140 kt/a MTBE裝置脫硫系統產品質量波動分析

田彪

（大慶煉化公司煉油二廠,黑龍江大慶163411）

140 kt/a MTBE裝置脫硫系統產品質量波動分析

田彪

（大慶煉化公司煉油二廠,黑龍江大慶163411）

結合140 kt/a MTBE裝置脫硫系統運行情況，闡述了MTBE硫含量對國Ⅴ汽油的影響、MTBE原料組成及硫含量的控制指標。分析了裝置的生產工藝、分離原理對硫含量的影響，同時對MTBE產品質量出現波動的原因、波動頻次及影響因素進行了分析論證，并提出改進建議。

MTBE裝置；脫硫；質量控制；優化操作

甲基叔丁基醚（英文縮寫為MTBE），溶點-109℃，沸點55.2℃，是一種無色、透明、高辛烷值的液體，具有醚一樣氣味，是生產無鉛、高辛烷值、含氧汽油的理想調合組分，主要以煉油或化工液化氣的混合碳四為原料，與甲醇反應而生成。該裝置原料采用上游ARGG裝置來的碳四組分，碳四組分中含一定的硫化物，故生產的MTBE硫含量較高，一般在（90～200）×10-6，現執行的國Ⅴ汽油排放標準的硫含量降低到10×10-6以下。作為汽油的調合組分，MTBE的加入量一般在10%～20%，因此必須將MTBE的硫含量降低到10×10-6以下。

1 MTBE裝置脫硫概況

大慶煉化公司煉油二廠MTBE裝置脫硫系統工藝技術由黑龍江省安瑞佳化工集團提供。該系統主要設備為高效精餾塔—脫硫塔，精餾是利用物系在發生相變過程中組分間揮發性的不同，將液體混合物中各組分分離的過程。脫硫塔是對催化蒸餾塔底產出的MTBE產品進行深度脫硫，塔頂得到精餾的MTBE產品（硫含量小于10×10-6），塔釜為高含硫組分（硫主要為甲硫醚、二硫化物）［1］。

2 脫硫系統工藝流程

來自催化蒸餾塔底的含硫較高的MTBE，經預熱器（E-12014）加熱至72℃后進入MTBE脫硫塔，塔頂氣體經空冷（A-12001）冷凝后至回流罐，液體經回流泵（P-12017/1，2）后部分返回塔頂，部分經過MTBE產品冷卻器（E-12006）后將精餾后的MTBE產品送出。塔底物料進入塔底產品泵（P-12018/1，2）后經塔底產品冷卻器（E-12013）后送至二套ARGG裝置儲罐，與MTBE車間來的高硫組分統一送至加氫改質車間進行回煉處理［2］。

3 脫硫系統產品質量波動情況及分析

（1）2016年1月MTBE產品脫硫后指標超標情況

2016年1月6日20：00、1月7日12：00，MTBE產品硫含量超標，見表1。

由表1可見，隨著MTBE原料（以下簡稱M原料）碳四中碳五含量的增加，催化蒸餾塔底MTBE中硫含量增加，MTBE產品中的碳五及硫含量隨之增加［3～7］。

（2）2016年2月MTBE產品脫硫后指標超標情況

2016年2月4日20∶00、2月5日04∶00，MTBE產品硫含量超標，見表2。

由表2可見，隨著M原料碳四中碳五含量的增加，催化蒸餾塔底MTBE中硫含量增加，MTBE產品中的碳五及硫含量隨之增加。

（3）2016年6月MTBE產品脫硫后指標超標情況

2016年6月18日04∶00、6月18日12∶00，MTBE產品硫含量超標，見表3。

表1 1月超標樣品

表2 2月超標樣品

表3 6月超標樣品

由表3可見，隨著M原料碳四中碳五含量的增加，催化蒸餾塔底MTBE中硫含量增加，MTBE產品中的碳五及硫含量隨之增加。采取措施：積極聯系上游裝置降低碳五含量；建議增加博士實驗（博士實驗是在升華硫存在下，用亞鉛酸鈉和輕質石油產品作用，以檢查油中硫醇或硫化氫的實驗）[3]，如不能通過,表示低沸點總硫（如硫醚、硫醇）隨碳五夾帶入MTBE原料，其沸點與MTBE接近或者比MTBE低，導致精餾后的MTBE產品含硫超標。若為原料原因，則應追溯上游裝置液態烴中碳五含量控制及液態烴脫硫控制等問題［8～11］。

（4）2016年5月及10月脫硫系統質量波動及分析

2016年5月26日04∶00、10月3日12∶00，MTBE產品硫含量超標，見表4。

表4 5月及10月超標樣品

控制措施：積極聯系分廠調度做MTBE產品化驗數據加樣分析，確保產品質量無異常波動；要求裝置操作人員嚴格按照采樣操作規程操作，避免由于未洗凈樣瓶而導致MTBE產品含硫超標的情況發生。

（5）2016年12月脫硫系統質量波動及分析

2016年12月15日4∶00、12∶00、20∶00，12月16日4：00共計4個MTBE產品硫含量指標9 mg/kg，處于產品質量超標臨界值，見表5。

表5 MTBE產品含硫情況

由表5可見，根據化驗數據分析，MTBE產品中碳五含量處于較低水平，基本排除由于碳五攜帶輕硫組分而導致MTBE產品中硫含量偏高的原因；12月初至16日脫硫塔進料硫含量偏高，高于上月平均值145 mg/kg（12月14日160 mg/kg，12月15日152 mg/kg，12月16日162 mg/kg），導致脫硫塔內硫積聚增加，MTBE產品硫含量偏高；根據公司控制高硫MTBE產量要求，裝置減少單次外送量，10日、12日、14日每次外送3 t左右（原正常外送量為5～6 t），導致脫硫塔內硫積聚增加，MTBE產品硫含量偏高。

控制措施：積極聯系調度溝通上游裝置加強液態烴脫硫［12～14］；通過優化操作，穩定催化蒸餾塔靈敏板溫度TI5146≮110℃、控制脫硫塔中部溫度TI5204，控制范圍由80～90℃更改為70～85℃、將脫硫塔回流比由2.0提至2.4、脫硫塔液位LI5205控制40%～80%；適當加大塔底高硫MTBE采出。調整后，2016年12月16日12：00 MTBE產品的硫含量7.9 mg/kg，12月17日12：00 MTBE產品硫含量6.1 mg/kg，MTBE產品硫含量可控。

4 結論

（1）聯系調度及上游裝置進行調整操作，確保原料碳四的質量，穩定并降低原料碳四中碳五含量、降低來料中輕組分硫的含量。

（2）由于原料原因導致精餾MTBE總硫超標，及時向上游裝置追溯總硫來源，建議增加MTBE精餾前博士實驗分析，可以監控好MTBE原料硫形態的變化，控制好精餾MTBE產品質量，滿足國V汽油產品質量的需求。

（3）對催化蒸餾系統升溫操作，可以有效降低MTBE脫硫前硫組成中的輕硫組分。在MTBE原料中總硫含量高時，加大脫硫塔底高硫組分外送量，可有效控制MTBE產品中硫含量。

［1］張德義.常減壓蒸餾技術問答［M］.北京：化學工業出版社，1991：493.

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Product quality fluctuation analysis of desulfurization system in 140 kt/a MTBE plant

Tian Biao
（No.2 Oil Refinery of Daqing Oil Refining&Chemical Company，Daqing 163411，China）

Based on the operation condition of the desulfurization system of 140 kt/a MTBE plant,this paper expounded the influence of sulfur content in MTBE on the State V gasoline,the raw material composition of MTBE and the control indexes of sulfur content.It analyzed the influence of production process and separation principle on the sulfur content,made analytic demonstration to the causes,fluctuation frequency and influence factors of MTBE product quality fluctuation,and put forward recommendation for improvement.

MTBE plant;desulfurization;quality control;optimized operation

TE624

B

1671-4962（2017）04-0023-03

2017-06-08

田彪，男，工程師，1999年畢業于沈陽化工學院化工工藝專業，現從事煉油生產管理工作。