低溫油洗開車工藝參數探索與優化

屈 飛

(山西潞安煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治 046200)

引 言

煤制油工藝中低溫油洗裝置的目的是對費托合成裝置產出的脫碳凈化氣、汽提塔頂輕質石腦油和壓縮機凝液進行處理，制得產品LPG、油洗干氣和油洗石腦油。主要是利用低溫吸收、高溫解吸和蒸餾原理。用到的主要設備有離心泵、緩沖罐、換熱器、空冷器、油水分離器、急冷器、吸收塔、脫吸塔、穩定塔和再生塔。工藝原理和使用的設備并不復雜，但是在開車初期LPG指標不易調整。經過對低溫油洗的工藝參數不斷的探索和優化，最終產出合格LPG，并提高了LPG的收率。

1 開車初期遇到的問題

低溫油洗單元操作參數的選擇，會直接影響LPG產品指標和產量，影響脫碳凈化氣中C3+組分的回收率和油洗干氣指標，限制了本單元脫碳凈化氣的接氣量。

低溫油洗單元開車初期，各項操作指標均按照設計指標進行操作控制，但是油洗LPG組分中C3+C4摩爾分數一直在85%～91%波動，x(C2)>3%。指標長期不合格[x(C3+C4)≥95%，x(C2)<3%]，LPG日產量僅有80 t～100 t。脫碳凈化氣中C3和C4的回收率僅為45%～50%，低于設計值85%。

LPG產品的分析結果如表1所示。

表1 LPG產品的分析結果

2 原因分析

2.1 進料分析

通過將原料組分的分析結果與設計值進行對比可以看出，進料中乙烷和乙烯的摩爾分數為1.12%，設計值為1.72%。進料中輕組分含量符合設計要求，說明進料不是影響產品指標的主要原因。

2.2 吸收塔吸收效果分析

通過將油洗干氣組分分析結果與設計值進行對比，吸收塔的吸收效果剛好能使C2以上的摩爾分數滿足油洗干氣的指標。說明吸收塔的吸收效果滿足要求。

2.3 脫吸塔運行參數

從第92頁表2可以看出，脫吸塔頂的壓力升不起來，原因是C2脫吸不出去，導致C2被送到穩定塔，增加穩定塔負荷，最終導致LPG中C2含量超標，這是其主要原因。

2.4 穩定塔運行參數

從第92頁表3可以看出，穩定塔頂溫度降不下來，塔頂回流罐壓力升不起來，回流比降不下來。這也是其主要原因。

表2 脫吸塔參數與設計參數比較

表3 穩定塔運行參數與設計參數對比

通過以上分析，LPG指標不合格的原因有以下幾個方面：

1) 脫吸塔的壓力升不起來，導致石腦油中乙烷脫除不盡。

2) 穩定塔塔頂溫度降不下來，會導致LPG中戊烷超標。

3) 穩定塔頂壓力升不起來，也會導致LPG中戊烷超標。

4) 穩定塔回流罐壓力升不起來，導致塔頂回流量提不起來。穩定塔頂溫度降不下來。

5) 穩定塔頂回流比較大，導致LPG收率低。

3 采取措施

3.1 脫吸塔頂壓力調整

為了使脫吸塔頂的壓力升高，通過不斷提高塔底溫度和調節塔頂的排氣調節閥。塔底溫度從236 ℃緩慢升到250 ℃以上后，脫吸塔頂的壓力由1.9 MPa升到2.3 MPa，確保輕組分大部分被脫除出去。

3.2 穩定塔塔頂壓力的調整

首先，升高塔底溫度。塔底溫度從228 ℃，緩慢升高到240 ℃以上。同時，通過開大塔頂熱旁路的調節閥，最終使塔頂壓力升高，達到設計值。由于塔頂壓力與冷熱旁路是分程控制，所以開大熱旁路調節閥的同時，冷旁路會關小相同的開度。為了不影響LPG收率，最后把分程控制取消，改為單獨控制，這樣熱旁路和冷旁路的調節閥可以實現單獨控制，相互不會有影響。

3.3 穩定塔頂回流罐的壓力調整

通過排查原因發現，回流罐頂不凝氣去放空的調節閥內漏，且內漏量較大。所以，將調節閥的前、后手閥關死，通過副線手閥控制。最終回流罐壓力可以達到設計值1.40 MPa～1.45 MPa。

3.4 穩定塔頂溫度調整

穩定塔塔頂溫度主要是通過增加塔頂回流量來控制。但由于穩定塔頂熱負荷較大，一臺回流泵很難將塔頂溫度控制在80 ℃以下。通過啟動2臺回流泵可以控制塔頂溫度。

4 調整后達到的效果

1) LPG組分中C3+C4摩爾分數穩定維持在95%以上，保證了產品的質量。LPG產品的合格率由之前的58%增加到87%。

2) 脫碳凈化氣中C3、C4組分回收率達到87%。LPG產品的合格率由之前的58%增加到87%。LPG的日產量維持在150 t以上，日增產50 t以上，產生了巨大的經濟效益。

5 結語

隨著全國煤化工產業的增多，低溫油洗工藝也會廣泛運用到脫碳氣的回收利用和PSA氫氣生產中。本文主要總結了低溫油洗工藝開車時工藝參數的探索和優化，希望對以后的低溫油洗裝置開車具有借鑒作用。