鮑 豐 ，徐翠翠 ，趙 華 ，韓 明

(洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司，河南 洛陽 471012)

近年來，隨著我國石油工業(yè)的飛速發(fā)展和世界的石油能源危機(jī)，使天然氣及輕烴的需求量急劇增加，促進(jìn)了我國輕烴回收技術(shù)的發(fā)展[1-3]。輕烴回收的主要產(chǎn)品是干氣、液化氣和輕油。干氣具有很好的熱值；液化氣供應(yīng)民用，也可作為生產(chǎn)乙烯的原料；輕油可用于生產(chǎn)汽油、溶劑油和化工原料[4-5]。

金達(dá)公司脫芳油裝置加工能力為5×104t/a，在脫芳油裝置上輕油為主要副產(chǎn)物，輕組分油出量為300～500 kg/h，因其硫含量高一般不作為產(chǎn)品出廠，為減少庫存積壓、降本增效、提高企業(yè)收益，脫芳油裝置進(jìn)行了輕烴組分產(chǎn)品的開發(fā)，通過對輕油出裝置流程進(jìn)行優(yōu)化改造，使輕油變廢為寶，作為輕烴組分產(chǎn)品出廠。

1 裝置概述及優(yōu)化改造情況

1.1 裝置概述

脫芳油裝置以鋁箔油基礎(chǔ)油(原分子篩料)為原料，在一、二反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行加氫精制反應(yīng)，反應(yīng)后油品經(jīng)高低壓分離器除去氣相組分后進(jìn)入分餾系統(tǒng)，低分油在常壓分離塔T101中進(jìn)行分離，塔頂出輕油組分，側(cè)線出1#、2#產(chǎn)品，塔底油進(jìn)入T104后得到3#、4#產(chǎn)品。T101頂出輕油組分性質(zhì)見表1。

表1 輕油組分性質(zhì)

由表1可以看出，輕油組分硫含量較高，都在1 200 μg/g以上，無法達(dá)到產(chǎn)品出廠要求，日常生產(chǎn)中一般作為不合格油進(jìn)行回收。為降低庫存和生產(chǎn)成本，企業(yè)將不合格油進(jìn)行回?zé)?，以期可以得到更多的產(chǎn)品，但油品進(jìn)行回?zé)捠沟蒙a(chǎn)成本和能耗增加，同時由于輕油中多為輕烴組分，在進(jìn)行回?zé)挄r有很大一部分油品會揮發(fā)損失，大量的氣相組分進(jìn)入低壓系統(tǒng)后，易造成低壓管網(wǎng)壓力高，使其他系統(tǒng)排放困難，影響裝置操作。為降本增效，提高裝置利用率和出油率，金達(dá)公司對脫芳油裝置進(jìn)行改造，增加輕油組分脫硫流程，進(jìn)行輕烴組分產(chǎn)品的開發(fā)研究，使輕油組分經(jīng)過脫硫處理后可以作為輕烴組分產(chǎn)品出廠，在減少油品積壓的同時增加了企業(yè)收益。

1.2 裝置優(yōu)化改造情況

為降低輕油組分中的硫含量，在原輕油出裝置流程上增加兩臺脫硫精制塔R001A、R001B，根據(jù)脫硫劑的穿透情況進(jìn)行切換投用，具體流程如圖1所示。

由圖1可以看出，裝置改造后塔頂輕油經(jīng)由塔頂抽出進(jìn)入脫硫精制塔，在脫硫塔中經(jīng)脫硫劑脫硫除去油品中的含硫組分，以輕烴組分硫含量作為塔中脫硫劑老化監(jiān)控指標(biāo)，需要時切換備用塔。脫硫塔中裝填脫硫劑，裝填量為3.5 t，選用的脫硫劑采用新型骨架結(jié)構(gòu)材料，以高純度金屬氧化物為活性組分，經(jīng)特殊工藝制造，具有脫硫速度快、硫容高、耐沖擊等特點(diǎn)，其裝填情況如圖2所示。

脫硫劑具體性能指標(biāo)如下：外觀，褐色三葉草型；堆積密度，0.70～0.85 kg/L；粒度，Ф(4.0±0.3)mm×(5～20)mm；顆粒徑向抗壓碎力平均值為50～90 N/cm。

圖1 輕油出裝置優(yōu)化改造前后流程圖

圖2 脫硫劑塔裝填圖

脫硫劑塔工藝參數(shù)見表2，脫硫精制塔內(nèi)的脫硫反應(yīng)屬于微放熱反應(yīng)，不足以引起反應(yīng)器床層劇烈的波動。反應(yīng)床層上部的脫硫劑接觸的硫化物較高，脫硫吸附相對劇烈，最先達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，加上反應(yīng)生成少量的水，使得上部床層膨脹，造成脫硫塔壓差增大逐漸趨于穩(wěn)定。長徑比過小，硫化劑無法滿足設(shè)計使用壽命，過大的長徑比，堆積壓力超過最大徑向抗壓碎力，易脫硫劑碎裂，形成結(jié)塊偏流，造成有效脫硫劑減少，影響脫硫效果。因此，設(shè)計脫硫劑塔的長徑比大于6。實(shí)際生產(chǎn)中，因輕油組分中硫含量不高(<1 500 μg/g)，與脫硫劑進(jìn)行脫硫反應(yīng)比較溫和，脫硫劑的塔操作溫度為40～100 ℃，操作壓力為0.05～0.30 MPa。

表2 脫硫劑塔工藝參數(shù)

2 裝置改造后效果分析

脫芳油裝置改造后，輕油組分在脫硫塔中經(jīng)過脫硫處理后，由不合格油變?yōu)檩p烴組分產(chǎn)品，其性質(zhì)如表3所示。

表3 輕烴組分性質(zhì)

由表4可知，輕烴組分中的硫含量均<15μg/g，滿足產(chǎn)品指標(biāo)要求。由此說明，輕油在經(jīng)過脫硫塔脫硫時，可以將油品中大部分的含硫組分脫除，脫硫效果顯著。脫芳油裝置通過改造，輕油由需要回?zé)捝a(chǎn)的不合格油變?yōu)檩p烴組分產(chǎn)品出廠，減少了油品回?zé)挄r的能耗，當(dāng)裝置處理量為5×104t/a時，預(yù)計單位能耗可以降低0.16標(biāo)油，每年增加企業(yè)收益80萬元，在降低能耗的同時增加了企業(yè)收益。

3 結(jié)果與討論

為節(jié)能降耗，增加企業(yè)效益，脫芳油裝置在輕油

出裝置流程基礎(chǔ)上增加脫硫塔，輕油中的硫含量由1 200 μg/g以上降為15 μg/g以下，使輕油組分由改造前不合格油，改造后變?yōu)檩p烴組分產(chǎn)品出廠，單位能耗降低0.16標(biāo)油/t，每年創(chuàng)造收益80萬元。