干气C3组分过高原因分析及解决措施

2019-12-10周兴严洁

天津化工 2019年6期

周兴,严洁

（1.玉门油田分公司炼油化工总厂催化装置，甘肃玉门735200；2.玉门油田分公司炼油化工总厂重整加氢装置，甘肃玉门735200）

受原料性质影响，近年来我厂重油催化裂化装置的干气产量较高，干气中C3及以上组分含量较高。干气C3组分过高时，液态烃收率降低，装置的整体效益下降。降低干气C3及以上组分含量急需解决。实际生产中通过优化指标，调整操作，能够将催化裂化干气中C3组分控制在更低的水平，提高装置经济效益。

1 装置现状分析

玉门炼化总厂催化裂化装置于1994 年11 月投产，设计加工量50 万t/a，2004 年9 月经优化设计改造，年加工量为提至80 万t/a。可加工总厂常减压装置馏分油、渣油、焦化装置蜡油等。产品包括汽油、柴油和液态烃，副产品有干气和焦炭等。整个重油催化裂化装置包括反应再生、分馏、吸收稳定、余热锅炉、烟气除尘脱硫等系统，其中与干气组分密切相关的为吸收稳定系统。2013 年装置经过部分改造和大检修，目前装置运行较平稳，但在实际生产过程中干气中C3及以上组分含量较高的问题严重影响着装置各项指标的提升。

重油催化裂化装置作为全厂重要的干气输出装置，也受着干气产率的严重限制。我厂干气的使用情况呈现出夏季干气过剩，冬季干气需求量大的特点，因此，重油催化裂化装置干气量调整比较频繁，给装置干气质量的控制带来一定的压力。随着原料油性质的变化，重油催化裂化装置掺渣率的提升，装置的干气和焦炭产率较高。同时，目前我厂的干气在很大程度上存在富余，操作中调整幅度较大，这就使得长久以来重油催化裂化装置干气中C3及以上组分含量较高，影响了装置液体收率的提高，以及装置经济效益的提升。干气和焦炭产率高，势必会影响整个装置的干气产量及质量，干气量越大，在控制干气C3及以上组分含量中存在的压力越大。表1 装置生产干气的产品分析结果看出，干气中C3及以上组分含量的平均值为6.93%，最高值达到8.11%，其中丙烷、丙烯、异丁烷、异丁烯的含量较高。

表1 干气中C3 以上组分含量分析结果

2 影响因素分析

2.1 吸收剂和再吸收剂的影响

再吸收塔中用轻柴油作为再吸收剂对干气中的汽油组分进行吸收，在实际操作过程中，再吸收剂流量及温度对干气中C3及以上组分含量影响较大。再吸收剂量较低，会导致干气中的汽油组分吸收不完全，再吸收剂量过大，塔盘上面液层厚，容易造成雾沫夹带，会使干气带油；再吸收剂温度过低，油品粘度增加，不利于气液两相接触，精馏效果变差，同时会增加冷却轻柴油的能耗，温度过高同样会使干气带油。

2.2 液气比的影响

吸收塔以粗汽油作为吸收剂, 以稳定汽油作为补充吸收剂。正常操作中, 粗汽油全部进吸收塔。液气比是指进入吸收塔的吸收剂用量与进塔气体量的比值，加大液气比即加大补充稳定汽油吸收剂的用量。加大液气比,使吸收剂中被吸收的气体组分浓度降低,可使吸收推动力增加,提高吸收效率,从而使C3、C4回收率提高。

2.3 吸收温度的影响

吸收过程是放热过程，降低吸收温度有利于提高吸收效果。吸收剂从塔顶流到塔底温度会有所上升，气体中被吸收组分在气液两相中的实际浓度与平衡浓度的差值变小，推动力减小，吸收效果变差。所以降低吸收塔温度，控制好补充吸收剂温度可以使吸收效果更好。

2.4 解吸塔温度的影响

解吸塔的目的是将乙烷脱吸出来。汽油乙烷脱吸率是通过解吸温度来控制的，即通过塔顶进料温度与塔底重沸器热负荷来调节。若解吸温度过高，脱吸气便含有大量C3、C4组分，返回吸收塔底部重新参与吸收过程，使C3、C4组分循环于压缩富气冷凝冷却器、吸收塔、解吸塔之间，使吸收效果变差。若解吸温度过低，解吸效果差，在很大程度上又会造成稳定塔顶压力高，液态烃中C5含量超标，影响汽油收率和液态烃的质量控制。

3 解决措施

对于重油催化裂化装置干气中C3以上组分含量高，干气不干的问题，通过原因分析，数据对比，在不改变原有设备的条件下,确定适合实际的工艺参数。降低吸收温度, 提高吸收塔液气比,控制解吸温度,调整再吸收剂的温度及流量，解吸温度控制在115℃左右，解吸效果较好，有利于干气中C3以上组分含量的控制，在保障液化气产品质量合格的同时，降低了液化气中C5的含量，稳定汽油收率有所提高。干气中C3及以上组分含量由单日最高的8.11%(v)降低到2.63%(v)；月平均最高值的4.85%(v)降低到3.06%(v)，干气质量明显有所好转。见表2。

表2 工艺操作调整前后干气C3 组分对比

同时通过优化工艺操作，装置液化气收率和液收有了一定的提高。表3 为装置近5 个月产品收率情况对比，通过对比我们可以发现，在逐步采取一系列措施后，重油催化裂化装置的液化气及总液体收率均有所上升，上升幅度可达0.2%～0.3%，以装置年处理量80 万t 计算，每年可增加液体产品总量为2000 t 左右。