周曉鋒,程祥芬,管生洲
(陜西延長(zhǎng)石油榆林煉油廠,陜西榆林718500)
某煉油廠40×104t/a輕烴回收裝置采用脫丁烷-脫乙烷-吸收塔的3塔分離工藝,于2014年4月28日開工,主要處理常壓、重整、汽柴油加氫等裝置輕烴(C1-C4),分離出輕石腦油、飽和液化氣(C3-C4)和干氣(C1-C2)等產(chǎn)品,進(jìn)行資源分級(jí)利用。
隨著該煉油廠汽柴油升級(jí)項(xiàng)目、連續(xù)重整裝置、油煤共煉裝置、DCC裂解石腦油加氫裝置等相繼建成,輕烴回收裝置進(jìn)料量由原設(shè)計(jì)的46 t/h增加至61 t/h,超出設(shè)計(jì)負(fù)荷,且原料組成較設(shè)計(jì)也發(fā)生變化。40×104t/a輕烴回收裝置脫丁烷塔塔頂液化氣,脫乙烷塔塔頂干氣產(chǎn)品質(zhì)量難以控制,出現(xiàn)產(chǎn)品石腦油初餾點(diǎn)偏低、液化氣C2含量高現(xiàn)象,不能滿足生產(chǎn)要求[1]。針對(duì)此情況,2016年9月份對(duì)40×104t/a輕烴回收裝置進(jìn)行擴(kuò)能技術(shù)改造至70×104t/a。
2013年10月份后,200×104t/a柴油加氫裝置產(chǎn)輕烴液15 t/h及輕烴氣3 t/h,100×104t/a連續(xù)重整產(chǎn)輕烴氣1 t/h,DCC裂解石腦油加氫裝置產(chǎn)輕烴液1 t/h和油煤共煉裝置產(chǎn)輕烴1.6 t/h,合計(jì)新增輕烴17 t/h,裝置進(jìn)料達(dá)到61 t/h。改造前后物料平衡對(duì)比見表1。
原設(shè)計(jì)脫丁烷塔塔板效率不能滿足進(jìn)料增加后工況,為確保液化氣(C3、C4)分離精度,滿足液化氣產(chǎn)品質(zhì)量要求,進(jìn)行了技術(shù)核算,對(duì)脫丁烷塔(原規(guī)格為Φ2200/Φ3600×55910×20/32/28,內(nèi)設(shè)50層塔盤)進(jìn)行如下改造:殼體利舊,更換1-50#塔盤及緊固件,其余內(nèi)件利舊;殼體材質(zhì)為Q245R,內(nèi)件材質(zhì)為S11306;采用北京澤華化學(xué)工程有限公司生產(chǎn)的ADV高效矩形浮閥塔盤[2~4]。
新增1臺(tái)脫丁烷塔進(jìn)料泵(P-401C)與原2臺(tái)1開2備操作;更換脫丁烷塔頂回流泵(P-402A/B)、脫乙烷塔頂回流泵(P-402A/B)和脫乙烷塔進(jìn)料泵(P-403A/B)泵頭;更換吸收劑泵(P-405A/B)和吸收塔中段泵(P-406A/B)葉輪,電機(jī)利舊。
表1 改造前后物料平衡對(duì)比
對(duì)裝置熱量平衡進(jìn)行核算[5],冷換設(shè)備進(jìn)行了如下改造:
(1)更換脫丁烷塔進(jìn)料-石腦油換熱器(E-401AB),原型號(hào)為BES500-4.0-70-6/19-2I,改造后型號(hào)為BES600-4.0-115-6/19-2I,管程材質(zhì)為10/Q245R,殼程材質(zhì)為Q245R;
(2)利舊脫乙烷進(jìn)料換熱器(E-403ABC)3臺(tái),型號(hào)為BES500-6.4-65-6/19-4I,新增同型號(hào)一臺(tái),管程材質(zhì)為10/Q245R,殼程材質(zhì)為Q245R;
(3)更換石腦油冷卻器(E-409A/B)管束,原型號(hào)BES600-2.5-90-6/25-2I,改造后型號(hào)為BES600-2.5-115-6/19-2I,管程材質(zhì)為10/Q345R,殼程材質(zhì)為Q345R。
(4)更換重石腦油空冷器(A-402AB)管束,原型號(hào)為P9×3-6-192-2.5S-23.4/DR-IIIa,改造后型號(hào)為P9×3-6-192-2.5S-23.4/DR-VIa,管束材質(zhì)為10/Q345R。
(5)吸收劑空冷器(A-403AB)利舊原A-402AB管束,型號(hào)為P9×3-6-192-2.5S-23.4/DRIIIa,管束材質(zhì)為10/Q345R。
技改后裝置加工負(fù)荷較技改前提高了32.22%,解決了輕烴量大無法處理的問題[6]。
在原油加工不變的情況下,技改后液化氣產(chǎn)量明顯高于技改前,技改前平均月產(chǎn)量為3 779 t,技改后平均月產(chǎn)量為4 937.35 t,產(chǎn)量提高了30.65%,技改前后液化氣產(chǎn)量對(duì)比見圖1。
圖1 技改前后液化氣產(chǎn)量對(duì)比
3.2.1 改造前后石腦油產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比技改前后產(chǎn)品石腦油質(zhì)量分析數(shù)據(jù)見表2、3。
對(duì)比表2和表3中可以看出,技改后石腦油初餾點(diǎn)由不足40℃提高至60℃,產(chǎn)品分離精度得到提高,石腦油初餾點(diǎn)偏低的問題得到解決。
表2 技改前的石腦油分析數(shù)據(jù)
表3 技改后的石腦油分析數(shù)據(jù)
3.2.2 改造前后液化氣產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比技改前后產(chǎn)品液化氣質(zhì)量分析數(shù)據(jù)見表4、5。從中可以看出技改前后液化氣C5及C5以上組分均為未檢出,技改前C2及C2以下在2%以上,而技改后液化C2及C2以下在1%以下,產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的改善,合格率得到了提升[7,8]。
表4 技改前的液化氣分析數(shù)據(jù)/%
表5 技改后的液化氣分析數(shù)據(jù)/%
擴(kuò)能技改后,加工負(fù)荷增加了33.22%,解決了輕烴液和輕烴氣量大無法處理的問題,實(shí)現(xiàn)了煉油廠輕烴液的分級(jí)利用,液化氣產(chǎn)量明顯高于技改前。石腦油初餾點(diǎn)和分離效果顯著提高,技改后石腦油初餾點(diǎn)由技改前40℃提高至60℃,消除了石腦油在存儲(chǔ)過程中的安全隱患。技改后液化C2及C2以下組分含量由技改前的大于2%降至小于1%,產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的改善,合格率得到了提升,保證了飽合液化氣的合格出廠。