贾世鼎(青海大美煤业股份有限公司，青海 西宁 810000)

高轻烃模式探讨

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针对近段时间，石脑油原料价格不断攀升，轻烃原料价格相对稳定，同时根据烃类热裂解原理，同等轻烃原料裂解产生的双烯比石脑油原料多。乙烯车间制定了高轻烃炉运行方案。BA-103/105投轻烃，BA-106投石脑油，轻烃投料比为55.3%。通过实施此方案来降低装置的运行成本，进而提高装置的收益。

高轻烃;石脑油;轻烃;乙烯;收益

烃类热裂解的过程是很复杂的，即使是单一组分也会的到十分复杂的产物。目前，已知道烃类热裂解的化学反应有脱氢、断链、二烯合成、异构化、脱氢环化、脱烷基、叠合、歧化、聚合、脱氢交联和焦化等一系列反应[1]。其中烃类的主要裂解原理如下：

(1)烷烃的裂解反应

脱氢反应：

断链反应：

(2)环烷烃的裂解反应

包括断链开环反应、脱氢反应、侧链断裂和开环脱氢反应环己烷：

(3)芳烃的裂解反应

烷基芳烃的裂解：

(4)烯烃的裂解反应

断链反应：

同时原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数对裂解产物分布有重要影响。

在管式裂解炉的裂解条件下，原料越轻，双烯收率越高，随着烃分子量的增大，双烯收率下降，液态裂解产物收率逐渐增加。

1 裂解单元工况

高轻烃炉方案实施后，轻烃投料比例达到55.32%，裂解气由13t轻烃+32t石脑油裂解后的产物变为26t轻烃+21t石脑油裂解后的产物。其中汽油分馏塔（DA101）在基本无柴油外采情况下DA101塔整体温度呈下降趋势，基本符合该塔组分决定温度原理。由于DA101塔顶温及汽油干点的控制，塔顶汽油回流量减少，热量上移，导致DA101塔釜温较低。因裂解后产物中轻组分较多及C10以上组分大量减少，大量热量随轻组分被带至急冷水塔(DA104），具体表现为急冷水换热器（EA130∕131）冷却水开大，其中EA130急冷水出口温度TIC142由65℃降为60℃，同时增加DA104塔急冷水循环量20 t∕h。

2 分离机房单元工况

原料中轻烃比例提高后，分离机房工艺系统进料中的物料组成发生变化，工艺操作条件也有部分变化。表现比较明显的是DA201汽油量减少，同时蒸汽用量减少也比较明显。同时由于轻烃比例增加，GB201转速由6700rpm∕h左右提到6850rpm∕h左右，GB501∕601系统未发现明显的变化。高轻烃比例模式前后，DA201采出量减少2000kg∕h，同时，DA201蒸汽用量减少200kg∕h。进一步说明高轻烃模式下裂解后重组分相对减少，轻组分产物增加。

3 分离工艺单元工况

由于裂解原料中组分发生变化，裂解产物经分离后所得产品也相应发生改变，高压甲烷和H2∕CH4的增量比较明显，乙烯产品的增量11.6%也比较高，丙烯的增量6.85%相对少一些，而C4的产量-10.2%明显降低。

同时由于乙烯进料多了2000kg∕h，为了保证反应器出口炔烃合格，对乙炔加氢反应器的配氢量和入口温度进行了相应的调整，一段入口氢气量由39kg∕h提高到43 kg∕h，温度由51.8℃提高到52.9℃，二段入口氢气量由25 kg∕h提高到27 kg∕h，温度由66.2℃提高到69.4℃。

4 热工单元工况

高轻烃模式后，热工单元蒸汽需求量和燃料气组分发生变化，根据各单元蒸汽需求量，调整开工锅炉负荷及各炉燃料消耗。高轻烃模式后，燃料组分发生变化，锅炉用燃料量总量减少398kg∕h,减少7%，蒸汽用量增加1876kg∕h,增加2.1%，综合计算后，燃料气减少约5%。

5 结语

高轻烃模式前后各单元工况都相对发生变化，根据各工况变化做出相应调整。

(1)高轻烃模式运行以来，C3∕C4原料汽化器能力不足；汽化量不稳定且易带液；正常情况下满负荷运行基本可以保证两台轻烃炉的正常需要量。可以考虑对C3∕C4原料汽化器改造扩能。

(2)高轻烃模式下注意控制GB201高压阀位，调整转速，其吸入压力根据蒸汽管网情况尽量控制在50kpa以下。

(3)高轻烃模式下低压甲烷中含有较多乙烯和丙烯，因此在满足冷箱和脱甲烷塔的冷量需求情况下，将低压甲烷部分并入脱甲烷塔的第三股进料，多回收乙烯、丙烯。同时关注乙炔加氢反应器的操作状态，保证乙炔加氢合格。

(4)高轻烃模式下，根据管网需求，调整锅炉燃料消耗及蒸汽产量。

[1]邹仁鋆，《石油化工裂解原理与技术》，化学工业出版社，1981.

[2]吴指南，《基本有机化工工艺学》，化学工业出版社，34-35,2002.