輕汽油醚化裝置開工過程分析

李錫楊 楊鳳濱 孟祥雷 陶貴金

摘 要：某石化分公司根據全廠整體布局和汽油質量升級的需要建成40萬t/a催化輕汽油醚化裝置，對裝置的開工過程進行闡述，包括催化劑的裝填、干燥、引入催化輕汽油。對數據進行總結，并對結果進行了分析，結果表明輕汽油與甲醇在醚化反應器內反應良好，C5叔碳烯烴總轉化率為95.12%，大于93%，C6叔碳烯烴總轉化率57.08%，大于50%，指標均滿足裝置設計指標。在裝置滿負荷運行的情況下，甲醇消耗量能夠達到3.73t/h，經濟效益可觀。

關鍵詞：開工;轉化率;甲醇消耗;經濟效益

1 前言

輕汽油醚化工藝可將催化輕汽油中的C5-C7叔碳烯烴與醇類（甲醇或乙醇）發生醚化反應生成相應的醚（TAME、TAEE等）。該工藝可將低價值的甲醇轉化為高價值的汽油，經濟效益非常顯著[1-2]。某石化分公司根據全廠整體布局和汽油質量升級的需要建成40萬t/a催化輕汽油醚化裝置，其原料為催化汽油加氫裝置的催化汽油原料經選擇性加氫并分餾后的催化輕汽油。采用中國石油蘭州化工研究中心開發的催化輕汽油醚化LNE-3工藝技術。裝置由原料預處理部分、膨脹床醚化反應-催化蒸餾與醚化產物分離-二段深度醚化部分、甲醇回收部分組成。

2 開工過程

2.1催化劑干燥

醚化催化劑是陽離子交換樹脂，儲運期內部含有大量水，約50±2w%，含水的樹脂催化劑會影響醚化活性和選擇性，因此開工前需將其中的水用甲醇置換出來。利用甲醇浸泡流程，醚化三臺反應器反復浸泡及排放，直到底部排放的甲醇中水含量小于10w%。三臺反應器脫水方式一致，每臺反應器甲醇浸泡時間每次大約12小時，經過3次浸泡后基本合格。利用甲醇浸泡流程，對催化蒸餾塔反應段催化劑進行淋洗，催化蒸餾塔塔釜液位達到50%時停止進甲醇，由于第一次淋洗甲醇比較污濁，因此不再循環，直接排放到污甲醇罐。之后進行第二次淋洗，繼續向催化蒸餾塔送新鮮甲醇，到催化蒸餾塔塔釜甲醇量到達90%時，開啟循環泵，使甲醇在催化蒸餾塔中循環2小時，然后將甲醇送到污甲醇罐，按照以上步驟反復淋洗催化劑，直到甲醇中含水小于10w%時，停止循環。本裝置催化蒸餾塔催化劑脫水2天后合格。

2.2裝置投料開車

根據石化公司、石化院蘭州化工研究中心、催化劑廠家共同討論確定的開工方案，開工時催化輕汽油進料量按32t/h（60%負荷）進料，之后數日逐步提升裝置負荷到38t/h、47t/h。截止26日18時，進料量達到47.6t/h，裝置負荷達到100%。裝置于投料后10小時后打通全流程，實現一次投料開車成功，分析結果顯示，催化蒸餾塔釜醚化產品油中甲醇含量達到指標要求的小于0.5wt%，生產出合格產品。為提高催化蒸餾塔醚化效果，之后主要對醇烯比、催化蒸餾塔的塔底溫度、塔頂壓力、塔頂回流量等操作參數進行調整。反應器甲醇進料量按照醇烯比1.4控制，催化蒸餾塔塔底溫度維持在121℃，催化蒸餾塔塔頂壓力維持在0.24～0.25MPa之間，催化蒸餾塔塔頂采出率接近44%，回流比確保不小于1.4。

3 數據分析

3.1催化輕汽油醚化裝置運行結果

開車期間催化輕汽油醚化裝置運行結果匯總見表2。由表2可見，C5叔碳烯烴總轉化率為93.95%～96.49%，平均95.12%，C6叔碳烯烴總轉化率為55.01%～59.72%，平均57.08%，醚化輕汽油總醚化物含量為20.69w%～23.08w%，平均22.18w%，經過醚化后輕汽油烯烴減少18.19～18.55%，平均為18.36%。甲醇消耗量為3.70t/h～3.75t/h，平均3.73t/h（甲醇消耗比7.83%），裝置運行情況良好，醚化效果明顯。

3.2物料平衡

物料平衡結果如表3所示。由表3可見，在裝置輕汽油進料量平均為47.63t/h的情況下，甲醇消耗量平均為3.73t/h，由此推算該裝置甲醇消耗量為3.13×104t/a，經濟效益可觀。

4結論

催化輕汽油醚化裝置平穩運行，生產狀況良好。在未開啟第三醚化反應器的情況下，C5和C6叔碳烯烴總轉化率分別為和93.95%～96.49%和55.01%～59.72%，C5叔碳烯烴轉化率達到了≥93%的設計指標。C6叔碳烯烴轉化率達到≥50%的設計指標。

經過醚化后輕汽油烯烴減少量為18.19～18.55%，平均為18.36%。裝置甲醇消耗量達到3.73t/h，醚化效果良好。

參考文獻：

[1]劉成軍，張香玲，溫世昌等.催化裂化汽油輕餾分醚化裝置工藝設計方面的問題討論[J].石油煉制與化工，2011，42（3）;113-117.

[2]李鵬，張英.中國石化清潔汽油生產技術的開發和應用[J].煉油技術與工程，2010，40（12）;11-15.