張棟棟 ， 賈 煜 ， 楊孟虎

(中國石化 洛陽分公司 ， 河南 洛陽 471012)

某公司現(xiàn)有1#芳烴抽提裝置，設(shè)計(jì)規(guī)模26萬t/a，由抽提預(yù)分餾、抽提蒸餾等單元組成，正常運(yùn)行生產(chǎn)苯、甲苯及抽余油等產(chǎn)品。二甲苯裝置設(shè)計(jì)規(guī)模21.5萬t/a(對(duì)二甲苯產(chǎn)量)，由歧化及烷基轉(zhuǎn)移、二甲苯精餾、吸附分離及異構(gòu)化四個(gè)單元組成。2#芳烴抽提裝置，設(shè)計(jì)規(guī)模45萬t/a，由抽提預(yù)分餾、抽提蒸餾、芳烴精餾以及配套公用工程四部分組成，該裝置為新建裝置，在二甲苯裝置停工期間，組織投料試車。

二甲苯裝置停工后，1#芳烴抽提裝置隨之停工， 2#芳烴抽提裝置正常運(yùn)行，由于2#芳烴抽提裝置未設(shè)置重芳烴塔，而二甲苯裝置內(nèi)的重芳烴塔已停運(yùn)， C9+芳烴將直接作為汽油調(diào)合組分。由于該股物料未經(jīng)重芳烴塔進(jìn)一步分離其中的重芳烴，將導(dǎo)致其終餾點(diǎn)上升，進(jìn)而限制汽油調(diào)合，最終將影響國Ⅵ汽油的正常生產(chǎn)。為了確保重芳烴塔停運(yùn)期間國Ⅵ汽油的正常生產(chǎn)，公司從生產(chǎn)、調(diào)合、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)著手，優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)整，最終保證了國Ⅵ汽油產(chǎn)品的正常生產(chǎn)與交庫，完成了月度生產(chǎn)任務(wù)。

1 國Ⅵ汽油生產(chǎn)情況及面臨的問題

1.1 國Ⅵ汽油正常生產(chǎn)情況

國Ⅵ汽油正常生產(chǎn)期間，汽油池主要由精制汽油、甲苯、異辛烷、抽余油、混合C8芳烴和C9芳烴等構(gòu)成。其中精制汽油為基礎(chǔ)汽油，產(chǎn)量相對(duì)較大；甲苯、異辛烷、抽余油、混合C8芳烴和C9芳烴為汽油調(diào)合組分，根據(jù)不同牌號(hào)國Ⅵ汽油的調(diào)合需求，按照比例注入基礎(chǔ)汽油中，進(jìn)行汽油調(diào)合。

精制汽油是由催化裝置生產(chǎn)的穩(wěn)定汽油經(jīng)S_zorb裝置吸附脫硫后產(chǎn)出，S_zorb裝置具備回?zé)捁迏^(qū)化工輕油的工藝流程，可將重整裝置生產(chǎn)的化工輕油轉(zhuǎn)化為精制汽油，精制汽油在汽油成品罐區(qū)與各汽油調(diào)合組分調(diào)合后，生產(chǎn)出合格的國Ⅵ汽油。精制汽油工藝流程見圖1。

圖1 精制汽油生產(chǎn)工藝流程圖

甲苯、抽余油、混合C8芳烴和C9芳烴主要經(jīng)芳烴抽提裝置加工后產(chǎn)出。2#芳烴抽提裝置工藝流程見圖2，重整生成油進(jìn)入預(yù)分單元預(yù)分餾塔進(jìn)行分離，塔頂產(chǎn)出C6、C7，塔底產(chǎn)出C8+芳烴。C6、C7進(jìn)入抽提單元，將苯、甲苯等芳烴抽出，剩余的非芳烴作為抽余油，甲苯、抽余油可作為汽油調(diào)合組分。C8+芳烴進(jìn)入精餾單元二甲苯塔，塔頂產(chǎn)出混合C8芳烴，塔底產(chǎn)出C9+芳烴?；旌螩8芳烴經(jīng)二甲苯裝置生產(chǎn)PX產(chǎn)品，也可以作為汽油調(diào)合組分。 C9+芳烴經(jīng)二甲苯裝置內(nèi)的重芳烴塔將其分離為C9芳烴和重芳烴，C9芳烴作為汽油調(diào)合組分，重芳烴經(jīng)1#催化分餾塔分離后進(jìn)入柴油池生產(chǎn)柴油。

圖2 2#芳烴抽提裝置工藝流程圖

1.2 重芳烴塔停運(yùn)后面臨的問題

正常情況下，C9+芳烴在分離過程中，容易出現(xiàn)重組分偏多導(dǎo)致終餾點(diǎn)超標(biāo)的問題，需要通過重芳烴塔將過多的重組分分離出去，以滿足調(diào)合汽油的需要[1]。重芳烴塔停運(yùn)后，2#芳烴抽提裝置精餾單元生產(chǎn)的C9+芳烴無法分離出重芳烴，C9+芳烴將直接作為汽油調(diào)合組分，受其中重芳烴組分的影響，其終餾點(diǎn)升高至220 ℃。國Ⅵ汽油質(zhì)量指標(biāo)要求終餾點(diǎn)≤203 ℃，根據(jù)市場(chǎng)需求，實(shí)際生產(chǎn)國Ⅵ汽油的終餾點(diǎn)控制在≤200 ℃。

根據(jù)C9+芳烴終餾點(diǎn)的實(shí)際情況，以國Ⅵ汽油終餾點(diǎn)≤200 ℃為主要約束條件，兼顧苯含量、烯烴含量和芳烴含量的控制，按照正常汽油調(diào)合組分整體調(diào)合比例，進(jìn)行了方案測(cè)算，并組織了小調(diào)試驗(yàn)。小調(diào)試驗(yàn)方案見表1， 其中汽油調(diào)合組分整體占比按照23.33%控制，92#組分汽油中，C9+芳烴調(diào)合占比為5.83%，95#組分汽油中，C9+芳烴調(diào)合占比為1.67%。

表1 國Ⅵ汽油小調(diào)試驗(yàn)方案一覽表

國Ⅵ汽油小調(diào)試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果見表2，92#組分汽油和95#組分汽油的10%餾出溫度、50%餾出溫度、90%餾出溫度均滿足質(zhì)量指標(biāo)，苯含量、烯烴含量和芳烴含量(均為體積分?jǐn)?shù))也在質(zhì)量指標(biāo)控制范圍以內(nèi)。但92#組分汽油的終餾點(diǎn)實(shí)測(cè)值為202 ℃，95#組分汽油的終餾點(diǎn)實(shí)測(cè)值為200.5 ℃，均不滿足國Ⅵ汽油質(zhì)量指標(biāo)。

表2 國Ⅵ汽油小調(diào)試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

小調(diào)試驗(yàn)結(jié)果表明，終餾點(diǎn)相對(duì)較高的C9+芳烴，經(jīng)小比例調(diào)入汽油后，導(dǎo)致成品汽油的終餾點(diǎn)失控，嚴(yán)重制約了國Ⅵ汽油的正常生產(chǎn)。同時(shí)，C9+芳烴資源無法以較大比例調(diào)入汽油池中，將導(dǎo)致其產(chǎn)需矛盾突顯。

2 分析與對(duì)策

2.1 分析

為解決C9+芳烴終餾點(diǎn)偏高影響國Ⅵ汽油正常生產(chǎn)的問題，統(tǒng)計(jì)和梳理了汽油池中各組分的餾程，見表3。顯而易見，各種汽油組分的終餾點(diǎn)不盡相同，其中，S_zorb裝置生產(chǎn)的精制汽油和異辛烷的終餾點(diǎn)在200 ℃左右，與國Ⅵ汽油要求的終餾點(diǎn)基本持平；甲苯、抽余油、混合C8芳烴的終餾點(diǎn)均在140 ℃以下，對(duì)汽油終餾點(diǎn)的調(diào)合有正貢獻(xiàn)；而C9+芳烴的終餾點(diǎn)在220 ℃左右，不利于汽油終餾點(diǎn)的調(diào)合。

表3 汽油組分餾程統(tǒng)計(jì)表

具體分析如下：①從汽油池中各種汽油組分的占比來看，精制汽油占比最大，將精制汽油終餾點(diǎn)向下略做調(diào)整，將有利于C9+芳烴的調(diào)合。②甲苯、抽余油和混合C8芳烴的終餾點(diǎn)相對(duì)較低，將上述3種汽油調(diào)合組分的調(diào)合比例整體提高，則對(duì)降低國Ⅵ汽油的終餾點(diǎn)有較大幫助。③異辛烷的終餾點(diǎn)相對(duì)固定，無向下調(diào)整空間，該股物料由烷基化裝置產(chǎn)出，由于其終餾點(diǎn)與國Ⅵ汽油基本持平，在汽油調(diào)合環(huán)節(jié)，對(duì)降低國Ⅵ汽油的終餾點(diǎn)作用有限。原則上，在國Ⅵ汽油的苯含量、烯烴含量和芳烴含量得到有效控制的基礎(chǔ)上，宜盡量減少使用量。

2.2 對(duì)策

2.2.1回?zé)捇ぽp油

化工輕油為重整裝置分離所得的C5組分，正常作為乙烯裂解原料，該股物料終餾點(diǎn)相對(duì)較低，終餾點(diǎn)在102 ℃左右，化工輕油餾程見表4。

表4 化工輕油餾程一覽表 ℃

在S_zorb工藝生產(chǎn)精制汽油的過程中，普遍存在終餾點(diǎn)升高的現(xiàn)象，主要原因是原料中重餾分烯烴的存在，使得精制汽油重組分中C13+組分及芳烴含量的增加，導(dǎo)致終餾點(diǎn)上升；而C6-輕組分在加工過程中主要發(fā)生加氫反應(yīng)，不會(huì)生成芳烴[2]。

由于化工輕油終餾點(diǎn)和碳數(shù)相對(duì)較低，將其回?zé)捴罶_zorb裝置，將有助于降低精制汽油的終餾點(diǎn)。在滿足精制汽油蒸汽壓控制指標(biāo)的基礎(chǔ)上，最大量摻煉化工輕油，該股物料加工比例占S_zorb裝置原料的5%左右，自2020年8月25日開始逐步摻煉，精制汽油終餾點(diǎn)下降約2 ℃左右。

2.2.2提高汽油調(diào)合組分整體占比

為控制國Ⅵ汽油的終餾點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，有意識(shí)地提高了汽油調(diào)合組分整體占比，并以此為原則，制定和實(shí)施了新版國Ⅵ汽油調(diào)合方案，見表5。新版國Ⅵ汽油調(diào)合方案與小調(diào)試驗(yàn)方案相比，汽油調(diào)合組分整體占比由23.33%提高至38.1%，精制汽油占比由76.67%下降至61.9%。其中，92#組分汽油中，主要以提高混合C8芳烴和抽余油調(diào)合占比為手段，以降低國Ⅵ汽油的終餾點(diǎn)， C9+芳烴調(diào)合比例提高至7.94%；95#組分汽油中，主要以提高甲苯和混合C8芳烴調(diào)合占比為手段， C9+芳烴調(diào)合比例提高至4.76%。

表5 新版國Ⅵ汽油調(diào)合方案一覽表

3 取得的效果

經(jīng)組織S_zorb裝置最大量回?zé)捇ぽp油和提高汽油調(diào)合組分整體占比等生產(chǎn)調(diào)整后，共計(jì)生產(chǎn)調(diào)合19罐國Ⅵ汽油。其中，92#組分汽油生產(chǎn)9罐，終餾點(diǎn)均≤200 ℃，95#組分汽油生產(chǎn)10罐，終餾點(diǎn)均<200 ℃。由此可見，在重芳烴塔停運(yùn)期間，C9+芳烴在未分離重芳烴的條件下，經(jīng)過生產(chǎn)調(diào)整和優(yōu)化汽油調(diào)合方案，成品汽油的終餾點(diǎn)最終得到了有效的控制，保障了國Ⅵ汽油的正常生產(chǎn)與交庫。與此同時(shí)，C9+芳烴調(diào)合比例顯著升高，產(chǎn)需趨于平衡。

4 結(jié)論

通過組織實(shí)施S_zorb裝置回?zé)捇ぽp油，可以有效降低精制汽油的終餾點(diǎn)。適當(dāng)提高汽油調(diào)合組分比例，尤其是甲苯、抽余油、混合C8芳烴等資源的調(diào)合占比，有助于控制國Ⅵ汽油的終餾點(diǎn)。在有效控制國Ⅵ汽油終餾點(diǎn)的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)提高終餾點(diǎn)相對(duì)較高的C9+芳烴或者重芳烴的調(diào)合比例。通過優(yōu)化汽油生產(chǎn)和調(diào)合環(huán)節(jié)，重芳烴資源縮短了加工流程，并且由柴油池轉(zhuǎn)進(jìn)汽油池，降低了柴汽比，顯著提升了公司的經(jīng)濟(jì)效益。