荆益龙

(中原油田石油化工总厂，河南濮阳 457165)

中原油田石油化工总厂10万t/a特种油装置由南京金陵石油化工设计院设计，由预分馏、脱芳烃、白土精制和溶剂油分馏三个单元组成。装置以常压塔顶直馏汽油为原料，经过预分馏单元，分离出＜60℃馏分(混合碳五产品)后，将得到的＞60℃的馏分——抽提原料，经过脱芳烃单元将芳烃含量降至3%以下，同时得到芳烃产品;抽余油经过溶剂油分馏单元得到6#抽提溶剂油、120#溶剂油和大于120℃馏分油。特种油装置工艺流程方框图如图1所示。

图1 特种油装置工艺流程方框图

1 预分馏单元的介绍

100#预分馏单元的目的是将＜60℃的轻组分割除，保证最终产品6#抽提溶剂油的初馏点。因为6#抽提溶剂油产品只占抽提原料的12%，若不能将原料中＜60℃的组分去除得非常彻底，进入后续单元的＜60℃组分会造成抽提原料的初馏点和6#抽提溶剂油产品的初馏点相差较大，甚至是导致产品不合格。因此，预分馏塔T-101必须采用高达9～10的高回流比来保证6#抽提溶剂油的产品质量和收率。100#预分馏单元工艺流程图如图2所示。

图2 100#预分馏单元工艺流程图

2 预分馏单元生产存在的问题

正常生产时，为保证抽提原料的初馏点和混合C5纯度，预分馏塔T101必须采用较高的回流比。当回流比增大时，精馏产品质量提高，混合C5纯度和抽提原料的初馏点都得到了保证。但是随着回流比的增大，塔底重沸器E103和塔顶冷凝器E102的热负荷增大，从而使中压蒸汽和循环水的耗量也按比例增加，这两部分是精馏塔操作费用的主要部分，所以操作费用也随之增加。

由于6#抽提溶剂油产品国家标准的变化和产品销路、价格等多方面的因素的影响，溶剂油分馏单元已经有一年多没有开工了。抽余油直接作为化工轻油产品销售给了中原乙烯作为裂解原料。所以化工轻油对初馏点没有要求，故大回流比、高消耗的操作需要做出调整。

同时由于特种油装置预分馏塔T101顶产出的副产品——高压瓦斯，直接进入催化装置V201内，若高压瓦斯产量较大，将直接导致催化装置沉降器的压力上升，进而导致催化装置的加工量受到影响，最终影响到总厂的产品平衡。大回流比的操作在使精馏产品质量提高的同时，也增大了塔顶高压瓦斯的产量，为了总厂产品平衡、实现总厂经济效益的最大化，预分馏塔T-101大回流比的操作也需要作出调整。

3 预分馏单元操作调整的过程

2013年2月中旬开始，装置针对预分馏单元分阶段做出了以下调整:

3.1 预分馏塔T-101分阶段降低了回流比调整

在进料温度保持130℃不变的前提下，将预分馏塔塔底重沸器E103中压蒸汽流量由2.2～2.5 t/h，逐步降到 1.5 ～1.8 t/h，降低中压蒸汽的同时，塔顶回流量同步由 3.2 ～3.5 t/h，降到 2.4 ～2.7 t/h。

调整后，装置操作正常，整体未受任何影响。预分馏塔T101的顶温由78～82℃降至72～75℃;底温由158～162℃降至152～155℃;高压瓦斯调节阀PV101/B的开度依旧在30% ～50%之间，变化比较小。

由于装置瓦斯产量没有明显的减少，预分馏单元继续优化操作。预分馏塔塔底重沸器E103中压蒸汽流量由1.5～1.8 t/h 逐步降到 1.0 ～1.2 t/h;与此同时，塔顶回流量同步由2.4～2.7t/h降到1.2 ～1.4 t/h。

调整后，预分馏塔T101顶温由72～75℃降至62～65℃;底温由152～155℃降至145～148℃;高压瓦斯调节阀PV101/B的开度变化很大，虽然在0～100%之间大幅度的波动，但瓦斯产量总体上明显减少，操作调整取得明显的效果。

3.2 操作调整后新出现的问题

预分馏塔T101顶回流泵P102额定流量为12 m3/h，调整后，由于长时间低于机泵负荷下限工作，摩擦导致泵内混合C5气化，机泵经常不上量，且多次发生密封泄漏。泵不上量时，预分馏塔T101就会有冲塔现象，顶温、顶压、回流罐液位均有迅速的上升，导致装置操作大幅度的波动。塔顶冷回流的中断，就会产生大量的瓦斯，高压瓦斯调节阀PV101/B的开度在短时间内就会达到100%，对催化装置的正常生产造成冲击。

为使回流泵正常上量，必须增大塔底蒸出量，才能保证住相应的回流。而增大塔底蒸出量，就必须增加T101底温。而总厂生产要求，必须减少瓦斯蒸出量，要求底温不能高于150℃，这样预分馏单元的正常生产与预分馏单元瓦斯产出形成新的矛盾。

3.3 最终的调整控制方案

为彻底解决瓦斯产量和预分馏单元正常生产的矛盾，车间于2013年3月8日，继续深入优化预分馏单元的操作。由于对T101顶馏出产品没有严格的要求，因而该组分可少出甚至是不出，只要不影响200#单元进料的平稳，都是允许的。因而此种情况下，探索将精馏塔T101当作闪蒸塔使用。

逐步关小直到关死塔底重沸器E103的蒸汽，预分馏塔T101塔底停止加热后，塔顶压力由0.28 MPa降至0.25 MPa左右。

由于塔底重沸器停止加热，＜60℃组分进入回流罐V101中的数量大为减少，回流罐液位下降很快，所以停止塔顶回流泵P102的运行。停运P102后，200#单元进料流量正常，操作未受到影响。

逐步关小原料加热器E101的蒸汽，逐步降低原料进T101温度。当原料进塔温度由130℃降至100℃以下时，塔顶压力由0.25 MPa降至0.17 MPa以下，T101塔底泵也由于进口压力低，而导致有抽空现象，200#单元进料流量发生剧烈的波动，由10 t/h降至8 t/h左右，且波动幅度很大。200#单元操作受进料不稳的影响，也发生很大的波动。

只得开大原料加热器E-101蒸汽，又将原料进塔温度提升至110℃左右时，塔顶压力恢复至0.20 MPa，T-101 塔底泵抽空现象消失，200#单元进料流量恢复正常。为保险起见，原料进塔温度设定在115℃。调整前后，预分馏塔T-101操作参数如表1所示。

4 调整后效果分析

经过调整，预分馏塔T101成功的由精馏塔转变为了闪蒸塔，塔顶高压瓦斯的产量也最大幅度的减少，瓦斯调节阀PV101/B开度也保持为0%，消除了导致催化装置加工量受到影响的不利因素，有利于总厂的产品平衡和实现总厂经济效益的最大化。

表1 预分馏塔T-101操作参数对比表

经过调整，预分馏单元停掉了塔底重沸器E103和塔顶回流泵P102两台耗能设备，在不影响特种油装置正常生产的前提下，节约了大量的蒸汽和电。4月份，特种油装置耗电62 074 kW·h时，较3月份的63 883 kW·h时，一个月节约了1 800 kW·h时的电能;4月份，蒸汽消耗6 724 t，较3月份的6 440 t，一个月节约了280 t的蒸汽。经过操作的调整，特种油装置本年度内即可实现蒸汽和电能13万余元的节约，不仅降低了职工的劳动强度，还实现了良好的社会和经济效益。