王光耀,韓會君,呂子一,傅志毅
(中國石油大連石化公司,遼寧 大連 116032)
隨著石油石化行業的迅猛發展,在能源消費市場結構轉變的背景下,謀劃“燃料型向材料型”轉變,新建乙烯及配套化工裝置早已成為單純煉油企業力求轉型升級,實現高質量發展的迫切需要。在此過程中,原有煉油裝置的富量C5物料的綜合利用也越發引起關注和重視,如何合理高效利用C5資源,具有重要的現實意義和經濟意義[1]。
某石化公司現有煉油化工主體裝置38套,具備2 050×104t/a原油加工能力。煉油區的輕石腦油147.28×104t/a可作為規劃化工項目的乙烯裂解原料,前述輕石腦油均由現有煉油裝置提供,分別來自420×104t/a輕烴回收裝置88.52×104t/a、100×104t/a芳烴抽提裝置53.3×104t/a、拔頭油穩定裝置2.5×104t/a和重整裝置2.96×104t/a。
其中,芳烴抽提裝置供的抽余油中基本不含C5組分[2]。
此外,目前該公司實際裝置情況相對于規劃項目預可研略有差異。
(1)是小重整裝置的脫C5流程(脫異戊烷塔、脫戊烷塔)已停用多年,目前其輕石腦油組分全部出自穩定塔(C801)塔釜,總量約為5.8×104t/a(以下簡稱重整輕石腦油);
(2)是輕烴回收裝置出自石腦油分離塔(C1211)頂的輕石腦油組分,總量約55×104t/a(以下簡稱輕烴輕石腦油)。
綜上,規劃作為裂解料中含有的C5組分,主要集中在2個來源:(1)是約5.8×104t/a重整輕石腦油;(2)是約55×104t/a輕烴輕石腦油。
該公司重整輕石腦油與輕烴輕石腦油中均富含約60%的C5組分,參考2 a實際生產及化驗分析數據,重整輕石腦油中正戊烷約0.97×104t,異戊烷約2.35×104t;輕烴輕石腦油中正戊烷約17.77×104t,異戊烷約14.72×104t,規劃送入大乙烯裂解料中共含異戊烷約17.07×104t,各組分含量見表1。

表1 煉油區C5組分含量情況
異戊烷與正戊烷的裂解烯烴收率及辛烷值存在較大差異[3],從物料綜合利用的角度考慮,該公司的戊烷總量更適宜于進行分離后再利用,以提高其經濟性,經過常規流程模擬,異戊烷與正戊烷的辛烷值分別為92和62,裂解烯烴收率見表2。

表2 戊烷主要產品收率/%
異戊烷與正戊烷沸點相差約8℃,易于分離,工藝成熟且應用較為廣泛。主流加工路線:
(1)將正、異戊烷加以分離并提純后用于外售或自用于精細化工方向;
(2)將異戊烷單分出來送入汽油調和,剩余部分作為裂解料生產高附加值烯烴等產品。
將輕石腦油腦油中可提取出的17.07×104t/a 異戊烷全部調入汽油組分,轉化為92#汽油后,可產生81 307.82萬元表觀效益。如將此部分異戊烷作為裂解料,轉化為三烯后,可產生76 415.48萬元表觀效益,調入汽油的比照效益具有4 892.35萬元以上的經濟優勢,效益對比見表3。

表3 異戊烷利用路線效益對比
(1)表中烯烴收率及產量基于異戊烷特性測算;根據物料衡算,未轉化為目的產物的部分異戊烷粗略算入剩余C5測算[4];
(2)異戊烷裂解模擬產出的30余種物料中,主要含量為三烯(42.6%)、甲烷(19%)、C4(18.3%)、三苯(5.12%)、乙烷(2.8%)和氫氣(0.92%)總占比為88.74%;
(3)總價差=汽油路線總價-進裂解料總價[5];
(4)當乙、丙烯價格各上漲753.83元/t或92#汽油價格降低286.6元/t時,為調和92#汽油與進裂解料2種路線的表觀收益平衡點。
在裂解料充足的情況下,可以采用簡易分離煉油廠C5加工利用路線,提取出烯烴收率較低且辛烷值較高的異戊烷約17×104t,送入汽油調和池,剩余部分送乙烯裝置作裂解料生產三烯等產品。抽出的17×104t/a(異戊烷)裂解料缺口,可通過調用或購買周邊企業富余裂解原料予以補充。