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1、优化工艺参数和流程石油化工技术经济Techno.EconomicsinPetrochemicals第23卷第1期2007年2月优化工艺参数和流程改善脱沥青油加氢运行屈建新(中国石化上海石油化工股份有限公司炼油化工部,200540)摘要:文章介绍了中国石化上海石油化工股份有限公司在对柴油加氢装置改造为脱沥青油加氢后产生的问题,分析了问题产生的原因,并通过流程改造和工艺参数修改使问题得到解决.关键词:脱沥青油加氢工艺流程文章编号:1007—6476(2007)O1—0050—03中图分类号:TE624文献标识码:A溶剂脱沥青一催化裂化工艺为从低价值的高硫,高金属含量的减压渣油中最大量地生产清
2、洁车用燃料油,提高炼油装置的经济效益提供了有效的手段.而脱沥青油直接作为催化裂化原料,虽然扩大了催化裂化原料来源,但由于脱沥青油质量差,尤其是硫含量和残碳高,影响催化裂化的操作和产品质量,为确保生产符合环保法规要求的清洁燃料,比较行之有效的途径就是改善催化裂化原料质量,降低催化裂化产品中的硫含量.中国石化上海石油化工股份公司炼化部1炼油柴油加氢装置自2001年初自行改造加伴热后开始重油加氢,先后加工过减压柴油(VGO),催化馏分油(CGO)及其混合进料.从2002年底溶脱装置开车后,一直加工DAO(脱沥青油),DAO经加氢后硫含量可由2.0%降至0.6%,残炭可由4.5%降至2.3%,为
3、催化提供良好的低硫原料.1生产中存在的问题由于DAO原料的性质如凝点高(38—40c【=),比重大(=0.92—0.95)和黏度高(50c【=时,509mln/s;100c【=时,43IIlIIl/s),因此1炼油加氢装置在DAO加氢生产中一直存在如下问题.(1)反应产物空冷器管束堵塞严重反应产物经换热后进入空冷,在正常进料量32m/h下,空冷管束内液相物料流速下降至0.074m/s,再加上流量分布不均匀,导致部分空冷管束内的物料流速过低被冷却到凝点以下而发生堵塞现象.这部分管束约占4台反应产物空冷的30%一35%,大大降低了空冷的利用率.(2)高,低分油水分离不清由于DAO物料比重大,
4、黏度高,导致高,低分油水分离缓慢,且酸性水中水包油的现象比较严重,给下游的酸性水汽提装置的正常生产造成冲击.在生产中发现高分入口温度如低于67c【=,则油水不分的现象更加严重,对分馏系统的操作带来很大的影响,因此不得不调高高分入口温度至70c【=,但提温后对循环氢压缩机的正常运转更加不利(氢压机的入口设计温度为<45oC),且油水分离效果没有明显好转.(3)分馏系统的进料带水严重,燃料气消耗增加因高,低分内油水分离速度不够快,因此低分底部出口物料即分馏系统进料带水严重,分馏系统的操作受到很大的影响,主要表现在汽提塔(T401)和分馏塔(T402)的进料温度偏低.由于1炼油柴油加氢装
5、置分馏系统在设计时就不设塔底重沸炉或重沸器,其进料温度主要靠与反应产物换热取得,因此为使分馏系统进料温度达到操作指标值,就必须增大分馏塔进料换热量,这也意味着原料进炉子前的温度下降了(因为原料进炉前也和反应产物换热),燃料气的消耗就上升.(4)分馏塔顶流出物空冷的管束也发生部分堵塞现象分馏塔顶气流夹带的DAO液滴在低温,流动缓慢的部位很容易凝固下来,13积月累就堵住了管束.考虑到DAO加氢时分馏塔顶气相流量较收稿日期:2006-12-05.作者简介:屈建新,男,1972年出生,工程师,1995年毕业于石油大学(华东)化学工程专业.现从事炼油生产技术管理工作.第1期(2007)屈建新.优化
6、工艺参数和流程改善脱沥青油加氢运行小,且主要是水蒸气,在整个生产周期内对塔的压力影响不大,因此这个问题可忽略.2原因分析和解决方案产生这些问题的根本原因是原有柴油加氢工艺流程和参数不适应于DAO加氢.作为柴油加氢装置,它不需要热高分和热低分,只要冷高分和冷低分,在40℃时就能顺利完成反应流出物中油水气的三相分离,这样循环氢也不用专门设空冷冷却.而加工DAO类重油时要用到热高分和热低分,在高温下(一般在120℃以上)才能顺利完成油水的分离,循环氢则通过空冷进一步冷却后经冷高分送到循环氢压缩机入口.可见解决上述问题的方法有两种,一是增设热高分,热低分,但投资较大,且分馏系统流程要跟着变化,改
7、造量大,该方案不具可行性.二是提高高分入口温度,空冷流程稍作改造.经过计算和查阅石油炼制和石油化工图表可知,当DAO的温度在70℃时运动黏度为140mm/s,85℃时则降为70mm/s,在85℃,6MPa时DAO的密度降至0.902g/em.根据油水分离速度STOKES公式,当高分温度从70℃升到85℃时DAO和水的分离速度可提高1倍.高分温度的提高很容易实现,此时循环氢温度也相应提高.要降低循环氢温度,可通过对反应区4台空冷流程进
