于吉平，姚建輝，宮少卿

(中國(guó)石化石家莊煉化分公司，石家莊 050000)

隨著汽車技術(shù)的發(fā)展和汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，烷基化油以其不含烯烴和芳烴、幾乎無(wú)硫無(wú)氮、敏感性和蒸氣壓低的特點(diǎn)，作為清潔、理想的高辛烷值汽油調(diào)合組分，重要性日愈突出。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，市場(chǎng)對(duì)國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)汽油及乙醇汽油的需求不斷增加，清潔高辛烷值汽油調(diào)合組分的短缺成為煉油企業(yè)突出的問(wèn)題[1]。因此，將煉油廠副產(chǎn)的碳四資源通過(guò)硫酸烷基化技術(shù)轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油調(diào)合組分，成為當(dāng)前大型煉油廠工藝流程中的主要裝置之一[2-6]。

擁有中國(guó)石化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型SINOALKY硫酸烷基化裝置于2018年6月在中國(guó)石化某企業(yè)開(kāi)車成功，裝置規(guī)模為200kt/a。該工業(yè)示范裝置投產(chǎn)后一直保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，整體工藝成熟可靠，但隨著裝置滿負(fù)荷運(yùn)行，也暴露出一些問(wèn)題。對(duì)于首周期運(yùn)行期間遇到的各種問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作總結(jié)，不斷提出技術(shù)改造措施以提升裝置運(yùn)行水平，具體包括：優(yōu)化自汽化酸烴分離罐汽化填料及烴抽出口位置，降低流出物攜酸量；優(yōu)化換熱流程，利用副產(chǎn)凝結(jié)水提高脫異丁烷塔進(jìn)料溫度，降低蒸汽消耗量；增加蒸汽出裝置壓控閥，增加裝置抗干擾能力等。上述措施的實(shí)施有效提升了裝置運(yùn)行水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益[7]，同時(shí)也為其他同類裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 硫酸烷基化裝置流程簡(jiǎn)介

硫酸烷基化裝置主要包括預(yù)處理單元、烷基化反應(yīng)單元、制冷單元、精制單元和分餾單元，混合碳四原料經(jīng)預(yù)加氫單元加氫脫除丁二烯及其他含氧化合物等雜質(zhì)后進(jìn)入烷基化反應(yīng)單元進(jìn)行烷基化反應(yīng)，其中以98%(w)濃硫酸為催化劑，反應(yīng)后流出物經(jīng)精制單元脫除攜帶的硫酸及硫酸酯后進(jìn)入分餾單元進(jìn)行產(chǎn)品分離，其中制冷單元通過(guò)壓縮制冷保持反應(yīng)所需的低溫環(huán)境。

2 裝置技術(shù)提升措施及效果

2.1 自汽化酸烴分離罐優(yōu)化

硫酸烷基化裝置自汽化酸烴分離罐為特殊結(jié)構(gòu)的自汽化分離器，如圖1所示，內(nèi)設(shè)酸烴汽化填料，此設(shè)計(jì)能夠保證烴相在較低的溫度(0 ℃)下充分汽化，保證反應(yīng)熱可以順利取出。

圖1 自汽化酸烴分離罐結(jié)構(gòu)示意

滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，自汽化酸烴分離罐汽化填料壓差接近設(shè)計(jì)值，填料層存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)，有較大安全隱患，而且裝置運(yùn)行中自汽化填料壓差存在不穩(wěn)定現(xiàn)象；滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，酸烴分離罐烴相帶酸量偏大，酸界位偏高，回收酸泵超負(fù)荷運(yùn)行，反應(yīng)流出物帶酸量大，有產(chǎn)品質(zhì)量不合格風(fēng)險(xiǎn)；自汽化酸烴分離罐底部酸烴相分離不穩(wěn)定，易出現(xiàn)酸循環(huán)泵及出入口管線振動(dòng)大等不利于裝置安全運(yùn)行的因素。

從模擬優(yōu)化自汽化填料壓差、研究酸烴相的分離規(guī)律等方面入手，對(duì)自汽化酸烴分離罐內(nèi)構(gòu)件進(jìn)行全面優(yōu)化改進(jìn)，克服目前滿負(fù)荷運(yùn)行條件下酸烴分離罐運(yùn)行不穩(wěn)定、回收酸泵超負(fù)荷運(yùn)行等缺點(diǎn)，增加裝置操作的靈活性及安全性，從而使SINOALKY硫酸烷基化工藝技術(shù)得到進(jìn)一步提升。

2.1.1 自汽化酸烴分離罐填料優(yōu)化

自汽化酸烴分離罐填料層壓差受酸烴循環(huán)量、處理量、循環(huán)異丁烷流量、循環(huán)冷劑量、循環(huán)酸濃度、黏度等多種因素影響，主要影響因素為酸烴循環(huán)量。工業(yè)示范裝置首周期運(yùn)行期間酸烴循環(huán)量基本維持穩(wěn)定，自汽化酸烴分離罐填料層壓差變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。

圖2 優(yōu)化前自汽化酸烴分離罐填料壓差變化趨勢(shì)

由圖2可知，SINOALKY工藝工業(yè)裝置開(kāi)工初期自汽化酸烴分離罐填料壓差在0.15 MPa左右波動(dòng)，在依據(jù)原料烯烴含量變化的工藝調(diào)整期間填料層壓差最高升至0.18 MPa，接近填料層承壓設(shè)計(jì)值(0.2 MPa)，存在填料層坍塌損壞的安全風(fēng)險(xiǎn)。

工業(yè)裝置高負(fù)荷運(yùn)行期間，為保證原料中烯烴全部參與反應(yīng)，裝置進(jìn)行提高酸烴循環(huán)量調(diào)整，調(diào)整期間自汽化酸烴分離罐填料層壓差快速下降至0.13 MPa左右，在此期間填料層壓差雖隨裝置負(fù)荷高低同步變化，但總體呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)，截至優(yōu)化前，填料層壓差已降至最低，為0.033 MPa。

本次優(yōu)化以期通過(guò)模擬計(jì)算，找出酸烴循環(huán)量、裝置進(jìn)料負(fù)荷、烷基化反應(yīng)溫度與填料孔隙率、絲徑等之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，重新設(shè)計(jì)制造填料模塊，通過(guò)優(yōu)化安裝方式、加強(qiáng)填料支撐強(qiáng)度等，消除汽化段存在的問(wèn)題。

圖3為優(yōu)化后自汽化酸烴分離罐填料壓差變化趨勢(shì)。由圖3可知：SINOALKY工藝工業(yè)裝置優(yōu)化后自汽化酸烴分離罐填料壓差與裝置負(fù)荷成正相關(guān)關(guān)系，壓差基本穩(wěn)定在0.072 MPa左右；滿負(fù)荷生產(chǎn)期間，填料層壓差最高升至0.090 MPa，較設(shè)計(jì)值0.2 MPa仍有較大升壓空間，顯著降低了填料層坍塌安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 優(yōu)化后自汽化酸烴分離罐填料壓差變化趨勢(shì)

2.1.2 自汽化酸烴分離罐烴抽出口位置優(yōu)化

工業(yè)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，酸烴分離罐烴相攜帶酸量偏大，酸界位偏高，回收酸泵超負(fù)荷運(yùn)行。一方面存在回收酸泵超電流自停裝置波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；另一方面流出物帶酸量大，存在擊穿酸烴聚結(jié)分離罐導(dǎo)致反應(yīng)流出物帶酸質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)及分餾單元設(shè)備腐蝕風(fēng)險(xiǎn)[8]。

通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，增加循環(huán)烴出口酸烴粗分內(nèi)構(gòu)件，強(qiáng)化循環(huán)烴在自汽化罐內(nèi)的粗分，并于內(nèi)部改造提升烴抽出口高度，從而大幅度降低循環(huán)烴的攜酸量，進(jìn)一步降低回收酸泵的負(fù)荷。圖4和圖5分別為優(yōu)化前后酸烴分離罐筒體及酸包界位變化趨勢(shì)。

圖4 優(yōu)化前酸烴分離罐筒體及酸包界位變化趨勢(shì)(2021年)

圖5 優(yōu)化后酸烴分離罐筒體及酸包界位變化趨勢(shì)(2022年)

由圖4和圖5可以看出：優(yōu)化前酸烴分離罐筒體界位在80%左右高位波動(dòng)，酸包界位為60%～80%，分析原因?yàn)樽云釤N分離罐酸烴分離效果不佳，循環(huán)烴帶酸量大，導(dǎo)致酸烴分離罐筒體界位增加，底部酸泵超負(fù)荷運(yùn)行，確保酸包界位低位波動(dòng)；優(yōu)化后自汽化酸烴分離罐筒體界位大幅降低，酸包界位高位運(yùn)行且呈間斷變化趨勢(shì)，主要原因?yàn)閮?yōu)化后酸烴分離效果變好，循環(huán)烴帶酸量大幅降低，酸烴分離罐筒體界位過(guò)低，不足以維持酸泵連續(xù)運(yùn)行，只能間歇運(yùn)行，受回收酸泵間歇運(yùn)行影響，酸包界位呈高位鋸齒形波動(dòng)。

SINOALKY工藝工業(yè)裝置優(yōu)化后自汽化酸烴分離罐填料層酸烴分離效果增強(qiáng)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1)優(yōu)化前工業(yè)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，酸烴分離罐兩側(cè)酸界位為80%左右，底部酸包界位為60%～80%，酸烴分離罐內(nèi)酸藏量大；優(yōu)化后酸烴分離罐兩側(cè)酸界位控制在30%以下，底部酸包界位為90%～100%，酸烴分離罐酸藏量明顯降低。

(2)優(yōu)化前工業(yè)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，回收酸泵始終處于滿負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)；優(yōu)化后回收酸泵改為每周二、周五間斷運(yùn)行1～2 h，維持酸烴分離罐酸藏量恒定。

(3)優(yōu)化前工業(yè)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，自汽化酸烴分離罐酸烴分離效果不佳，反應(yīng)流出物中攜帶硫酸或硫酸酯。優(yōu)化前后酸烴分離罐和一級(jí)精細(xì)聚結(jié)器出口反應(yīng)流出物中總硫含量分別見(jiàn)圖6和圖7。

圖6 優(yōu)化前酸烴分離罐和一級(jí)精細(xì)聚結(jié)器出口反應(yīng)流出物總硫含量(2021年)

圖7 優(yōu)化后酸烴分離罐和一級(jí)精細(xì)聚結(jié)器出口反應(yīng)流出物總硫含量(2022年)

由圖6和圖7可以看出：優(yōu)化后酸烴分離罐出口流出物總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均由優(yōu)化前的89 μg/g降至27 μg/g，循環(huán)烴帶酸量降低69.7%，優(yōu)化效果明顯；優(yōu)化后一級(jí)精細(xì)聚結(jié)器出口流出物總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均由優(yōu)化前的32 μg/g降至9 μg/g，循環(huán)烴帶酸量降低，導(dǎo)致精細(xì)聚結(jié)器出口流出物硫含量同步降低。

(4)優(yōu)化前工業(yè)裝置滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，受自汽化酸烴分離罐填料層酸烴分離效果不佳影響，副產(chǎn)酸帶烴量大，電加熱器不能及時(shí)有效脫除副產(chǎn)酸中的含酸烴類，進(jìn)而導(dǎo)致含酸氣堿洗塔和酸霧堿洗分液罐頻繁換堿；優(yōu)化后在工藝參數(shù)相同的條件下，含酸氣堿洗塔月均換堿頻次由3次降至1次，酸霧堿洗分液罐月均換堿頻次由4次降至1次。

2.1.3 酸循環(huán)泵振動(dòng)優(yōu)化

自汽化酸烴分離罐底部酸烴相分離不穩(wěn)定，易出現(xiàn)酸循環(huán)泵及出入口管線振動(dòng)大等不利于裝置安全運(yùn)行的因素。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)穩(wěn)定酸烴相的破渦器，穩(wěn)定循環(huán)酸中烴相含量，減少不穩(wěn)定兩相流的存在。增加循環(huán)酸出入口管線及截止閥位置處的地面生根支撐，減小酸循環(huán)泵及管線的振動(dòng)。圖8為優(yōu)化前后近一年脫異丁烷塔操作參數(shù)。

圖8 優(yōu)化前后酸循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)端水平與垂直振動(dòng)變化趨勢(shì)

由圖8可知：酸循環(huán)泵優(yōu)化前驅(qū)動(dòng)端水平振動(dòng)穩(wěn)定在3～4 mm/s，垂直振動(dòng)穩(wěn)定在1～2 mm/s，基本滿足設(shè)計(jì)條件；優(yōu)化后酸循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)端水平振動(dòng)略有上升，但仍未超過(guò)4.5 mm/s，垂直振動(dòng)持續(xù)降低，基本穩(wěn)定在1 mm/s左右，表明自汽化酸烴分離罐新增破渦器后，減振效果顯著。

本技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是酸烴汽化內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)要兼顧壓差與酸烴分離能力的匹配；酸烴粗分內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計(jì)要兼顧酸烴界位高度、聚結(jié)內(nèi)構(gòu)件壓降及酸烴分離精度的平衡；破渦器的設(shè)計(jì)要兼顧酸烴相混合與酸烴相界面的穩(wěn)定。

通過(guò)模擬計(jì)算重新設(shè)計(jì)制造汽化填料模塊，并將填料層分為兩層布置，兩層填料之間及最底層設(shè)計(jì)兩層強(qiáng)化支撐梁。通過(guò)優(yōu)化計(jì)算、設(shè)計(jì)、增加循環(huán)烴出口酸烴粗分內(nèi)構(gòu)件，強(qiáng)化循環(huán)烴在自汽化罐內(nèi)的粗分，從而大幅度降低循環(huán)烴的攜酸量，進(jìn)一步降低回收酸泵的負(fù)荷。優(yōu)化設(shè)計(jì)穩(wěn)定酸烴相的破渦器，穩(wěn)定循環(huán)酸中烴相含量，減少不穩(wěn)定兩相流的存在，減小酸循環(huán)泵及管線的振動(dòng)。

2.2 換熱流程節(jié)能優(yōu)化

為降低烯烴與烯烴間聚合的幾率，保證烷基化反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量合格[9-10]，需要保證烷基化反應(yīng)進(jìn)料烷烯比不低于8，反應(yīng)流出物中大量未反應(yīng)的異丁烷需要經(jīng)脫異丁烷塔分離后再循環(huán)回烷基化反應(yīng)器，因此裝置脫異丁烷塔的塔底重沸器是主要的蒸汽消耗設(shè)備。優(yōu)化前一方面脫異丁烷塔進(jìn)料溫度偏低，塔底蒸汽耗量大；另一方面裝置副產(chǎn)凝結(jié)水需冷卻后送出裝置，用能未得到優(yōu)化。

通過(guò)流程模擬優(yōu)化數(shù)據(jù)可知，通過(guò)提高脫異丁烷塔進(jìn)料溫度，可以在保證塔頂異丁烷質(zhì)量合格的前提下提高輕、重組分的相對(duì)揮發(fā)度，從而可以在相同的理論板數(shù)下實(shí)現(xiàn)塔底熱負(fù)荷降低，節(jié)能降耗，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 優(yōu)化前后脫異丁烷塔操作參數(shù)

由表1可知：節(jié)能優(yōu)化改造后，脫異丁烷塔塔頂異丁烷純度有所下降，但仍滿足內(nèi)控指標(biāo)純度(w)不低于85%的要求，且不影響異丁烷作為產(chǎn)品外售；在處理量增加的情況下，脫異丁烷塔進(jìn)料溫度提升16.7 ℃，塔底再沸器1.0 MPa蒸汽消耗量降低1.5 t/h，凝結(jié)水冷卻用循環(huán)水用量降低200 t/h，年經(jīng)濟(jì)效益約為340萬(wàn)元。

2.3 長(zhǎng)周期運(yùn)行能力優(yōu)化

工業(yè)裝置運(yùn)行期間雖整體運(yùn)行平穩(wěn)，但因本裝置為首套工業(yè)示范性裝置，因此設(shè)計(jì)上尚存在進(jìn)一步優(yōu)化的可能。結(jié)合運(yùn)行期間出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)工業(yè)裝置進(jìn)行工藝改進(jìn)，以期提高裝置穩(wěn)定性，保證裝置安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行，具體優(yōu)化措施如下。

2.3.1 分餾單元含硫氣體外排流程優(yōu)化

從烷基化精制單元來(lái)的反應(yīng)流出物會(huì)含有極少量的烯烴與硫酸反應(yīng)所生成的中性硫酸酯。這些酯類會(huì)在下游異丁烷塔的高溫條件下分解釋放出二氧化硫，二氧化硫長(zhǎng)期積聚會(huì)導(dǎo)致異丁烷產(chǎn)品質(zhì)量不合格，因此需要定期排放置換含硫氣體。原有流程設(shè)計(jì)含硫氣體直接排放至低壓瓦斯系統(tǒng)，含硫氣體遇水形成稀酸，會(huì)造成低壓瓦斯系統(tǒng)嚴(yán)重腐蝕。

通過(guò)流程優(yōu)化，將分餾塔塔頂回流罐頂部含硫氣體排放去向由直接排放至低壓瓦斯系統(tǒng)優(yōu)化為排放至本裝置含酸氣系統(tǒng)，含硫氣體經(jīng)含酸氣堿洗塔堿洗后再排放至低壓瓦斯系統(tǒng)，有效降低排放氣中二氧化硫含量，消除管線腐蝕泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 預(yù)加氫催化劑在線再生流程優(yōu)化

隨著催化裂化原料的重質(zhì)化以及催化裂化反應(yīng)溫度的提高，催化裂化碳四烴類中丁二烯含量不斷增加，有不少催化裂化裝置產(chǎn)生的碳四烴類中丁二烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.5%。烷基化原料中的丁二烯是耗酸的主要雜質(zhì)，并且丁二烯多聚反應(yīng)生成的長(zhǎng)鏈物質(zhì)易造成烷基化油終餾點(diǎn)升高，因此非常有必要將其脫除。工業(yè)裝置采用選擇性加氫工藝脫除原料中的丁二烯，同時(shí)提高原料中單烯烴的含量。

工業(yè)裝置運(yùn)行期間受上游原料性質(zhì)波動(dòng)影響，預(yù)加氫催化劑會(huì)暫時(shí)性失活，需經(jīng)熱氫汽提操作進(jìn)行催化劑再生。但因流程設(shè)置問(wèn)題，預(yù)加氫反應(yīng)器無(wú)法切出進(jìn)行催化劑單獨(dú)再生，若停工再生催化劑會(huì)嚴(yán)重影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行能力。

通過(guò)流程優(yōu)化，一方面增加預(yù)加氫反應(yīng)器退料線，便于催化劑再生前退凈預(yù)加氫反應(yīng)器內(nèi)碳四物料；另一方面將再生氫氣線移位，便于在不影響其他單元正常運(yùn)行的前提下提供再生氫氣。圖9為預(yù)加氫催化劑在線再生流程。流程優(yōu)化后失活預(yù)加氫催化劑能夠正常進(jìn)行在線再生，顯著提高了裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行能力，避免了因預(yù)加氫催化劑失活導(dǎo)致的停工。

圖9 預(yù)加氫催化劑在線再生流程

2.3.3 低壓蒸汽出裝置壓力控制優(yōu)化

由于烷基化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該裝置設(shè)計(jì)中創(chuàng)造性地采用特殊結(jié)構(gòu)的自汽化分離器與烷基化反應(yīng)器集成組合，既保證了烴相和酸相在較低的溫度下充分混合分散反應(yīng)，同時(shí)又保證了反應(yīng)熱能夠順利取出。

工業(yè)裝置汽輪機(jī)由3.5 MPa蒸汽驅(qū)動(dòng)并副產(chǎn)1.0 MPa蒸汽，因分餾單元1.0 MPa蒸汽用量較低，因此汽輪機(jī)副產(chǎn)1.0 MPa蒸汽除供裝置分餾單元自用外，部分1.0 MPa蒸汽外送并入蒸汽管網(wǎng)。因1.0 MPa蒸汽出裝置為手閥控制，汽輪機(jī)背壓為系統(tǒng)管網(wǎng)壓力，受全廠整體節(jié)能優(yōu)化方案影響，汽輪機(jī)背壓較低，接近機(jī)組背壓聯(lián)鎖值，壓縮機(jī)組存在聯(lián)鎖停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；另因汽輪機(jī)背壓為系統(tǒng)管網(wǎng)壓力，當(dāng)其他裝置出現(xiàn)異常情況導(dǎo)致蒸汽系統(tǒng)壓力波動(dòng)時(shí)，本裝置無(wú)調(diào)節(jié)手段，易受系統(tǒng)影響出現(xiàn)機(jī)組停機(jī)導(dǎo)致的非計(jì)劃停工。

通過(guò)流程優(yōu)化，于1.0 MPa蒸汽出裝置線處增加壓控閥，調(diào)節(jié)控制出裝置1.0 MPa蒸汽壓力。因工業(yè)裝置副產(chǎn)1.0 MPa蒸汽，壓控閥的設(shè)置可在系統(tǒng)管網(wǎng)壓力出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)調(diào)整外送1.0 MPa蒸汽量，控制本裝置機(jī)組背壓穩(wěn)定，增加裝置抗干擾能力，有效增加裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行能力。

3 下一步優(yōu)化措施

3.1 停用脫輕烴塔

工業(yè)裝置配套設(shè)置原料預(yù)處理單元，一方面通過(guò)選擇性加氫技術(shù)，在加氫催化劑作用下，通過(guò)飽和其中一個(gè)雙鍵，脫除原料中的丁二烯雜質(zhì)，以降低酸耗并保證烷基化油產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面通過(guò)脫輕烴塔脫除原料中的碳三、未反應(yīng)氫氣等輕組分以及原料中的二甲醚等含氧化合物雜質(zhì)。本裝置設(shè)計(jì)混合碳四原料中丙烷摩爾分?jǐn)?shù)為0.12%，為避免丙烷富集，部分丙烷需經(jīng)脫輕烴塔脫除，但裝置實(shí)際混合碳四原料中丙烷摩爾分?jǐn)?shù)僅為0.035%，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，加氫后混合碳四原料中的氫氣與碳四組分可通過(guò)自汽化分離罐頂部分離進(jìn)入壓縮機(jī)，并于壓縮機(jī)出口冷劑罐頂部排出裝置，因此可停用脫輕烴塔，降低蒸汽消耗量。

對(duì)硫酸法烷基化而言，除丁二烯外，其他雜質(zhì)的主要影響是增加裝置酸耗，導(dǎo)致配套廢酸再生部分規(guī)模增大，提高裝置投資和運(yùn)行費(fèi)用。原料經(jīng)過(guò)脫輕烴塔處理后能夠有效降低原料中水及二甲醚等含氧化合物含量，若停用預(yù)加氫單元脫輕烴塔，原料中水及二甲醚等含氧化合物無(wú)法脫除，會(huì)增加裝置酸耗進(jìn)而增加三劑成本，但脫輕烴塔運(yùn)行會(huì)消耗部分1.0 MPa蒸汽，停用脫輕烴塔會(huì)大幅降低裝置能耗，綜合來(lái)看會(huì)顯著降低裝置生產(chǎn)成本。

3.2 增設(shè)脫異丁烷塔中間再沸器

工業(yè)裝置設(shè)計(jì)初期脫異丁烷塔塔底溫度為143 ℃，分餾塔塔底再沸器設(shè)計(jì)使用低壓蒸汽，目前通過(guò)裝置優(yōu)化調(diào)整，脫異丁烷塔塔底溫度控制在110 ℃，中間各塔板溫位較適合使用低溫?zé)?，因此可通過(guò)增設(shè)脫異丁烷塔中間再沸器[11]，充分利用廠區(qū)其他裝置低溫?zé)嵩?。根?jù)核算，投用中間重沸器后，塔底再沸器可降低30%負(fù)荷，1.0 MPa蒸汽用量降低5 t/h，預(yù)計(jì)年經(jīng)濟(jì)效益為1 000萬(wàn)元，可顯著提高該自主研發(fā)工藝指標(biāo)的先進(jìn)性，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié) 論

(1)通過(guò)模擬計(jì)算重新設(shè)計(jì)制造汽化填料模塊，并將填料層分為兩層布置，兩層填料之間及最底層設(shè)計(jì)兩層強(qiáng)化支撐梁，在保證酸烴分離效果前提下有效降低填料層壓降至0.1 MPa以下，顯著降低填料層坍塌安全風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)增加循環(huán)烴出口酸烴粗分內(nèi)構(gòu)件，強(qiáng)化自汽化罐內(nèi)循環(huán)烴的粗分效果，從而大幅度降低循環(huán)烴的攜酸量、副產(chǎn)酸的帶烴量等，進(jìn)一步降低回收酸泵的負(fù)荷。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)穩(wěn)定酸烴相的破渦器，穩(wěn)定循環(huán)酸中烴相含量，減少不穩(wěn)定兩相流的存在，酸循環(huán)泵及管線的振幅降至1 mm/s左右。

(2)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)換熱流程，利用裝置副產(chǎn)凝結(jié)水為脫異丁烷塔進(jìn)料加熱，在保證異丁烷質(zhì)量合格前提下，脫異丁烷塔進(jìn)料溫度提升16.7 ℃，塔底再沸器1.0 MPa蒸汽消耗量降低1.5 t/h，凝結(jié)水冷卻用循環(huán)水用量降低200 t/h，年經(jīng)濟(jì)效益約為340萬(wàn)元。

(3)通過(guò)優(yōu)化流程設(shè)置，將分餾單元外排含硫氣相并入含酸氣堿洗系統(tǒng)，有效避免管線腐蝕；配置預(yù)加氫反應(yīng)器在線再生流程，提高裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行能力，避免因催化劑失活停工；增加1.0 MPa蒸汽壓控閥，維持壓力平穩(wěn)，提高裝置抗干擾能力，避免因系統(tǒng)蒸汽波動(dòng)壓縮機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)導(dǎo)致的裝置停工。

(4)針對(duì)工業(yè)裝置運(yùn)行現(xiàn)狀提出停用脫輕烴塔及增設(shè)脫異丁烷塔中間再沸器等進(jìn)一步節(jié)能降耗措施，提高裝置競(jìng)爭(zhēng)力。