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汽油加氢装置长周期运行优化改造研究

2020-04-29刘卫芳李永江张刚强

中国化工贸易·中旬刊 2020年1期

刘卫芳 李永江 张刚强

摘 要:基于提高汽油加氢装置运行水平的目的,针对装置运行常见问题,做了简单的论述。首先,分析了汽油加氢装置的特点。其次,结合实例阐述了汽油加氢装置运行优化改造。最后,进行了改造效果的总结。针对装置运行问题,采取优化改造措施,能够使其达到长周期运行的要求,具有借鉴参考意义。

关键词:汽油加氢装置;长周期;优化改造

基于环境保护要求不断提高的背景下,各类清洁燃料被广泛应用。生产清洁汽油燃料,要做好汽油烯烃含量的控制,进而提升汽油产品的整体品质,达到环保标准。从生产角度来说,如何解决烯烃偏高问题成为了研究重点,要对加氢工艺进行优化,使其达到现行的技术要求,这带动汽油加氢装置的优化研究。

1 汽油加氢装置概述

目前使用的汽油加氢装置,多采用了DSO技术,即催化汽油加氢脱硫技术,使用催化汽油作为原料,能够生产达到国Ⅴ以及国Ⅳ排放标准的汽油。使用的装置,主要组成部分为脱砷、预加氢系统、分馏系统、加氢脱硫系统、加氢后处理系统、产物分离系统等。在实际应用中,汽油加氢装置的运行,能够在最大程度上减少辛烷值损失的前提下,使得混合汽油产品硫含量达到标准,即<10mg/L或者50mg/L。

2 汽油加氢装置长周期运行优化改造实例

2.1 案例概述

以某企业为例,配置了40万t/年汽油加氢装置,装置采用了DSO+M技术,采用低压固定床工艺,使用催化汽油为原材料,运行时对催化汽油进行预加氢以及加氢精制,有效改善了产品的质量。从装置运行情况来说,催化裂化汽油组分占比较大,使得烯烃含量过高。现结合此装置改造实践,进行改造技术分析。

2.2 装置运行问题

从汽油产品生产实践来说,利用汽油加氢装置,进行加氢汽油生产,同时重整加氢装置生产的脱苯汽油进行调和生产。目前来说,使用汽油加氢装置,每月生产大约2.8万t加氢汽油,产品中烯烃含量大约40%;重整加氢装置每月生产大约2.3万t的重整汽油,产品不含有烯烃。不过随着原油性质产生变化,产品中烯烃含量有所增加。为了达到在生产要求,对汽油加氢装置进行降低处理量处理,使得上游催化裂化装置要进行汽油产品收率的控制,给企业的经济效益造成重大应用。基于此,要进行技术改造。以柴油改质装置汽提塔操作条件允许为前提,合理添加一定的汽油加氢重汽油,当做柴油改质原料,进而生产更多的重整加氢醋汽油原料。不仅能够减少高烯烃含量水平的加氢汽油产量,还可以促使低烯烃含量的重整汽油产量增加,获得不错的改造效益[1]。

2.3 改造方案

技术改造适用于汽油加氢装置分馏塔底部分重汽油至柴油改质装置作原料,通过重汽油饱和烯烃、脱硫之后,生产以粗汽油作重整加氢装置原料。采取增设阀门措施和变更流程措施,完成汽油加氢装置分馏塔底重汽油到柴油改质装置作为柴油改质装置原料,同时保证装置处于正常运行状态进行技改。

技术方案如下:分馏塔底重汽油自加氢脱硫进料泵P-120来,分为两路实施,一路进加氢脱硫反应器R- 1201;另外一路最小流量返C-1101。其中,P-1202出口的总流量设定为F1-0903,而进R-1201流量显示结果是F1-0904,

差值就是调节阀FIC-0903流量。改造中,在调节阀FIC-0903流程上,采取增设流程到柴油改质装置的方案,也就是实现装置分馏塔底重汽油部分改进柴油改质装置处理。除此之外,在汽油加氢污油线至装置西面界区,配置双阀,并且在双阀的前后布置盲板,进而达到污油线界区隔离的目标。技术改造中,对加氢脱硫进料泵P-1201最小流量线,采取新增流程的方案进行处理,实现和污油线界区流程连通,能够达到改造的要求。

经过技术改造处理后,利用设置的调节阀FIC-0903,进行装置运行相关参数的控制,比如分馏塔底重汽油流量。除此之外,通过FI-0904与F1-0903差值计算,获得进入柴油改质装置的重汽油流量。

3 汽油加氢装置长周期运行优化改造的总结

3.1 改造效果

此装置的技术改造实践来说,实现了降低汽油烯烃含量的目的,同时增加了重整装置原料,减少了平衡汽油辛烷值损失。改造效果总结如下:

3.1.1 减少汽油烯烃含量

从清洁燃料的推广实践来说,必须要克服汽油的烯烃含量。如果汽油产品内含有的烯烃过多,那么会使得汽车排放尾气中的氮氧化物超出标准,进而造成环境污染,降低产品质量。若想解决烯烃含量超标的问题,要进行加工工艺的优化。此次装置的技术改造,切实解决了加氢原料内含有烯烃含量比较多的问题,对提升产品质量起到重要作用。经过技术改造后,产品中的烯烃含量有了显著下降表现,为产品品质升级提供了保障[2]。

3.1.2 增加重整装置原料

经过技术改造投入生产之后,柴油改质装置运行生产的产品烯烃含量降低,并且增加了低硫含量的粗汽油产生量。用作重整加氢装置的原料,每月累计达到加氢重汽油进柴油改质增产粗汽油1102t,使得装置原料库存得到增加,有效缓解了生产中重整装置原料不足的问题。采取技术改造措施,运用重整反应的催化重整工艺,实现了产品品质的提升,能生产高辛烷值的重整汽油,为出厂汽油辛烷值的调和提供了技术保障。

3.1.3平衡汽油辛烷值损失

从烯烃的特性来说,其为高辛烷值组分,若烯烃饱和,则会造成一定的辛烷值损失,尤其是当前我国FCC汽油烯烃体积分数比较高,所造成的影响更大,因此既需要降低烯烃含量,还要减少辛烷值损失。通过技术改造,使得辛烷值损失问题得到了有效处理,实现了生产效益的增加[3]。

3.2 改造总结

从汽油加氢装置长周期运行改造的实施来说,要做好以下要点的把控:

3.2.1 做好裝置运行问题的分析

制定改造方案前,必須要做好装置运行状态的分析,掌握装置当前存在的问题,进而采取针对性改造措施,为问题的处理提供有力保障。例如,掌握反应系统的运行情况。很多装置初分馏系统进行了扩能改造,不过未进行反应器的改造,使得处理量超出设计能力极限,促使催化剂失活。大小乙烃产量超过设计值,装置处于满负荷状态,并且裂解汽油的储存能力很低,若催化剂再生,那么会引起前系统负荷调整。由于运行周期短,使得装置频繁停止运行再生催化剂,给加氢装置长周期运行造成不利影响。这些问题在进行长周期运行改造中,要提出具体的处理措施,确保问题得到有效处理[4]。

3.2.2 做好技术改造方案的深度分析

从汽油加氢装置长周期运行改造的角度来说,若想达到降低烯烃含量的目的,提升产品质量,要提出科学完善的技术改造方案,落实到实践,为装置长周期运行提供保障。制定的技术改造方案,要站在整体角度分析,确保采取的改造技术措施,能够相互促进,达到整体改善的效果,切实发挥技术改造的优势和价值。确定技术改造方案后,组织技术改造人员和资源,对汽油加氢装置进行改造处理,同时要尽量减少对装置生产的影响,实现对改造效益的有效控制。完成改造后,对技术改造的效果进行评估,一方面分析是否可以达到改造的要求;另一方面评估改造方案的实施效果,总结改造经验[5]。

4 结束语

综上所述,汽油加氢装置长周期运行优化改造的实施,要结合装置当前存在的问题,采取技术改造措施,优化装置运行。文中结合技术改造实例,结合装置运行的效果和效益,分析了技术改造的实施效果,总结了技术改造的经验,共享给相关人员参考。

参考文献:

[1]孟祥雷,于婧婷.DSO技术在催化汽油加氢装置性能和评价[J].化工管理,2020(03):115.

[2]孟祥雷.1.0Mt/a催化汽油加氢装置设计及标定[J].炼油与化工,2019,30(06):18-21.

[3]熊福波.汽油加氢装置长周期运行优化改造路径[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(22):41-42.

[4]卞瑞庆,肖玉娟,俞莉.汽油加氢装置技术改造及运行情况分析[J].石油化工应用,2018,37(09):113-117.

[5]陈雪芳,杨建刚.浅谈汽油加氢装置长周期运行优化改造[J].化工管理,2016(26):193.