影響己烷油裝置產品質量和效益因素的分析

曹鋒民

（洛陽金達石化有限責任公司，河南 洛陽 471012）

己烷油裝置是以粗己烷為原料，通過加氫脫芳工藝將粗己烷中的烯烴、苯加氫飽和，生產符合指標的抽提溶劑油。在生產中要做到精細化操作，從工藝參數和生產中出現的問題多方面分析討論，制定措施，保證產品質量。

1 操作條件的影響

影響加氫脫芳產品的主要工藝參數有反應壓力、反應溫度、氫油比、空速、催化劑活性、原料性質等，但是在平時操作中，可調參數主要還是反應溫度、反應壓力，其他都是在設計時已經確定或者受外界所控。所以主要從以下兩方面來分析對產品的影響。

1.1 反應溫度

反應溫度在加氫精制工藝參數中占有非常重要的地位。在一定的氫分壓、空速及氫油比的條件下，從動力學角度看，提高溫度有利于提高反應速率，提高催化劑的開環活性，但溫度提高到一定程度后，隨反應溫度的增加，熱力學平衡限制了芳環加氫飽和反應。所以，反應溫度在控制在一個合適范圍［1］。本裝置反應溫度根據原料性質以及催化劑活性可在130～170℃之間調整。

1.2 反應壓力

反應壓力的影響是通過氫分壓來體現的。研究表明，氫分壓對芳烴加氫飽和反應的影響是顯著的，芳烴加氫反應的轉化率隨著反應壓力的提高而顯著提高。因此，提高氫分壓對加氫飽和反應都是有利的。本裝置反應壓力可在1.6～1.9Mpa之間調整。

2 存在的問題及對策

2.1 產品中苯、溴指數超標

2.1.1 原料性質變化。2011年6月由于洛陽分公司芳烴車間調整，己烷油裝置原料由以前加氫產物改成未加氫，供量增加一倍。原料特征見表1，從表中可見調整后油品性質變差、餾程變寬、溴指數飆升，芳烴含量增加，油品中己烷比例下降，重組分比重增加。所以本裝置也做出相應的調整，增加溶劑油分餾塔及機泵，并對相關設備進行改造。

表1 原料性質

2.1.2 降低空速。在運行初期，裝置生產平穩，產品良好，但是運行一段時間后，產品中苯、溴指數超標，于是提高反應溫度、壓力，效果不明顯。在2011年10月更換催化劑，更換一段時間后又出現上述情況，這說明制約裝置產品的瓶頸是空速太大，達不到設計要求，必須得加大催化劑容量。2013年1月更換脫芳反應器，空速由3h-1降低至1.5h-1，至今反應床層溫升在上部兩個測溫點，說明催化劑總體還保持較高的活性。因此從長遠效益來看，擴大反應器降低空速是合理有效的。

2.2 正己烷純度波動

正己烷是本裝置的目標產品，其純度往往在原料性質變化時波動較大，造成純度不夠或產能過剩，影響效益。原料性質變化主要是摻煉溶劑油裝置2#產品對原料的影響。2#產品里正己烷含量較高，但是餾程較寬，輕重組分較多，在摻煉過程中反應溫升小，精餾塔壓不穩定，導致正己烷含量波動較大。

2.3 動力電源不穩定

2.3.1 電源現狀。己烷油裝置用電為區變電所10kV 民用電，電況很不穩定，嚴重影響裝置的平穩生產。裝置的電路分為Ⅰ、Ⅱ兩段電，正常生產全部掛在10kV 電網上，為了緊急備用，2014年從脫芳油裝置引進6kV電。裝置設備一開一備，分為設備AB，設備A電源掛在Ⅰ段電上，設備B掛在Ⅱ段電上。如果區變10kV停電時，在6kV 電負荷滿足下可以把電源切至6kV 作為臨時供電。

2.3.2 實施過程。首先把Ⅱ段電上運行的設備B全部切至Ⅰ段電上的備用設備A，再把Ⅱ段電掛到6kV電網上，然后把Ⅰ段電上運行的設備A切至Ⅱ段電上的設備B，最后把Ⅰ段電也掛在6kV電網上，至此Ⅰ、Ⅱ段電都掛在6kV電源上。切電整個過程簡單平穩，對裝置生產不會造成波動，這樣既不用開停工，也不會影響到經濟效益。

2014年后半年兩次停電采用切電方式避免停工總計5天。按每天加工量為300t，總計300*5=1 500t。

2.4 加熱爐系統波動

加熱爐提供反應分餾的全部熱源，一旦波動則會影響到整個裝置，對產品極其不利。燃料為分公司提供的高壓瓦斯，由于處于供氣末端其組分很不穩定。

在操作中，首先加強上下游裝置的溝通，提前調整，如果瓦斯組分變很輕可適當降量保證反應溫度正常。組分變重時開大伴熱蒸汽及提高引風機變頻，過重污染到環境，緊急聯系下游裝置將高壓瓦斯切換到天然氣管線上。同時做好節能優化，各塔回流在產品達到指標下盡量降到最低，減小塔負荷。分餾塔在合適范圍內降低塔壓有助于分離且負荷降低。

2.5 低壓后路不暢

塔壓對于精餾操作來說非常重要，壓力變化則會導致氣液相組分變化，嚴重影響產品質量。特油廠低壓系統距分公司排放火炬較遠，由于地形不佳導致管線下溝上橋，冬季低洼處容易積液堵塞造成后路不暢，影響分餾系統壓力。

寬餾分裝置在建設時新增地面火炬，出現后路不暢時，立即聯系值班長將低壓切換到地面火炬，然后緊急處理，避免影響產品質量。2014年12月就出現了4次低壓不暢，都能及時處理正常，減小裝置波動。己烷油裝置為此制定了定期對低壓管線排液至地下污油槽并回收的規定。

3 節能增效措施

3.1 部分機泵停運

2011年12月裝置擴能后塔3塔4底產品都可以自壓至罐區，P206、P213 停運。P213 電機功率15kW，P206 電機功率4.2kW，4.2+15=19.2kW，1h可節約用電19度，全年8 000h19.2*8 000=15.36萬度。

3.2 定期清理換熱設備

塔4 頂空冷風機長時間運行后翅片較臟，影響冷卻效果；同樣加熱爐由于瓦斯變重燃燒不完全爐管表面積碳，也會降低換熱效率，所以定期對其進行清理。

3.3 分餾冷卻系統改造

在夏季生產中，冷卻水系統負荷大，已是己烷油裝置夏季操作的一個瓶頸。由于各塔冷后溫度較高，造成冷卻器結垢嚴重，增加了設備維修費用。為了保證處理量和產品質量，對其余分餾塔進行改造，計劃增上空冷風機，減小循環水量，提高裝置操作彈性。

3.4 增上油氣回收系統

由于己烷油裝置油品較輕，正常生產中分餾塔頂會排放大量油氣進低壓系統，這樣不僅造成浪費，而且低壓火炬燃燒會造成環境污染。所以下一步計劃增上油氣回收系統并作為加熱爐燃料，減少排放燃燒量，節約能源。

4 結語

本文對己烷油裝置產品質量的影響因素進行分析并采取有效措施，減少裝置波動，保證了產品合格。同時制訂優化節能方法，增加經濟效益。

［1］曹炳志.影響蠟加氫裝置產品質量及經濟效益的因素分析［J］，遼寧師專學報：2006，8（1）:90-92.