提升异丁烷产品质量工艺技术概况

杜志强（中国石化中原油田分公司天然气处理厂丁烷厂，河南　濮阳　457162）

提升异丁烷产品质量工艺技术概况

杜志强（中国石化中原油田分公司天然气处理厂丁烷厂，河南濮阳457162）

中原油田天然气处理厂丁烷厂共有两套生产装置，是利用混合丁烷作为原料，通过精馏塔T1实现正、异丁烷的分离，塔顶得到高纯异丁烷原料，并经T2塔分离出其中的C4-，在塔底得到99.5%纯度的高纯异丁烷产品。

分离装置；建设必要性；需求

项目概况

1　生产现状

1998年3月第一套装置峻工投产，利用三气、四气厂生产的混合丁烷做为原料，经过精馏生产出气雾剂级正丁烷、异丁烷，处理能力为2.25万吨/年，是国内第一家气雾剂烃类抛射剂生产基地。第二套装置（即高纯异丁烷装置）是对第一套装置生产出的异丁烷经过进一步提纯生产出高纯度异丁烷。该装置处理能力为3000吨/年，于1999年8月建成投产，经调试，生产出含量为99.5%以上的高纯度异丁烷，且含水为10PPm以下，其质量标准可替代氟利昂作为制冷剂应用于制冷领域。

天然气处理厂丁烷厂主要产品有：工业用异丁烷质量：大于96%；高纯异丁烷质量：大于99.5%。现场主要根据原料组分的变化、产品质量要求、产品方案的改变、处理量的改变来调节参数。

1.1丁烷分离装置

丁烷分离装置是利用三气厂的混合丁烷为原料，来实现正、异丁烷的分离，主要生产气雾剂级异丁烷产品，处理能力为2.25万吨/年，异丁烷产品质量≥96%。

（1）原料组成

（2）设计参数

（3）工艺流程简述

1.2高纯异丁烷分离装置

以丁烷分离装置生产的96%纯度的异丁烷为原料，生产99.6%高纯度的异丁烷。装置处理能力为4000吨/年，生产高纯度异丁烷3000吨/年。

（1）原料组成

（2）设计参数

（3）工艺流程简述

2　存在问题

（1）产品质量控制问题

丁烷分离装置是按生产气雾剂级异丁烷、正丁烷产品指标设计的，异丁烷产品又是高纯异丁烷分离装置的原料，因此对原料中正丁烷含量进行了限制，要求正丁烷含量一般小于0.2%，这样导致了装置能耗较大、产品产量较低，并且产品纯度不理想等问题。

（2）客户需求问题

2011年以来，用户对气雾剂级异丁烷产品中硫、二氧化碳、水等含量提出了新要求，由于未能达到客户要求，产品出现了滞销的局面，严重影响了企业的效益。同时，根据销售部反馈，98%以上的正丁烷可作为顺酐原料，目前市场需求量较大。在以往的生产过程中，99.9%的高纯异丁烷和98%以上的正丁烷都只是作为过程样出现过，依照现有的设备条件达不到连续生产的要求。以下是丁烷产品用户需求和产品现状对比表：

表1　-3丁烷产品用户需求及产品现状对比表

对照表1-1中用户要求，可以看出气雾剂级异丁烷产品水含量、硫含量都还不能满足要求；高纯度正丁烷中的iC4和nC4指标不能满足需求。这样随着市场需求的转变，纯度等指标也发生了变化，就迫切需要我们优化现有装置的工艺流程，开机后在更短时间内达到符合要求的产品，提高产品收率，满足不断发展更新的市场需求。

（3）产品储存周期影响销售

产品储存容量有限，原料缓存不足，增加了丁烷厂开停机次数，相应的增加了能耗；由于产品随市场、季节存在一定的变化，为了应对产品价格调峰，减轻销售压力，需要延长储存周期，对产品储存方案进行优化。

3　项目建设必要性

随着用户对气雾剂级异丁烷产品中硫、二氧化碳、水等含量提出了更加严格的要求，而依照现有的设备条件是达不到连续生产的要求，以及水和二氧化碳指标的要求，严重影响了产品销售和企业的经济效益，为了节能降耗，尽可能缩短生产出合格产品，提高收率，特提出该课题。

综上所述，结合丁烷厂原料组分中正丁烷含量在70%左右，建议改造生产工艺，调整产品结构，提高异丁烷品质，生产合乎市场需求的正丁烷，这样，98%以上的正丁烷生产量将达到10000吨左右，可以作为生产1、4丁二醇、四氢呋喃、聚四氢呋喃厂家的原料来销售，同时异丁烷品质提高后可参与制冷剂及大乙烯市场的竞争，年销售异丁烷可达到3000吨左右，可实现产品利润最大化。

因此，为了解决制约产品销售的质量问题，满足客户对产品的要求，拓宽销售渠道，迫切需要我们通过生产实际及软件模拟分析，找到工艺优化方案，解决生产高纯异丁烷过程中，能耗大、产量低的问题；实现99.9%的高纯异丁烷产品和98%以上的正丁烷产品的连续生产；提高现有产品的质量，并对丁烷原料、产品进行脱碳、脱水和脱硫处理，达到客户要求，进一步解决异丁烷产品因纯度低影响市场销售问题，从而提高现有轻烃深加工产品的附加值。

杜志强（1977-），男，汉族，山东高密人，经济师，主要从事天然气处理深加工工作。