裂解汽油加氢装置尾气回收的研究与应用

鲁 鹏

（中国石油大庆石化公司化工一厂，黑龙江 大庆 163714）

某石化公司50×104t/a裂解汽油加氢装置于2012年9月建成投产。装置气相物料损失主要在在脱戊烷塔顶的C4及轻组分排放、汽提塔尾气排放2个点，2股排放分别进入热火炬和酸火炬，排放总量为500 kg/h。2015年，经过对排放情况进行信息采集、分析和模拟计算，掌握排放气体性质，通过回收的方式，将装置尾气回收至裂解气压缩机，达到了尾气综合利用的目的。

1 装置流程

装置采用2段加氢工艺技术，生产的加氢汽油送给芳烃抽提装置做原料，副产品C5和C9送出装置进行进一步加工［1］。

2 尾气样品回收可行性验证

尾气组成中的H2含量为23.645%、C4烃类为11.575%，均具有回收价值，加氢装置几股尾气操作压力不尽相同，均高于裂解气压缩机1级入口压力，因此根据2股尾气的压力及流量回收至乙烯装置压缩机入口处管线，以形成最优化的回收方案。

2.1 尾气样品回收可行性验证

脱C5塔顶尾气主要为不冷凝的C4组分，汽提塔顶尾气主要为反应后加氢汽油中溶解释放出的H2及部分轻组分，该部分尾气均可送入乙烯装置裂解气压缩机入口，重新进行分离和回收处理。尾气组成相对稳定；裂解汽油中C5及以上轻组分组成稳定；脱C5塔塔顶操作条件始终保持稳定；反应系统产物均为稳定的加氢汽油，反应压力及汽提塔塔釜温度、塔压均保持稳定状态，其塔顶排放气流量、组成稳定［2］。

2.2 各工艺参数条件的验证

能否在不增加额外压缩设备的情况下，通过2股尾气的自压将尾气送入乙烯装置裂解气压缩机入口，是验证的关键。其工作条件分别如下：

利用汽提塔回流罐现有放空口回收尾气条件：流量200～500 kg/h（正常），300 kg/h（最大）；压力0.50 MPa（正常），0.78 MPa（最大）；温度40℃（正常），50℃（最大），30℃（最小）。

利用脱C9塔回流罐现有放空口回收尾气条件：流量50～300 kg/h（正常），100 kg/h（最大）；压力0.13 MPa（正常），0.2 MPa（最大）；温度63.1℃（正常），65℃（最大），40℃（最小）。

裂解气压缩机入口气体现有流量295 t/h（最大），284 t/h（正常），26 t/h（最小）；入口压力0.027 MPa（正常），0.038 MPa（最大），0.020 MPa（最小）。

利用先进模拟软件验证2股不同尾气在不同流量、压力下所需达到的产品要求。在软件模拟过程中，主要进行了尾气压力及流量的复核性计算，对实际回收过程及流程提出的条件进行核对；对2股尾气同时并入的条件以及单独并入的运行状态的演示，为异常情况的运行状态提供数据支持，并能提供装置瓶颈或异常部位。

2股尾气的物性分析见表1。

表1 尾气物性分析

3 回收技术方案

脱C9塔回流罐尾气回收线从原氮气注入线双阀之间引出，经调节阀B控制送至裂解气压缩机，氮气注入线双阀前加调节阀A。脱C9塔回流罐压力低于指标时，调节阀B以及调节阀都处于关闭状态，补氮调节阀A打开；脱C9塔回流罐压力高于指标时，调节阀B打开，补氮调节阀A关闭；当脱C9塔回流罐压力增大，调节阀B全开仍不能满足压力控制要求时，放空调节阀开始打开［3］。

汽提塔回流罐尾气回收线从原放空线双阀之间引出，经调节阀C控制送至裂解气压缩机。调节阀C与原压力控制阀以及压力远传组成分程控制系统。正常情况下由调节阀C进行控制，调节阀全关；当压力增大，调节阀C全开仍不能满足压力控制要求时，调节阀开始打开［4］。

4 效果评价

改造项目从2017年6月至今，脱戊烷塔顶的C4及轻组分排放、汽提塔尾气排放实现全回收，实现长期稳定运行，损失率及综合效益显著改善［5］。

效益主要从3个方面计算。

（1）2017年累计回收尾气量为2 208 t，2018年累计回收尾气为2 952 t；

（2）H2回收2017年为522.082 t，2018年698 t；烃类回收2017年为255.576 t，2018年为341.694 t；

（3）2017年、2018年物料价格：H28 831元/t、10 651元/t；C43 091元/t、3 787元/t；

费用总计：回收H2效益+回收C4烃类效益。

2017年 效 益 为540.05万 元；2018年 效 益 为872.84万元。

5 结束语

通过流程改造的方式，实现了裂解汽油加氢装置尾气的回收，降低了装置损失，并实现了回收的经济效益，目前该流程系统运行状态良好，回收物料满足上游装置生产过程。通过装置的优化调整，为生产实际提供了充分的数据支持，为装置今后的节能降耗生产提供了调整依据和对比数据。