原料变化对乙烯装置的影响

隋丰伟

（中国石油大庆石化公司化工一厂，黑龙江大庆163714）

原料变化对乙烯装置的影响

隋丰伟

（中国石油大庆石化公司化工一厂，黑龙江大庆163714）

文中结合某300 kt/a乙烯装置2014年和2016年原料分布及原料品质的变化情况，分析了原料变化对该乙烯装置的影响。阐述了油田轻烃、新鲜丙烷、石脑油及尾油等原料的变化对裂解炉、急冷系统及后分离系统的影响，为原料发生变化时装置的调整提供了依据。

乙烯原料；多样化；调整；运行优化

某300 kt/a乙烯装置采用美国韦伯斯特公司专利技术，压缩、分离部分采用四段压缩、顺序分离的工艺技术。设计以油田轻烃、石脑油和尾油作为裂解原料。为提高生产能力分别进行了2次扩能改造，增加2台USC-16W型裂解炉，后系统进行了脱瓶颈改造。随着原油的减产及该企业炼油加工能力下降，油田轻烃、石脑油及加氢尾油等乙烯裂解原料品质及加工比例发生较大变化，对乙烯装置运行带来较大影响［1］。

1 原料变化对装置各系统的影响

1.1 对裂解炉的影响

由于轻烃组分变重且轻烃组分不稳定，导致裂解炉前气相进料压力波动较大，造成的结果是轻烃组分重，裂解炉表现出加热能力不足，燃料气用量增大，即使风门全开，炉膛内燃烧表现出缺氧情况；轻烃组分不稳定导致裂解炉出口COT波动较大，严重时高达15℃，严重影响轻烃炉裂解深度和运行周期［2］。

尾油BMCI（芳烃指数）值较高，在20左右，在目前国内加工尾油的装置中处于较高水平。2016年投用1台尾油裂解炉。投用后裂解炉出口COT按原820℃控制，在加工高BMCI值的尾油后表现出运行周期明显缩短，基本在10 d左右，甚至出现辐射段炉管堵塞状况。通过不断摸索，依据原料BMCI值分析，逐渐降低裂解炉出口COT至790℃。在此COT条件下，能够做到裂解炉运行周期和产品收率兼顾，运行周期延长至48 d［3］。

1.2 对急冷系统的影响

对比2014年原料加工比例，2016年该装置油田浅冷轻烃加工量较2014年降低5%，新鲜丙烷提高3.15%，尾油提高9.89%，抽余油降低5.47%，石脑油降低1.44%。从原料加工比例看，原料向轻重两极化变化。急冷油系统未设置盘油段，只设置冷热2股回流。根据装置急冷油换热流程的特点，尾油加工量提升高，带入急冷系统的热量增多，釜温提高，冷热回流温度升高，导致急冷油塔顶温超高，最高达114℃。

急冷油塔顶温偏高危害是急冷水水质变差，在此高顶温下，急冷水带油量增加，极易乳化。用来发生稀释蒸汽的工艺水COD随之升高，在工艺水汽提塔塔釜采出泵检测高时可达1 000 mg/L，引起该泵出口管线及稀释蒸汽发生器预热器和再沸器聚合严重。急冷系统连续运行17个月后，稀释蒸汽发生器工艺水预热器出口工艺水温度下降明显，稀释蒸汽发生器再沸器1 MPa蒸汽用量增大约5 t/h，说明工艺水预热器工艺水侧聚合严重，从急冷油中取热量减少，急冷油塔冷回流温度升高，从而造成急冷油塔顶温升高，形成恶性循环，见图1。

图1 工艺水预热器出口温度变化

1.3 对后分离系统的影响

（1）对脱乙烷塔的影响

2016年装置新鲜丙烷加工量占原料总量的6.1%，较2014年提高3.15%。新鲜丙烷加工量提高后，裂解气中C3组分含量增多；同时丙烷在裂解炉中1次转化率为93%左右，因此会有部分丙烷在整个系统中循环，导致脱乙烷塔负荷加大，表现出脱乙烷塔塔釜长时间满液位，塔釜采出量保持高位采出，成为提高装置负荷的瓶颈因素［4］。

（2）对脱丙烷塔的影响

加工丙烷后表现出脱乙烷塔塔釜长时间满液位，塔釜采出量保持高位采出去脱丙烷塔，脱丙烷塔负荷增大，在现有再沸器能力条件下，灵敏板温度略有降低［5］。

（3）对脱丁烷塔的影响

2016年油田浅冷轻烃组分变重，并入石脑油的轻烃重组分量增多，同时装置尾油加工比例提高，致使裂解气中汽油组分偏多，加大了脱丁烷塔负荷，脱丁烷塔灵敏板温度时常偏低，严重时导致脱戊烷塔超压而排放火炬。

2 结论

原料品质及各原料加工比例的变化对乙烯装置的影响较大。

（1）轻烃组分不稳定会导致裂解炉燃料气用量增大，即使风门全开，炉膛内燃烧缺氧；出口COT波动较大，严重影响轻烃炉裂解深度和运行周期。尾油BMCI值较高，使裂解炉运行周期明显缩短。

（2）急冷系统尾油加工量提升高，急冷系统的热量增多，釜温提高，冷热回流温度升高，导致急冷油塔顶温超高。使急冷水水质变差，急冷水带油量增加、易乳化。引起该泵出口管线及稀释蒸汽发生器预热器和再沸器聚合严重。

（3）对后分离系统的影响主要表现在使脱乙烷塔塔釜长时间满液位，塔釜采出量保持高位采出；脱丙烷塔负荷增大，灵敏板温度略有降低；脱丁烷塔的负荷增大，脱丁烷塔灵敏板温度偏低，严重时导致脱戊烷塔超压。

［1］段波.原料轻质化对乙烯精馏塔的影响及其改造措施［J］.乙烯工业，2016，28（2）：20-22.

［2］杜春梅.高硫原料油对乙烯装置的影响分析及对策［J］.乙烯工业，2009，21（4）：38-42.

［3］李鹏，赵百仁，王振维.裂解原料对前脱丙烷塔釜温的影响分析及系统优化［J］.乙烯工业，2012，24（4）：11-15.

［4］郭宝林.乙烯原料变化对生产的影响及改进措施［J］.石油化工，2008（2）：34-37.

［5］苏坚，戚羿.裂解原料中硫化物对乙烯系统影响的分析［J］.西部皮革，2017，39（2）：27-28.

Influence of raw material change on ethylene plant

Sui Fengwei
（No.1 Chemical Plant of PetroChina Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China）

Combined with the changes of raw material distribution and quality of a 300kt/a ethylene plant in years 2014 and 2016,This paper analyzed the influence of raw material changes on this ethylene plant.It also expounded the influence of changes of oilfield light hydrocarbon,fresh propane,naphtha and tail oil on cracking furnace,quenching system and post-separation system,provided basis for the modification of the plant when the raw materials change take place.

ethylene raw material;diversification;adjustment;operation optimization

TQ221.211

B

1671-4962（2017）06-0028-02

2017-10-23

隋丰伟，男，工程师，2003年毕业于黑龙江科技学院化学工程与工艺专业，现从事裂解装置生产管理工作。