席旺春,惠小強,高 鵬,劉 偉,白曉榮
(1.陜西延長石油(集團)有限責任公司煉化公司,陜西延安 727406;2.陜西延長石油(集團)有限責任公司延安石油化工廠,陜西延安 727406;3.陜西省西咸新區生態環境局,陜西西安 712000)
在煉油化工中,催化裂化是重要的將重油質渣油轉化成輕質產品和高辛烷值汽油的二次加工工藝。陜西延長石油(集團)有限責任公司永坪煉油廠1.2Mt/a催化裂化裝置由洛陽設計院設計,兩器采用同軸式布置,采用北京石油化工科學研究院MIP技術,生產高辛烷值、低烯烴含量汽油。吸收——穩定系統是將粗汽油、壓縮富氣分離成干氣、液化石油氣和汽油。通過近年來對1.2Mt/a催化裂化裝置吸收——穩定系統多次流程技改,保證了裝置運行的可靠性,提高了產品質量的餾出口合格率,合理平衡利用全廠熱量,降低了能耗,提高了經濟效益。
工藝流程簡介見圖1。

圖1 吸收-穩定系統工藝流程簡圖
吸收穩定系統穩定塔底原設計只有一臺重沸器,熱源為分餾塔一中油,在開工進料時升溫慢,穩定汽油質量不合格,不利于產品出裝置,且重沸器進出口未安裝切斷閥門,如重沸器發生內漏,無法切出系統,給搶修處理帶來極大困難。在結合生產實際的基礎上增加了一臺重沸器,以1.0MPa過熱蒸汽作為熱源,重沸器進出口設置了切斷閥門,汽油路進口總管設置蒸汽吹掃線,如重沸器發生內漏時可以迅速切換并切出處理,有效保證了穩定塔的安全、連續運行。
永坪煉油廠1.2Mt/a催化裂化裝置吸收穩定系統穩定汽油出裝置溫度正常不大于40℃。而900kt/aS-Zorb汽油精制裝置汽油進料溫度需控制70℃左右,因此,供給900kt/aSZorb汽油精制穩定汽油還需加熱爐加熱,增加了90萬噸/ 年S-Zorb汽油精制裝置的能耗,同時耗費干氣產量而影響制氫裝置原料量。結合穩定汽油出裝置現場流程的各點溫度,從E2311出口閥內直接連接一條跨線至穩定汽油出裝置調節閥之前,改造后,裝置吸收塔吸收效果不受影響,實現了穩定汽油熱供900kt/aS-Zorb汽油精制裝置,如圖2所示。

圖2 穩定汽油熱供流程簡圖
解吸塔底的脫乙烷汽油經泵P2305進入穩定塔,耗電量較大,由于解吸塔工作壓力在1.28MPa左右,穩定塔工作壓力在0.95MPa左右,壓差0.33MPa,解吸塔抽出口和穩定塔進料口高度相差23m左右,故穩定塔可以用自壓方式進料。
通過近年來裝置開爐試驗,新增重沸器E2310A后,吸收-穩定系統液化石油氣、穩定汽油較以前出裝置時間明顯縮短,且操作較穩;同時,重沸器(E2310AB)進出口加裝了閥門后,可相互切換,對系統操作影響較小,效果顯著。
改進后,1.2Mt/a催化裂化裝置穩定汽油至900kt/aS-Zorb汽油精制裝置的溫度平均提高了35℃;減少了穩定汽油空冷E2312的運行時間,節能效果明顯。
(1)年節約電量為:(E2312的功率為22kW)22kW× 8 000h=176 000kW·h
(2)裝置能耗降低,以2015年為例,2015年催化裝置總耗電量為52 687 000kW·h,節約電量占2015年總耗電量的百分比為:176 000/52 687 000=0.33%,2015年催化裝置耗電量的能耗為:0.228×52 687 000/1 176 827=10.208×104kcal/t,除去節省電量后計算得出耗電量的能耗為:0.228×(52 687 000-176 000)/1 176 827=42.586×104kJ/t,裝置能耗降低:10.208-10.174=0.142×104kJ/t。
(3)增收。降低了穩定汽油冷換E2313AB的冷卻負荷,1.2Mt/a催化裂化裝置吸收塔補充吸收劑的溫度降低約10℃(從35℃降至25℃),干氣中C3及以上含量下降,如表1所示。

表1 2014年9月和2015年 9月的干氣質量數據對比
投用汽油熱出料后干氣中C3及以上含量的平均值降低了:
3.57 %(V/V)-2.65%(V/V)=0.92%(V/V)
2015年的加工量為1.1Mt,干氣的累計收率(9月份技術月報)為3.61%,假設回收的干氣C3以上含量均為液化石油氣組分,市場價以5 865元/t為標準,干氣密度按0.75kg/m3算,液化石油氣密度按2.26kg/m3算,則
回收干氣體積:(110×104×3.61% ×1 000/0.75)×0.92%= 487 108m3
回收液化氣質量:487 108×2.26=1 100 864kg
收率貢獻:(1 100 864/1 000)/1 100 000=0.1%
(4)降耗:900kt/aS-Zorb汽油精制裝置進料加熱爐燃料氣耗量降低。
2015年7月7日穩定汽油進料泵(P2305)跨線投用后,對系統操作沒有任何影響,解吸塔T2302塔底液位、穩定塔T2304進料量平穩。
(1)空冷節約費用:22kW×8 000h×0.67元/度=11元
(2)1.2Mt/a催化裂化裝置2015年回收的干氣中C3及以上含量的收益為:
110×104t×0.1%×2 000元/t=220萬元,節約總成本為:11+220=231萬元。
技改前,穩定塔進料泵P2305電流為146A,低壓電功率因數按0.84計算,穩定塔進料泵電耗約81kW。若工業電按0.7元/kWh計算,一年工作時間按365×24=8 760h計,每年可節約電費:0.7×81×8 760=49萬元
通過對1.2Mt/a催化裂化裝置吸收-穩定系統多次流程技改,平均每年可節約14 182 762元,既保證了裝置運行的可靠性,也提高了產品質量的餾出口合格率,合理平衡利用全廠熱量,降低了裝置能耗,提高了經濟效益。