稳定塔控制汽油饱和蒸汽压和液化气碳五含量的优化操作

蒋定建，方晓玲，吴立辉，郭江明，邹玉军，李　飞

（1．克拉玛依职业技术学院，新疆克拉玛依　833699；2．中国石油独山子石化分公司，新疆克拉玛依　833699）



稳定塔控制汽油饱和蒸汽压和液化气碳五含量的优化操作

蒋定建1，方晓玲1，吴立辉2，郭江明2，邹玉军2，李飞2

（1．克拉玛依职业技术学院，新疆克拉玛依833699；2．中国石油独山子石化分公司，新疆克拉玛依833699）

摘要：稳定汽油饱和蒸汽压作为稳定汽油的主要控制指标，与液化气C5含量之间存在着必然的联系，而在液化气中C5含量是最主要的控制指标，其指标为≯3 %。本文通过影响稳定塔操作的一些因素来解释并证明稳定塔的饱和蒸汽压与液化气C5含量之间的关系，从而总结出稳定塔的一些操作规律。

关键词：稳定汽油；饱和蒸汽压；液化气C5含量；优化操作

随着市场对汽油质量要求的不断提升，各大炼油厂必须优化操作，生产更高品质的汽油以满足市场需要。稳定塔是保证炼油厂汽油性能优劣的关键因素之一[1，2]，稳定塔的作用是控制稳定汽油的饱和蒸汽压和液化气的C5含量。稳定汽油的饱和蒸汽压与塔基液化气的C5含量标志着整个塔的运行状况，它们的变化体现出整个塔的操作。通过分析稳定塔各项操作因素，优化操作指标，控制稳定汽油饱和蒸汽压与C5含量从而提高稳定汽油收率[3]。

1　稳定塔工艺流程

稳定塔的主要作用[4-6]是控制稳定汽油的饱和蒸汽压和塔基的C5含量。塔基产物为液化气，塔底产物为稳定汽油。某炼油厂稳定塔流程图（见图1）。

流程说明：从再接触罐底部出来的高分油通过再接触罐底液控阀和预处理部分来的轻石脑油混合通过E1204（壳）换热以后进入稳定塔的进料段，液化气从塔基出来并依次通过空冷A1202和E1205（壳）冷却进入V1203，通过塔基回流泵1203一部分打入塔1201基作为回流，另一部分送到碱洗装置进一步处理后，送到罐区，稳定汽油从塔底出来后送到加氢脱苯装置。

2　稳定汽油饱和蒸汽压与液化气C5　含量的关系及影响因素

2.1操作参数的影响

稳定塔操作的主要参数有塔基温度、塔基压力及塔底温度等，这些参数只要其中一个发生变化，都会影响到塔的物料平衡、热量平衡以及气液相平衡，从而影响到稳定汽油饱和蒸汽压和液化气C5含量，下面对这些操作参数进行分析。

2.1.1塔基温度的影响塔基温度是控制液化气C5含量的主要操作参数，塔基温度主要由塔基回流量和回流温度来控制。

回流温度主要由A1202和E1205来控制，塔基回流量由回流控制阀来控制。当回流量不变，塔基回流温度上升，导致塔基温度上升，一些重组分跟随轻组分一起蒸发出去，造成塔基C5含量上升，塔底稳定汽油饱和蒸汽压下降。当塔基回流温度不变，增加塔基回流量，塔基温度降低将不能拔出所有轻组分而导致塔底稳定汽油饱和蒸汽压升高，塔基液化气C5含量下降。反而当塔基回流量下降，塔基温度升高将一些重组分跟轻组分一起蒸发出去导致塔基液化气C5含量上升，塔底稳定汽油饱和蒸汽压下降，收率下降（见表1）。

表1　塔基温度与蒸汽压及C5含量的关系

从以上数据可以看出，当塔基温度升高，稳定汽油饱和蒸汽压降低，塔基温度下降稳定汽油饱和蒸汽压上升。虽然汽油饱和蒸汽压随着塔基温度的升高而降低，但生产过程中要将塔的操作保持平稳，所以虽然不同温度下饱和蒸汽压有所变化，但塔的其他相关参数也进行相应的调整，所以塔的操作也相对平稳，在这种情况下塔基液化气的C5含量的变化并不明显（见图2）。

图1　稳定塔原则流程图

图2　塔基温度与蒸汽压及C5含量的关系图

图3　塔基压力的影响

2.1.2塔基压力的影响稳定塔操作压力以控制液化气（C3、C4）完全冷凝为准，目的是使操作压力高于液化气在冷却后温度下的饱和蒸汽压。否则，在液化气的泡点温度下，不易保持全凝，不能解决尾气排放带凝的问题（见图3）。

图4　塔基压力与蒸汽压及C5含量的关系图

塔基压力主要由V－1203基压力控制阀调节，压力升高，油品的挥发度下降，重组分难以蒸发，塔基液化气C5含量降低，塔底稳定汽油饱和蒸汽压升高。当压力下降，油品的一些重组分蒸发混入到轻组分当中，此时塔底稳定汽油饱和蒸汽压下降，塔基液化气C5含量上升（见表2）。

2.1.3塔底温度的影响塔底温度主要由T－1201底重沸器热载体流量FRC6204来控制。塔底温度低，轻组分汽化不出去，稳定汽油的饱和蒸汽压高，易造成超标；塔底温度高，重组分汽化率增加，易造成液化气C5超标，同时影响稳定汽油收率。为维持塔基、塔底产品质量，必须控制好塔底温度，从而减少不必要的消耗（见表3，图5，图6）。

表2　塔基压力与蒸汽压及C5含量的关系

通过比较第二组数据和第四组数据可看出：当塔基温度和进料温度、塔底温度相同但塔基压力不同的情况下，当塔基压力上升，液化气含量有了微小的上升。从以上两组数据比较可以看出两组数据中塔基温度相同，但塔基回流量不同。第二组的回流量是4.2 t/h，但第四组的回流量是4.6 t/h。很明显当塔基温度相同但塔基回流量上升的情况下，操作中应该提高回流温度。当回流量和回流温度同时上升时塔底蒸发出来的轻组分也相应增加，这些较多的轻组分自然带走一些重组分，为了保证塔基C5含量不超标，要提高塔基的操作压力。当提高操作压力后一些轻组分往塔底移动造成塔底饱和蒸汽压上升（见图4）。

图5　塔底温度的影响

表3　塔底温度与蒸汽压及C5含量关系表

表3　塔底温度与蒸汽压及C5含量关系表（续表）

图6　塔底温度与蒸汽压及C5含量的关系图

以上数据和关系图可以看出：当塔底温度上升时，稳定汽油饱和蒸汽压下降，由于生产比较平稳，所以C5含量的变化并不明显。

2.2进料性质对稳定汽油饱和蒸汽压与C5含量的影响

进料性质主要指进料的轻重组分含量变化。如进料的轻组分含量多，不控制好塔底温度，塔底温度上升，塔基的C5含量容易上升，塔底稳定汽油饱和蒸汽压也下降。

如果进料的重组分含量多，则其他条件不变的情况下要控制好塔的正常操作需要提高塔底温度或者降低塔的压力。进料重组分含量多时，蒸发出的轻组分少，塔基的C5含量不易超标，塔底的饱和蒸汽压也降低。

2.3进料温度对稳定汽油饱和蒸汽压与C5含量的影响

进料的预热温度直接影响到稳定塔的精馏操作，进料预热温度高时，气化量大，气相中重组分增多，此时如果打开塔的上进料口，则容易使重组分进入塔基轻组分中，降低塔的精馏效果。稳定塔进料温度主要由E1204来控制，因为稳定塔进料与稳定塔塔底产物换热，所以进料流量和进料经过E1204之前的温度与塔底稳定汽油流量和塔底温度是影响进料温度的关键因素。而再接触罐液控和稳定塔液控是控制进料和稳定汽油流量的重要手段。如果进料温度发生波动时，当其他条件不变进料温度突然上升，进入塔内的重组分容易蒸发出来，造成轻组分内重组分含量增加，塔基C5含量上升，塔底稳定汽油饱和蒸汽压下降。这时在塔底温度不变的情况下需要减小稳定汽油流量，增加进料流量的方法。

3　控制稳定汽油饱和蒸汽压与C5　含量从而提高稳定汽油收率的途径

通过平稳控制稳定塔的压力、塔基温度、塔底温度、回流罐液位等措施，在保证稳定汽油饱和蒸汽压和液化气C5含量的同时还可以保证稳定汽油收率。通常稳定塔的稳定汽油饱和蒸汽压高，稳定汽油收率高，但不能为了提高稳定汽油收率将稳定汽油饱和蒸汽压控制过高，那样会导致稳定汽油饱和蒸汽压不合格。液化气C5含量上升，稳定汽油收率下降，相反液化气C5含

表4　稳定汽油收率与饱和蒸汽压及C5含量的关系表

量低，稳定汽油收率就高。所以在平时生产中规定控制指标，其分别如下：

稳定塔压力控制范围为：0.9 MPa～1.0 MPa；塔基温度控制范围为：50℃～70℃；塔底温度控制范围为：170℃～175℃；塔基回流罐液位控制范围为：30 %～50 %；稳定汽油饱和蒸汽压：夏季控制范围：＜74 kPa，车间指标＜65 kPa；冬季控制范围：＜88 kPa，车间指标＜75 kPa。

稳定汽油饱和蒸汽压与稳定汽油收率和液化气C5含量的关系（见表4，图7）。做到以下几点：

图7　稳定汽油收率与饱和蒸汽压及C5含量的关系图

（1）控制塔基温度，提高塔基的操作压力，有利于提高C5含量。

（2）稳定汽油饱和蒸汽压低，液化气C5含量高，稳定汽油收率降低；相反稳定汽油饱和蒸汽压高，液化气C5含量低，稳定汽油收率高。在实际操作中可在保证稳定汽油饱和蒸汽压合格的情况下，提高稳定汽油饱和蒸汽压，这样可提高稳定汽油收率，同时液化气C5含量低，也可保证液化气产品质量。

（3）稳定塔调节操作时要抓住主要矛盾，要根据变化情况及时分析，做好物料平衡、热量平衡和气液平衡才能较好控制产品质量，要求内操作和外操作在操作时加强协作，保证多次小幅度调节，防止大幅度调节造成不必要的波动。

从以上数据可以看出：随着稳定汽油饱和蒸汽压的升高，稳定汽油收率有升高趋势。塔内压力相同的情况下饱和蒸汽压升高，稳定汽油收率也有相应的升高。

4　结论

通过前面分析可知，影响稳定塔的操作因素诸多，要控制好稳定汽油饱和蒸汽压和液化气C5含量必须

参考文献：

［1］樊黑钦，杨书忠.催化裂化稳定塔技术改造［J］.河南化工，2004，（12）：40-41.

［2］郭锦标，马忠龙，高维进.催化裂化汽油稳定塔多变量控制［J］.石油炼制与化工，1999，（9）：32-36.

［3］陈会明，周孟番，王伟.提高稳定汽油收率［J］.化工质量，2000，（3）：43-47.

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［5］李平，王树青，王骥程，陈清海.催化裂化装置稳定汽油蒸气压的预测控制［J］.基础自动化，1996，（5）：37-39.

［6］周丽君，侯跃岭，敖晨虹.催化裂化装置稳定汽油饱和蒸气压的在线软测量与实时控制［J］.内蒙古石油化工，2001，（3）：124-127.

Optimal operation of controlling the saturated vapor pressure of gasoline and carbon five content of liquefied petroleum gas with the stabilizer column

JIANG Dingjian1，FANG Xiaoling1，WU Lihui2，GUO Jiangming2，ZOU Yujun2，LI Fei2
（1.Karamay Vocational and Technological College，Karamay Xinjiang 833699，China；2.PetroChina Dushanzi Petrochemical Company，Karamay Xinjiang 833699，China）

Abstract:Stable saturated vapor pressure of gasoline, as a main control index of stable gasoline, is closely related to the carbon five content of liquefied gas.However, in liquefied gas, carbon five content is the most important control index, and its index is≯3 %.In this article, through some factors that influence the controlling of the stabilizer, we explain and prove the relation between the saturated vapor pressure of the stabilizer and carbon five content of liquefied petroleum gas, so as to come up with some controlling patterns.

Keywords：stable gasoline；saturated vapor pressure；liquefied petroleum gas carbon five content；optimal operation

作者简介：蒋定建，男（1982-），重庆人，硕士，讲师，主要从事化学工程方面的研究工作，邮箱：jiangdingjian1@163.com。

*收稿日期：2015－12-25

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.026

中图分类号：TE962

文献标识码：B

文章编号：1673-5285（2016）02-0107-05