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大庆石化:算好苯效益 攻克苯难题
2021年09月07日 13:36 | 来源:中新网黑龙江


  中新网黑龙江新闻9月7日电(赵凤莉 李莜)“从6月至7月末,车间对预加氢、抽提两个系统进行技术攻关,苯产量达9080吨,超出生产计划量3000吨,仅两个月就可增效504万元。同时我们还提高了甲苯产品的纯度,将甲苯含量稳定在99.9%以上,非芳烃含量小于0.1%,达到Ⅰ号甲苯质量指标。”大庆石化公司炼油厂连续重整车间主任王冠勇说。

  大庆石化公司炼油厂新建的 120万吨/年连续重整装置,一个80后的领导班子带领车间百余名员工,在老重整装置最后坚挺和新重整装置新建过程中,不惧困难,于2020年将新建连续重整装置成功投产,并不断开展技术创新,挖潜增效,带出了一个年轻领导班子具有的活力、拼搏、创新、实干的集体。

  深耕市场 新工艺效果更明显

  该炼油厂新建的120万吨/年连续重整装置于2020年10月全部投入运行,包括石脑油加氢、连续重整、催化剂再生、芳烃抽提等6个单元,采用美国UOP公司的连续重整工艺,与原有的催化重整装置相比,“新重整”可以将汽油标号提升至100以上,产品结构更加合理,经济效益更加明显。

  王冠勇介绍,连续重整装置以直馏石脑油、加氢裂化重石脑油、乙烯裂解汽油为原料,是炼油厂向材料型炼厂转变的重要装置,每年能生产30至40万吨甲苯、二甲苯、液化气等丰富的基础化工原料,为“化尾”产业增加“口粮”,为持续引领油品质量升级奠定基础。

  “4-5月份时,我们发现苯市场价格迅速上涨,按照效益测算,苯是当下炼油厂创效的主打产品之一,我们必须紧跟市场,及时灵活调整生产,抓住苯产品的价格优势,增加苯产量和效益。“王冠勇说。

  该套连续重整装置苯的设计产能在4万吨/年,若想大幅度提高苯产量,就得需要在系统和操作上进行技术攻关。该车间成立攻关小组,在对近几个月预加氢原料和重整进料化验分析数据中,分析得出甲基环戊烷沸点为71.8℃、环己烷为80.7℃,都是苯的前驱物,这些前驱物进入重整反应后可转化为苯。但是,重整反应过程中的汽提塔、石脑油分馏塔的组分又会把苯的前驱物进行切割,导致苯的前驱物损失严重。

  为了从轻汽油中保留更多苯的前驱物,他们从重整进料初馏点为出发点,通过调整汽提塔、石脑油分馏塔的塔底温度,将重整进料初馏点由80℃下调至73℃,以此从轻汽油中保留更多苯的前驱物。

  自6月2日开始调整,为保证生产平稳,攻关组成员与岗位人员详细对接调整方案,实时监控调整效果。气提塔底温度由205℃降到198℃,石脑油分馏塔底温度由164℃降到158℃。在调整过程中,他们还克服石脑油分馏塔顶空冷振动难题,主操、副操作紧密配合,调整直入回流罐与热旁路的参数,有效提升了苯组分的产量。

  除此之外,攻关组成员还将“扣”字发挥到极致,将塔顶回流送至研究院,通过降低灵敏板、塔底温度,最大量回收C6芳烃进入重整油分离塔进行分离至抽提系统。

  探索攻关 降低抽余油苯含量

  王冠勇介绍,产苯的芳烃抽提单元采用美国UOP技术,生产出来的苯产品纯度达到99.9%以上,芳烃原料中非芳烃含量要求小于0.3%,这对于一个新建装置又采用的是美国UOP技术的连续重整装置来说,操作弹性太小,操作难度太大。

  “既要实现苯含量达到99.9%,又要实现苯收率的最大化,抽提蒸馏塔、溶剂回收塔汽提水流量是其中关键因素之一,直接影响抽提蒸馏塔灵敏板温度。当汽提水量过大灵敏板温度升高,说明芳烃组分上移,就是塔顶抽余油中会携带芳烃,这也就意味着苯的损失。当汽提水流量小了,灵敏板温度降低,塔底的富溶剂会携带非芳烃,使混合芳烃中非芳烃含量升高,进而使苯和甲苯的纯度下降。”王冠勇说。

  王冠勇继续解释到,这个调整非常难,若汽提水量过大,抽余油中苯含量上升影响苯的收率;若汽提水量过小,混合芳烃中非芳烃含量上升,影响苯的质量。

  攻关组成员在调整过程中,多次就溶剂回收塔汽提水流量调节方案与UOP沟通,但技术攻关组成员认为,UOP给出的方案在本装置实际应用时存在一定不适用性,会导致实际生产中汽提水流量波动较大,进而影响抽余油质量,部分苯会损失至抽余油中。针对这一问题,攻关组对标参考同行业石化生产经验,结合自身实际进行摸索调整,通过调节抽提蒸馏塔和溶剂回收塔的水平衡,稳定汽提水流量。

  为了降低抽余油中苯含量,提高芳烃收率,攻关组成员通过调整抽提系统操作,优化溶剂比、汽提水流量、溶剂回收塔顶压力与塔底温度等方法,实现了降低抽余油中苯含量,提高芳烃收率的目的,仅通过抽提系统调整就能将苯收率由3.7%提升至7.1%。

  该车间技术员李莜介绍,由于加工方案改变,抽提进料芳烃含量由59%逐渐上升至65%,偏离设计工况(58%-60%)。而采用UOP技术的抽提装置操作弹性较小,操作难度较大而且员工多为近两年新调剂至本车间,无任何经验。

  “为保证操作平稳且能够第一时间摸准最佳参数,攻关组成员轮换跟班作业,跟踪化验分析数据实时调整,在设计参数的基础上逐渐摸索出一套适合目前工况的操作参数。确保最大量回收苯的前提下,保证了芳烃质量。”李莜说。

  最终,将抽余油中苯含量从9.54%下降至0.5%。有效将抽余油(非芳烃)中的苯进行了回收。

  精细调节 提升甲苯产品纯度

  120万吨/年连续重整装置抽提系统苯-甲苯分离单元甲苯塔产品质量开工后波动较大,不合格甲苯只能用于调和汽油,这不但增加了汽油调和的压力,也造成较大的经济损失。

  苯-甲苯分离单元主要产品有苯和甲苯,其中国标Ⅰ号甲苯质量指标要求甲苯含量需大于99.9%m,非芳烃含量小于0.1%m,苯含量小于0.03%m,C8芳烃含量小于0.05%,极为严格。

  该装置自开工以来,甲苯产品在线色谱分析仪长期失灵,而需要等待四五个小时才能查询的化验数据无法及时指导生产。同时还存在抽提系统负荷较低操作难度大、进料组成波动大且同设计有较大的偏差,岗位员工对抽提蒸馏这一新工艺操作经验少、岗位调剂人员多等客观困难。上述种种问题导致3月份甲苯塔投用以后,甲苯产品质量波动较大,非芳烃含量经常超标,最高甚至达到了1.15%m

  面对这些问题,该车间积极联系设计院和专利商,根据现有工况重新核算操作参数。同时主动同兄弟单位沟通交流,探讨问题根源。最终判断甲苯中的非芳烃主要为C8非芳烃,这些C8非芳烃属于甲苯的共沸物,单单靠精馏操作难以将其同甲苯分离。

  对此工艺组首先从源头排查,通过降低重整油分离塔和乙烯汽油分离塔灵敏板温度,减少抽提原料中C8组分的含量。然后由分厂协调配合,将重整原料罐区269#罐作为抽提原料缓冲罐投用。

  李莜说:“技术组还与仪表车间合作,利用库存元件修复甲苯在线表,为抽提单元稳定运行打好基础。之后工艺组优化抽提系统中抽提单元操作,根据抽提蒸馏塔灵敏板温度微弱变化进行精细调节,推翻了UOP培训教材中“不宜根据操作参数变化来调整操作”的结论,将苯-甲苯分离单元进料混合芳烃中非芳烃含量从0.9%m降至0.25%m以下。

  通过上述措施,甲苯产品的纯度得到了极大的改善,甲苯含量稳定在99.9%m以上,非芳烃含量小于0.1%m,达到了国标Ⅰ号甲苯质量指标。这不仅有效缓解了汽油调和出厂的压力,更是通过稳定生产高附加值产品,提高了装置经济效益,达到了提质增效的目的。(完)

【编辑:郭璨】

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