被吸收下來，進(jìn)入到再吸收塔中。而再吸收劑為柴油組分，難以有效吸收C4組分，最終導(dǎo)致干氣中C4含量較高。另一方面，部分C4組分隨穩(wěn)定汽油進(jìn)入下游裝置后，最終又以輕烴的形式回到焦化氣壓機(jī)入口，導(dǎo)致部分輕烴在裝置間循環(huán)。為此做了如下調(diào)整：

（1）提高穩(wěn)定塔底溫度至200℃，根據(jù)穩(wěn)定汽油中的初餾點(diǎn)判斷穩(wěn)定汽油中的C4組分含量，一般初餾點(diǎn)在42℃以上則可基本確保焦化穩(wěn)定汽油中不含C4組分。

（2）將穩(wěn)定塔進(jìn)料位置由上部進(jìn)料改至下部進(jìn)料，增加精餾段塔盤數(shù)，提高塔底溫度，確保液化氣中C5不超標(biāo)的情況下盡量提高塔底溫度。

（3）控制穩(wěn)定塔頂合適的冷回流。確?；亓鳒囟?，從而確保精餾效果，目前回流比控制在3.2左右。

2 先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)化

延遲焦化裝置先進(jìn)控制系統(tǒng)（APC）包含加熱爐、分餾塔和吸收穩(wěn)定三個(gè)控制器。其中吸收穩(wěn)定先進(jìn)控制器的控制目標(biāo)為優(yōu)化吸收液氣比、解吸塔底溫度、穩(wěn)定塔底溫度等關(guān)鍵操作參數(shù)，優(yōu)化補(bǔ)充吸收劑流量，降低干氣中C3組分含量，降低液態(tài)烴中C1和C2組分含量。充分利用先進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)整。不僅可以卡邊并精準(zhǔn)控制吸收穩(wěn)定單元各關(guān)鍵參數(shù)，還能降低操作人員勞動(dòng)量。APC系統(tǒng)投用后，解吸塔底溫度更加平穩(wěn)，降低溫度標(biāo)準(zhǔn)方差;特別是在換塔、大吹汽階段，當(dāng)富氣流量出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，吸收穩(wěn)定控制器會(huì)根據(jù)吸收塔底富氣流量的變化而實(shí)時(shí)優(yōu)化補(bǔ)充吸收劑流量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，控制干氣液化氣的質(zhì)量。

結(jié)語

為了提高干氣質(zhì)量，提高吸收系統(tǒng)壓力、降低吸收劑的溫度、提高吸收劑的流量等等，都會(huì)帶來裝置能耗的提高，而且會(huì)對裝置和下游裝置有一定影響，在節(jié)能壓力和企業(yè)效益之間，需要尋找最佳的結(jié)合點(diǎn)。若進(jìn)一步降低焦化干氣中C3以上組分含量，需要穩(wěn)定焦化加工負(fù)荷、穩(wěn)定焦化富氣流量。

目前可以進(jìn)一步優(yōu)化的方面主要是補(bǔ)充吸收劑的溫度以及吸收塔兩個(gè)中段回流的取熱量，可以通過深冷技術(shù)進(jìn)一步降低補(bǔ)充吸收劑的溫度以及吸收塔兩個(gè)中段回流的溫度來降低吸收塔的溫度，提高吸收效果，降低干氣中C3以上組分的含量。

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