芳烴液化氣蒸汽裂解工藝優(yōu)化與評價

1、源 德粥探雕 乙 烯 工 業(yè)2 0 0 8 ， 2 0 ( 2 ) 5 ～ l 0H T Ⅱ E N E “ 旺 ) U S 】Y芳 烴 液 化 氣 蒸 汽 裂 解 工 藝 優(yōu) 化 與 評價 貢 寶仁 ( 中國石化揚子石油化工股份有限公司烯烴廠 ， 江蘇 南京 ， 2 1 0 0 4 8 )摘 要 ： 對 以芳烴 液化 氣為原料裂解 生產(chǎn) 乙烯工 藝進行 了評價 ， 提 出了在 S R T —l l I 型爐上 裂解 的最 佳 工藝操

2、作條件 。總結(jié) 了芳烴液化 氣在 S R T —l l I 型 爐上運行情 況 ， 并對 乙烯裝置整 體經(jīng) 濟效益 的影 響進 行 了分析 。關(guān)鍵詞 ： 液化 氣； 裂解 ；乙烯裝置 ； 優(yōu)化 ； 評價 乙烯作 為石油化 工的基礎(chǔ)原料 ， 是石油化工 產(chǎn)業(yè)中極其重要 的組成部分。生產(chǎn) 乙烯所用的原 料范圍較寬 ， 從最 輕的 乙烷一直 到最 重的減壓柴 油( 有 的要加氫飽和) 。從 目前全球裂解原料 的構(gòu) 成情況看 ， 石腦 油仍是

3、全球 最 主要 的裂解原 料。2 0 0 4 年全球裂解原料 中， 石腦油占 4 7 ． 8 ％， 乙烷 占1 8 ． O ％， 乙烷／ N烷 占 5 ． 6 ％， 丙烷 占 6 ． 1 ％， 丁烷 占2 ． 2 ％， L P G ( 丁烷／ N烷) 占3 ． 8 ％， 瓦斯油 占4 ． 5 ％，混合原料 占 9 ． 5 ％， 其他 占 2 ． 5 ％。由于資源狀 況的不 同， 各地 區(qū) 乙烯裂解原 料 構(gòu)成存在著很大的差異 。北美和中

4、東地 區(qū)天然氣 儲量十分豐富， 該地 區(qū)普遍采用 乙烷作為裂解原 料 ， 而亞太和西歐地 區(qū)大量采用 石腦油作為裂解 原料? 1 。我 國乙烯生產(chǎn)原料主要為石腦油 、 柴油 、加氫裂化尾油及芳烴抽余油等 ， 輕烴 比例較低 ， 乙 烯收率始終不能明顯提高 。近幾年 國內(nèi)乙烯生產(chǎn) 廠本著“ 宜烯則烯 、 宜芳 則芳 ” 的原則 ， 在裂解原料 優(yōu)化方面做了大量工作 。芳烴液化氣( 以下簡稱 L P G ) 是 十分理想 的乙烯裂解原料 ，

5、 裂解產(chǎn)物 中乙烯收率高 ， 裂解爐清焦 周期長， 經(jīng) 濟效益 明顯 優(yōu)于 重質(zhì)油 品裂解 原 料。中國石化揚子石油化工股份有 限公 司烯烴廠 ( 以下簡稱揚子) 根據(jù)公 司總體物料平衡情況 ， 于 2 0 0 7年成功實施 L P G蒸汽裂解項 目， 以拓寬裂解原 料 來源 ， 優(yōu)化裂解原料 ， 降低生產(chǎn)成本 。1U ， G 裂解 1 ． 1 項 目概況 L P G裂解 在技術(shù)上 是成熟的 ， 就揚子烯烴廠 現(xiàn)有裝備而言 ， 在工程上

6、完成 L P G裂解是可行的。利用揚子烯烴廠原有的 4 O 0m 3 球罐作為裂解原料 中間罐( 原為輕石腦油貯罐 ) ， 增設(shè)輸 送泵和蒸發(fā) 器、 過熱器 ， 氣相送人 1 號 乙烯裝置 2臺 S R T 一1 1 1型裂解爐( B A一1 0 5 ， B A一1 0 6 ) 。B A一1 0 5與 B A一1 0 6 爐增加相應(yīng)的氣相進料系統(tǒng) ， 使其既可以裂解 石腦油等液相原 料 ， 又可裂解 L P G 。從外部 引人 循環(huán)乙烷

7、氣體 ( 0 ． 8M P a ( 表 ) ， 3 5o C ) ， 形成罐壓調(diào) 節(jié)系統(tǒng) ， 維持 L P G球罐罐壓 。L P G裂解 工藝流程 見 圖 1 。1 ． 2L P G 原料 1 ． 2 ． 1L P G 原 料組 成 L P G原料組成見表 1 。表 1L P G組 成 墮些!!含量 () ， ％ 0 ． 1 10 ． 8 57 ． 5 63 1 ． 5 73 7 ． 0 32 1 ． 7 80 ． 8 90 ． o 7

8、組分流量／ ( t · h) O ． 0 33O ． 2 5 52 ． 2 6 89 ． 4 7 11 1 ． 1 0 9 6 ． 5 4 3O ． 2 6 7O ． 0 2 1從表 1 可看 出， 丙烷含量() 達(dá)到了 3 1 ． 5 7 ％，丁烷與異丁烷之和為 5 8 ． 8 1 ％， 是很好的裂解原料。收稿 日期 ： 2 0 0 8—0 4—1 4 。作者簡 介： 貢寶仁 ( 1 9 5 9 一) ， 男 ， 高級工程

9、師 ， 1 9 8 4 年畢業(yè) 于江 蘇化工學(xué) 院有機 系有機化工 專業(yè) 。多年從 事乙烯 、 乙二醇、 丁 二烯 的生產(chǎn) 、 技術(shù)管理工作 ， 現(xiàn)為 中國石化揚子石油化工股份 有 限烯烴廠 副總工程 師。維普資訊 http://www.cqvip.com 第 2 0 卷 貢寶仁 ． 芳烴液化氣蒸 汽裂解工藝優(yōu) 化與評價 ．7 ·1 ． 3 ． 4L P G裂解工藝操作條件的優(yōu)化 一 定性質(zhì)的原料對于特定 的爐型來說都有最

10、 佳的工藝操作條件 ， 即在 滿足裂解 爐較長運行周 期的前提下， 同時獲得最 大化的產(chǎn) 品收率。為 了 確定 S l I T—m型爐裂解 L P G的最佳 的操作 條件 ，技術(shù)人員對操作 負(fù)荷 、 裂解溫度 以及汽烴 比等幾 方面分別加 以討論。( 1 ) 操作負(fù)荷。L P G原料供應(yīng)系統(tǒng)與蒸發(fā) 系統(tǒng) 按 3 0t ／ h 能力 設(shè)計 ， 而 S R T—m型爐原設(shè)計 以常壓柴油( A G O ) 與 減壓柴油( V G O ) 為主

11、原料 。由于 L P G氣相原料在 對流段爐管中的壓降較液相原料高 ， 重新對 S l I T一Ⅲ型爐對流段進行 了核算 。核算結(jié) 果為 S l I T—m型爐裂解 L P G時最大負(fù)荷為 2 0t ／ h ， 處理量為 3 ． 3t ／ h ． c o i l ， 對應(yīng)進料調(diào)節(jié)閥開度為 9 o ％。L P G流量 與進料調(diào)節(jié)閥開度的關(guān) 系如 圖 2 所 示?？紤]到輻 射段爐管與余熱鍋爐 ( T E L ) 在運行過程 中因結(jié) 焦 將會

12、產(chǎn)生一定的壓降 ， 進料 調(diào)節(jié) 閥開度將進一 步 增大。因此 ， 選擇最大負(fù)荷 的 9 o ％( 1 8t ／ h ) 作為操 作值 。圖 2L P G流量與進料調(diào)節(jié) 閥開度 的關(guān) 系 ( 2 ) 裂解溫度 。為獲得最高 的烯 烴收率 ， 需要根據(jù) 裂解原料 的性質(zhì)選擇最合適的裂解深度 。裂解深度取決 于 裂解溫度和裂解反應(yīng) 的停 留時間。在一定停 留時 間下 ， 裂解輕質(zhì)原料時， 如要 達(dá)到較 高的裂解深度 則裂解溫度將 進一步 提高

13、 ， 而爐 管耐熱程度是有 一 定限制 的。因此 結(jié)合工業(yè) 生產(chǎn) 的實 際情況 ， 以 S l I T—m型 爐 8 3 0o C、 8 3 5o C、 8 4 0o C、 8 4 5o C和 8 5 0~ C 5 個溫度點為試驗點 ， 考察 L P G的裂解性能( 見 圖 3 、 圖 4 ) 。斛 蜚 ， - ：褂 蜚 1 I 1圖 3 產(chǎn) 品收率與裂解溫度 的關(guān) 系圖 4 三烯 總收率與裂解溫度 的關(guān) 系維普資訊 http://w