浅谈芳烃联合装置原料变化对芳烃产品产率的影响

2020-04-22胡明涛王德胜

化工管理 2020年9期

胡明涛王德胜

（宁波中金石化有限公司，浙江宁波315204）

某石油化工有限公司300万吨/年连续重整装置，配套原料装置为400万吨/年减压焦化装置及240万吨/年加氢裂化，在原设计基础上，均满足重整进料要求及芳烃联合装置负荷率。连续重整装置以加氢裂化重石脑油及外购石脑油作为原料，以生产对二甲苯为目的，同时副产氢气（供加氢裂化装置、歧化、异构化等装置使用），芳烃分馏装置切出C6、C7作为抽提原料，C8芳烃从二甲苯塔塔顶分离出作为二甲苯装置原料，经过吸附分离后生产出最终产品对二甲苯。但由于实际生产与设计存在不匹配，二甲苯装置需要补入外购混合二甲苯以维持装置负荷，鉴于此，装置原料变化对公司经济效益，节能增效方面进行深入分析。

1 工况概述

目前芳烃联合装置设计原料以加氢裂化重石脑油大约占重整总进料的60%，其余部分均以外购石脑油进行补充，由于装置本身或原料问题，造成下游二甲苯装置C8芳烃量不满足，为达到二甲苯装置满负荷稳定运行，通过补入外购混合二甲苯来满足需求，由于外购石脑油与自产加裂重石芳潜等数据不同，进料比例影响到芳烃的产率；另混合二甲苯自产与外购的区别也是较大，影响二甲苯装置的收率及转化率。后续内容将对此展开详细分析。

2 原因分析与操作调整

2.1 连续重整原料变化分析

表1 重整进料组成变化

2018-6-1 2018-6-2 2018-6-3 2018-6-4 2018-6-5平均值39.74 38.67 38.81 39.99 39.83 39.41 0.01 6.69 0.01 5.99 0.01 5.92 0.02 7.7 0.03 0.02 48.2 4 49.0 2 48.8 0 47.9 0 48.3 1 48.4 5 11.9 9 12.3 1 12.3 6 12.0 9 11.8 6 12.1 2 50.5 2%50.7 0%51.4 4%50.7 7%51.9 6%0.51 81.0 4 81.8 9 81.5 9 81.2 5 81.0 6 81.3 7 27.4 9 28.6 28.1 1 27.6 27.8 4 27.9 3 17.4 2 17.2 9 17.0 4 16.5 4 16.5 9 16.9 8 6.8 6.62原料发生变化后样品名称重整进料重整生成油时间∑P ∑O ∑N ∑A ∑A C8A C9A C10+A 2018-7-22 2018-7-23 2018-7-24 2018-7-25 2018-7-26平均值43.39 43.41 44.15 42.47 44.44 43.57 0.02 8.46 0.02 8.28 0.02 7.62 0.02 8.67 0.02 0.02 40.8 1 41.2 7 41.3 4 42.2 9 41.0 2 41.3 5 15.7 9 15.2 9 14.4 7 15.2 2 14.4 9 15.0 5加裂重石比例57.1 5%55.6 2%55.7 9%56.1 4%55.3 0%0.56 84.4 4 85.5 0 85.4 4 86.0 1 85.3 0 85.3 4 28.4 4 27.9 7 27.9 3 28.5 1 27.6 1 28.0 9 19.7 19.5 2 19.4 1 19.9 2 19.8 3 19.6 8 8.49 8.30

从表2对比发现，进料中7月份自产加裂重石占比要高出6月份4.5%，链烃和芳烃含量均高于6月份，但环烷含量较低，对重整反应苛刻度要求较高，产品重整生成油中芳烃含量7月份高出4%以上，主要集中在C9A和C10+A芳烃，这些均做为下游歧化装置原料最终生成C8A送至二甲苯装置作为原料，由此看出外购石脑油的品质不利于芳烃的产出。

2.2重整反应苛刻度调整：提高重整第四反应器反应温度

就本装置而言，根据反应进料的变化，通过反应器入口温度是用来控制产品质量，调整重整反应的苛刻度就是调整重整反应的温度。为了提高重整生成油芳烃含量，提高芳烃收率，期间第一、二、三反应器入口温度不变，第四反应器反应温度由原来的525℃缓慢提高到532.1℃；与表1对应的6月1日-5日反应温度不变，芳烃平均转化率137.7%，7月22日-7月26日反应温度提高后，芳烃平均转化率为155.5%；6月份原料中环烷烃比例较高，总温降326℃大于7 月份304.8℃，通过提高四反温度，有利于芳烃转化率及芳烃收率的增加，对于芳烃联合装置来讲，提高芳烃产率对于后续目的产品PX 的产出起到决定性的作用。

综上调整总结：通过提高重整反应的苛刻度对芳烃产量影响比较大，所以重整要根据原料的变化及时调整，特别是对第三、四反应器温度的调整。

2.3 外购混合二甲苯补充量对芳烃产品的影响

对于目前的芳烃联合装置，因为上游配套装置原料、收率、拔出率、转化率等不确定因素的影响，或多或少的不能够提供足够的混合二甲苯供吸附分离装置满负荷生产对二甲苯，所以需要进行外购混合二甲苯来弥补本公司的缺口，但是外购混合二甲苯中普遍存在乙苯偏高的问题，乙苯做为对二甲苯的竞争剂，严重影响二甲苯装置对二甲苯的收率和纯度。

根据表1对应时间，在重整负荷发生变化时，需要通过补入混合二甲苯来保持二甲苯装置负荷，MX补入量发生变化时，对二甲苯产量就随之发生变化，补入量越大，产量越低，不利于企业效益。6月1日-5日，重整生成油芳烃含量较低，平均补入混合二甲苯51.3吨/小时，对二甲苯的产量为182.6吨/小时，7月22日-26 日，重整参数调整后，芳烃含量上升，平均补入混合二甲苯39.5吨/小时，对二甲苯的产量为186.7吨/小时。对此种情况进行分析，补入的混合二甲苯造成二甲苯装置吸附塔进料中PX含量引起很大变化，重整生成油芳烃含量较低时，外购混合二甲苯补入量较大时，吸附塔进料中乙苯含量为9.37%；外购混合二甲苯补入量较低时，吸附塔进料中乙苯含量为8.88%。综上可见，在外购混合二甲苯补入量增加时，产量降低，从吸附塔进料组成来看，对二甲苯含量变化不大，但是乙苯上升较多，根据吸附塔内的吸附剂对芳烃吸附的选择性来分析（苯＞对二甲苯＞对二乙苯＞甲苯＞乙苯＞邻二甲苯＞间二甲苯），乙苯是对二甲苯的竞争剂，就是说，乙苯与对二甲苯进行吸附分离的难度最大，直接影响到对二甲苯产品的提纯和回收，另一方面也增加了芳烃联合装置中二甲苯异构化单元造成极大压力，对企业效益造成一定影响。