提高加氢裂化装置循环氢纯度方法的探讨.doc

提高加氢裂化装置循环氢纯度方法的探讨 ?20?石油炼制1993年第24卷 一 c;} 提高加氢裂化装置循环氢 纯度方法的探讨 陈毓瑞刘建宇To1-_._-一._-_.～t .(抚顺石油化工研究院) lJ摘要以齐鲁石化公司胜利炼油厂220kt/a缓和加氢裂化工业试验装置为倒,根据气液 相平衡原理计算了循环氢的纯度,阐述了新鲜氢纯度,高压分离器温度等因素对加氢裂化装置 循环氢纯度的影响,并对诸多的影响因素进行了分析,针对该工业试验装置循环氢纯度偏低的 问题,提出了解决问题的具体方法.结果表明,新鲜氢纯度是影响循环氢纯度的主要因素,新鲜 氢纯度每提高2v,循环氢纯度可提高3.5v左右}冷高压分离器温度对循环氢纯度的影响 也较大,冷高压分离器温度每降低5C,循环氢纯度可提高lv%左右. 主题词:加氢裂化装置率鞭.堕苎皇工业规模计算方法 1前言 近年来,我国的加氢裂化技术取得了很 大进展.开发了适应不同要求的多种加氢工 艺和相应的催化剂.缓和加氢裂化工艺是重 油轻质化的新技术.应用该技术可以在中等 压力下使重质烃类在催化剂的作用下选择性 地进行轻度加氢裂化,优先将多环烃类转化 为单环烷烃,从而得到高芳烃潜含量的重整 原料和高质量的柴油,同时相应地增加未转 化尾油中的链烷烃含量,使未转化尾油成为 优质的裂解制乙烯原料 抚顺石化研究院对缓和加氢裂化催化剂 和工艺进行了开发研究,并取得了突破性的 进展,已于1989年在齐鲁石化公司胜利炼油 厂进行了缓和加氢裂化的工业试验. 由于胜利炼油厂的工业试验装置是由加 氢精制装置改造而成的,与实验室的流程有 所不同,流程中设有热高压分离器(以下简称 热高分)试验中发现循环氢纯度达不到要 求.降低了氢分压.因此设法提高循环氢纯度 就成为这次试验的一个重要问题.本文就如 何提高循环氢纯度的方法进行探讨. 2实验窒装置与工业试验装置的差异 实验室的试验是在从美国引进的A2中 试装置中进行的.该装置反应部分的工艺流 程见图1. 圈1实验室装置流程示意图 气 生直 拷永 工业试验装置是由胜利炼油厂原400 kt/a孤岛蜡油加氢精制装置改造而成.反应 部分的工艺流程见图2. 将图1和图2相比较可以看出,两个工 艺过程对循环氢纯度影晌的主要差异有以下 三点: 第1l期石油炼制 图2工业实验装置流程示意图 2.1油气分离系统不同 2.1.1工业试验装置油气分离系统流程 反应后的物流与进料换热后降温至180左 右进入热高分进行气液分离,分离出的气体 再经空冷器,水冷器冷却至40左右进入冷 高压分离器(以下简称冷高分),再次进行气 液分离.分离出的大部分气体循环使用.热高 分的液相与冷高分的液相混合后直接进入低 压分离器进行气维分离,分离出的液体(即生 成油)经换热,加热后进入分路塔. 2.1.:2实验童装置的油气分离系统流程 反应后的物流直接降温至40左右进入高 压分离器,闪蒸出的气体作为循环氢;分离出 的液体进入低压分离器,其液体产品在稳定 塔脱除部分溶解气后,经加热进入分馏塔. 2.1.3两种分离系统的比较工业试验装 置设置热高分后,由于经低压分离器出来的 生成油温度较高,所以可节省能源.又由于进 入空砖器及水冷器的物流的流率减小,因而 降低了空冷器和水冷器的热负荷,同时减小 了循环氢系统的压力降.但是,随着温度的升 高.氢气在油中的溶解度增大,而气烃类的 溶解度减小,即达到气液平衡时,气相中的氢 气浓度降低,烃类含量增高.对加氢裂化过程 而言,由于气态烃的生成量较大,所以循环氢 纯度的降低将更为显着. ? 21? 2.2新氢纯度不同 实验室试验采用电解氢(氢纯度～ 100),而工业试验所用新鲜氢为水蒸气一烃 类转化制氢生产的氢气,氢纯度～95左右. 2.3排废氢情况不同 实验室采用不排废氢的流程,工业试验 则排放部分废氢以适当增加循环氢纯度,但 是为了尽量地降低成本.排废氢量不可能太 大 以上3种因素的综合结果,使这次工业 试验时循环氢纯度降低.达不到指标要求. 3计算用基础数据 计算所用的基础数据均取自缓和加氢裂 化工业试验装置基础设计.其中,化学氢耗量 为1.10(对原料),其它数据见表1～4. 表1原料(胜年IIVGO)和生成油性质 表2反应部分操作条件 项目精制反应器袭化反应器 ?22?石油炼制]993年第24卷 衰3产品分布 衰4工艺气体流事 项目流辜/m(标准状态)?h一 新鲜氢 循环氢 捧放气 454O 从而得到: {2,/L1+(,一1)])一1—0(6) 应用牛顿迭代法设置适宜的初始e值,即可 由式(6)解出e值,然后分别由式(5)和式(4) 解出…Y 上述各式中: F,,工——分别为进料,气相和液相产 物的流率,kmol/h;一 Y,——分别为进料,气相和液相产 物中i组分的摩尔分率; —— 摩