常减压装置塔顶不凝气优化提高石脑油收率方法及措施

常减压装置塔顶不凝气优化提高石脑油收率方法及措施

赵武戍  李卫军   韩晓飞   王主

中国石油长庆石化公司  陕西咸阳  712000

摘要:本文主要分析对比了长庆石化公司常减压蒸馏装置常压塔顶、初馏塔塔顶不凝气利用和石脑油收率提高的一些调整和对操作运行进行的部分优化，阐述现有控制措施取得的成果，并进一步提出一些改进措施。

关键词：常压塔、初馏塔、压缩机、不凝气量、汽油收率

前言：

长庆石化公司常减压装置常压石脑油自开厂以来，一直作为半成品为下游装置提供生产原料。常减压装置产品石脑油包括初顶石脑油和常顶石脑油，其收率受原油组成、塔顶温度、塔顶压力及冷却负荷影响较大。其中初顶汽油收率还受压缩机运行影响,由于压缩机进气压力设有低低联锁，日常操作部分油气经冷却器副线通过，目的控制较高冷后温度，为了保证足够不凝气进压缩机，导致初顶石脑油收率下降，常压塔常顶不凝气量由于气量较小塔顶操作压力低而单独进入低压瓦斯罐后进常压炉作为燃料燃烧，由于塔顶油气内还有含有硫化氢等腐蚀性介质，常顶不凝气量的大小波动有时会影响到常压炉烟气排放指标二氧化硫数据的波动超标，再常压塔顶压力的调节每次需要通过外操现场对常压炉低压瓦斯手阀调节。不仅制约石脑油收率提升而且还影响了加热炉环保数据的异常，还增加了外操操作人员的工作量。针对该问题，通过调整冷却器副线，关常顶不凝气至低压瓦斯罐，将常顶不凝气也同初顶不凝气一起并入进压缩机入口，关小压缩机出口阀，增大压缩机返回循环量的措施，保证压缩机在降低进气流量前提下，稳定并提高进气压力，提高冷却器冷却负荷，石脑油收率明显上升，同时保证了机组安全运行。

常减压装置塔顶冷却系统及不凝气量及塔顶压力的操作调整

1.1原料性质轻，不凝气量增加，汽油组分含量高,汽油收率升高，塔顶冷却负荷增加。相反原料组分重，不凝气量减少，汽油收率降低。
   1.2冷后温度高低。冷后温度低，不凝气量减少，汽油收率升高。但过低的冷后温度，会使汽油饱和蒸气压降低，进入储罐汽油挥发量增加。相反冷后温度高，不凝气量增加，汽油收率降低。

1.3初馏塔顶石脑油及不凝气

图1：初馏塔顶流程

初馏塔顶油气经塔顶出来后，经过换热器E1001A-D，空冷EC1001AB，再经过冷却器E1001EF后进入初顶回流罐，初顶石脑油一部分打冷回流，另一部分出装置去罐区。初顶不凝气从初顶回流罐顶出来后去压缩机，由于压缩机入口压力过低会导致压缩机连锁。所以导致了初顶不凝气量不能太小，为了保证不凝气量的充足，要有较高冷后温度，在生产中有时候要用开E1001EF冷却器的副线来调整冷后温度，造成了部分油气不能冷凝为汽油。部分C5/C6进入压缩机入口分液罐后，作为污油排入轻污油罐造成浪费及损失。

1.4常压塔顶不凝气量问题

图2：常压塔顶流程

常顶不凝气经过空冷器 Ec1002A～D 及常顶油气后冷器 E1002E/F 冷却至40℃后油气进入常顶产品罐 V1003B，罐顶出来的不凝气引至低压瓦斯罐V1011，然后至常压炉F1001作为燃料，或引至瓦斯气压缩机入口分液罐V1021升压后送出装置。平时生产过程中通过调节低压瓦斯手阀开度大小来调节常压塔顶压力，有时候每个人的操作手法力度不同，导致了常顶压力波动频繁，影响了常压塔的产品质量和平稳操作，同时也给外操操作人员增加了一定的额外工作量。再就是塔顶不凝气里含有硫化氢等组分，在常压炉燃烧后会造成烟气排放二氧化硫含量超标，影响环保。

1.5塔顶压缩机

塔顶不凝气回收系统所使用的为属于螺杆式压缩机。其主要性能参数见表2。

表1：压缩机主要性能参数

塔顶压缩机由于入口压力低低会导致压缩机联锁自保，所以为了保证压缩机在生产运行过程中能够安全平稳，入口必须保证足够的进气量。

2优化效果及总结：

2.1调整前后数据对比

通过调整关Ec1001EF冷却器副线，增大换热面积，降低初顶冷后温度，初顶冷后温度从42度下降至37度，初顶石脑油流量计趋势石脑油增加约2-3t/h。初顶石脑油拔出率10.69%环比升高0.39%。关小压缩机出口阀，开大压缩机连通阀，使压缩机入口压力由10KPa上升至15-20Pa。初顶不凝气量也由之前的3500N.m³下降至2400N.m³。关常压塔顶不凝气至低压瓦斯罐改引至压缩机，常顶压力也可以由内操调整压缩机循环阀开度来调节控制，而且常压炉烟气排放SO2据也有了明显的下降

表2：同年四个月内常压炉烟气SO2均值变化对比

图3：初顶石脑油流量趋势

图4：初顶冷后温度趋势

图5：压缩机入口压力趋势

2.2总结：

最后由于现在生产汽油收率受公司生产指令要求持续降低石脑油收率，调整后初顶石脑油拔出率10.69%环比升高0.39%、，总收率降低0.21%，初、常顶石脑油比例2.72环比升高0.45，通过提高初馏塔拔出率，有效降低常压炉负荷。

受压缩机负荷调整及塔顶冷却力度加大影响，不凝气产出量降低，部分重组分进入石脑油组分中，在适当降低石脑油产出后，保证航煤增产的同时，柴油收率也增加，混合柴油收率也由23.06%环比升高了0.40%。

【参考文献】

[1]、《常减压蒸馏装置技术问答》（第二版）唐孟海、胡兆灵主编，2015年3月出版（中国石化出版社）

[2]、《常减压蒸馏装置技术手册》寿建祥、陈伟军主编，2016年6月出版。（中国石化出版社）

[3]《原油蒸馏工艺与工程》李志强主编，2010年12月出版。（中国石化出版社）