油化结合优化乙烯原料

第23卷第2期石化技术与应用Vol.23 No. 22005年3月Petrochemical Technology & ApplicationMar.2005工业技术( 114~116 )油化结合优化乙烯原料.丁书荣王彤(中国石油兰州石化公司技术开发处,甘肃兰州730060 )摘要兰州石化公司乙烯生产规模由24万t/a扩建至70万t/a后,自给乙烯原料将会不足。通过分析现有乙烯原料资源的特点和配置情况并结合炼油工艺产品现状提出了对石脑油、加氢裂化尾油、重整拨头油、抽余油、液化气和催化干气等资源进行优化利用的措施并指出需扩建中压加氢装置和新建渣油加氢装置，以满足乙烯原料需求实现资源的优化配置。关键词:乙烯原料炼油化工优化中图分类号TQ221.21*1文献标识码:B文章编号:1009 -0045( 2005 )02 -0114-03兰州石化公司为了满足发展需求拟通过新表1不同石油 馏分作乙烯原料的产品收率对比建装置将乙烯生产能力由目前的24万t/a提高项目轻石脑油重石脑油轻柴油 减压馏分 油至70万t/a并于2006年底建成投产。由于原油馏程/C36-110 40~164 176 ~343335 ~515乙烯收率/%31.025.524.18.9资源的紧缺新装置投产后乙烯原料将会不足。丙烯收率/%18. 815.314.313.9另外,由于乙烯原料费约占总成本的70% ,因此丁二烯收率/%10.08.38.49.7做好油化结合,优化乙烯原料,是实现企业整体效益最大化的关键。由表1可见轻石脑油的乙烯收率最高,重石脑油与轻柴油的乙烯收率基本相当,而 减压馏1乙烯原料资源的特 点分析①分油( VGO )的乙烯收率最低。实际上除了像大由石油烷烃经管式炉裂解制得的乙烯占世庆原油石蜡基VGO外其他原油的VG0若直接界乙烯总产量的99%以上。石油烃裂解生产乙.作乙烯原料用,不仅收率低,而且还会致使裂解烯的收率主要受其组成的影响:烷烃较易裂解炉对流段的结焦周期缩短,严重影响生产。如将生成乙烯和丙烯,正构烷烃的乙烯收率比异烷经过加氢处理的VG0用作乙烯原料,由于精制烃高烯烃的裂解性能不如烷烃，环烷烃裂解的过程几乎没有开环作用,链烷烃和芳烃含量变化烯烃(乙烯、丙烯和丁二烯)收率低于链烷烃而很小所以乙烯收率也不会得到明显改善。芳烃收率则高于链烷烃;芳烃裂解较困难易生加氢裂化产品煤油组分中异构烷烃和环烷成重质芳烃甚至结焦(。因此乙烯原料最佳组烃的含量高不适合作乙烯原料。但加氢裂化尾分应是正构链烷烃,故作为乙烯原料而言,石蜡油裂解的3烯收率却较高，是很好的乙烯原料。这是由于虽然尾油与煤油组分中的链烷烃含量基原油比中间基原油和环烷基原油的石油产品.相当但尾油中正构烷烃所占比例较大;另外随更具有优势。着碳原子数目的增加异构烷烃和正构烷烃裂解由于我国原油的特点是轻油馏分含量低,因中国煤化工异将会减小。在相似此乙烯生产多以液态烃、石脑油和直馏柴油为原，YHCNMHGo为原料的加氢裂化料。大型乙烯生产装置都是以石脑油和直馏柴油为主要原料,有的乙烯生产装置甚至将减压蜡油直接作为乙烯裂解原料。表1[2]列出了不同石D收稿日期2004- 08- 18修回日期2004- 10- 13作者简介丁书荣1968 - ) 男,甘肃兰州人工程师现从油馏分蒸猎袈瓣匠烯产品的收率。事炼油化工技术管理工作。第2期丁书荣等.油化结合优化乙烯原料115.尾油在乙烯裂解炉对流段和辐射段中的结焦倾表3 重整拔头油的组成数据向略高于轻柴油,但远低于直馏VG0 ,故加氢裂组分质量分数/%化尾油可以保证乙烯裂解炉正常的运转周期3。丙烷5.12异戊烷32.55正丁烷12.46环戊烷2. 80但如果加氢裂化的原料中掺入了部分焦化蜡油,异丁烷4.18己烷4. 12则尾油的结焦倾向增加。正戊烷38.772乙烯原料 资源的优化利用由表3可见,重整拔头油主要组分是C4和2.1石脑油的优化利用根据石脑油作乙烯原料时产品收率高的特C,烷烃故是很好的乙烯原料。以前重整拔头油点应将常减压装置生产的石脑油在满足重整装-部分用作燃料剩余部分则用于调和汽油。重置原料需求后全部用作乙烯原料并根据加工原整拔头油辛烷值较低故不是理想的汽油调和组油种类的不同尽可能将环烷烃含量高的用作重分而作为燃料使用则是浪费。应对重整装置瓦整原料,而将环烷烃含量低的用作乙烯原料。例斯系统和加热炉火嘴进行改造使加热炉改烧炼如北疆原油属中间-环烷基原油,南疆原油属厂干气而将重整拔头油全部用作乙烯原料。另中间-石蜡基原油应将这两种原油的直馏石脑外重整脱戊烷塔的塔顶组分主要是C3、C4和Cs油组分用作重整原料;而吐哈原油、青海原油、长烷烃不需要进一步分离,可直接混入重整拔头庆原油和采南原油都属石蜡基原油应将这几种油中作乙烯原料这样可以停开C:/Cs分离塔。原油的直馏石脑油组分用作乙烯原料。延迟焦2.4抽余油的优化利用化装置所产的石脑油经过加氢后全部用作乙烯抽余油分为重整抽余油和裂解抽余油。重原料。另外由于重石脑油是重整装置生产高辛整抽余油的产量约为9万/a ,以前主要用于调烷值汽油和芳烃的优质原料,因此可将加氢裂化和汽油其主要组分是链烷烃,环烷烃和芳烃的装置所产的轻石脑油用作乙烯原料，重石脑油则含量很低辛烷值也较低,故是优质的乙烯原料。由于重整抽余油中含有约5%的烯烃,如果将其用作重整原料。石脑油平衡数据见表2。单独裂解则需先加氢饱和。裂解抽余油的产量表2兰州石化公司不同装置石脑油用量万t/a约为8.3万t/a环烷烃含量高烯烃含量很低不装置名称装置规模乙烯原料重整原料适宜做乙烯原料,而是重整装置的理想原料，这常减压1050101.750.8样可节约出等量的石脑油用作乙烯原料。由于延迟焦化2026.50裂解抽余油中含有少量的消泡剂和变质溶剂等加氢裂化1206.413.1.合计1290134. 663. 9杂物如直接作为重整原料，会使预加氢反应器的压降迅速.上升,影响重整装置的长周期运转由表2可见,通过对石脑油资源的优化利所以应先将其中的少量重组分在分馏塔内通过用,可供乙烯生产用石脑油原料134.6万V/a。蒸馏方式除去然后再用于重整装置。2.2加氢裂化尾油的优化利用2.5液化气的优化利用石油馏分的芳烃指数( BMCI )越小,其烷烃催化裂化装置生产丙烷5万tV/a。 丙烷以前含量越高。石蜡基、中间基和环烷基石油馏分的仅作为液化气销售,但丙烷单程乙烯收率可高达BMCI分别为0~12、24~52和55~ 100。兰州石39%故应通过技术改造将丙烷用作乙烯原料。化公司加氢裂化尾油的设计性质如下:密度催化裂化装置生产的重C4除大部分作化工(20 C )为829 kg/m' 馏程为368 ~520 C ,BMCI中国煤化工。重C4中丁烯-2质值为6.6~9.5。因其BMCI值较小,故应将.MHCN M H质量分数约为21% ,由44.8万t/a的加氢裂化尾油全部用作乙烯原料。于其烯烃含量很高故不宜单独作乙烯原料。但2.3重 整拔头油的优化利用若将重C,按照一定比例(不大于5% )均匀掺入重整拔头油的产量约为8.2万t/a表3列出乙烯原料中所得3烯收率以及裂解炉结焦倾向了重整拔实准的组成数据。都不受影响,乙烯原料的烯烃含量仅.上升0. 5%。116.石化技术与应用第23卷烷基化尾气有正丁烷和异丁烷两种。正丁39.39% ,以上3项合计为56.49%。由于轻石脑烷产量为1.8万t/a其中正丁烷组分质量分数为油和尾油可作乙烯原料,重石脑油是优质的重73.46%异丁烷组分质量分数为26. 54% ,以前整原料,因此如果将中压加氢裂化装置的规模作为液化气销售。正丁烷裂解的乙烯收率可高由120万t/a提高至160万t/a ,即可增加乙烯达34%相应的丙烯收率也较高,故应将正丁烷原料18万t/a、重整原料4.6万t/a将满足原料全部用作乙烯原料。需求。2.6 催化裂化干气的优化利用中压加氢裂化装置所用原料为VGO ,扩建催化裂化干气中乙烯、乙烷组分的质量分数后必会使重油催化裂化装置VG0的加工量减分别接近20% ,以 前仅用作燃料。为了合理利用少而由于重油掺炼比的限制,最终则使重油催这一资源需新建1套变压吸附装置,以从催化化裂化装置能够加工的减压渣油量减少造成干气中回收乙烯和乙烷富含乙烯和乙烷的产品减压渣油过剩,只能大量生产低价值的燃料油;气经过精制后再进入乙烯装置的分离系统。催另外,由于石油焦硫含量为2.5%质量较差故化裂化干气产量为16.5 万t/a ,产品气产量为应新建1套渣油加氢装置,用于处理硫、重金属7.5万t/a 吸附废气产量为9万t/a可回收乙烯和残炭含量高的南疆原油的减压渣油提高产约2.5万/a、乙烷约2.5万t/a，相当于提供了品的附加值,改善石油焦的质量,并使中压加氢14万t/a的石脑油原料,回收的乙烷可用于循环裂化装置有足够的原料,同时还可提高炼厂的裂解。另外由于吸附废气中的氢气含量较高还硫回收率,减少环境污染[ 5]。可通过变压吸附装置回收氢气4]。4结束语3炼油工艺路线的优化调整兰州石化公司乙烯生产规模扩大后,乙烯原兰州石化公司原油加工量为1050万/a时料将会紧缺。重整抽余油、重整拔头油、催化干乙烯和重整原料构成及用量列于表4。气和液化气等资源,以前化工利用率较低,但用作乙烯原料后既可解决乙烯原料不足的问题，又，辰4 乙烯和重整原料构成及用量 万t/a可提高资源的使用价值实现双效。原料名称乙烯用量重整用量直馏石脑油134. 650.8为了解决原油紧缺,避免乙烯和重整装置互加氢裂化轻石脑油.40争原料需采取扩建中压加氢裂化装置和新建渣加氢裂化重石脑油13.1油加氢装置及对炼油生产工艺路线进行优化调加氢裂化尾油44. 8整等措施拓宽乙烯原料来源,达到乙烯原料自重整拔头油8.2重整抽余油给的目标。裂解抽余油8.3参考文献:重碳四..1.8[1]王丽景.炼油厂拓宽乙烯原料方案探讨A]中国石油炼制正丁炜1.8回收乙烯乙烷5技术大会论文集C]大连大连出版社.2003.376 -381.合计216. 672. 2[2]于丹吴宜冬.加氢裂化尾油蒸汽裂解性能的研究A ]. 环境友好的炼油化工技术C ]北京:中国石化出版社.2003. 186由表4可见,乙烯和重整装置的原料总供- 194.给量分别为216.6万t/a和72.2万V/a。而70[3]潘元青王阳.乙烯供需现状及发展趋势[ J]石化技术与应万/a乙烯装置原料需求量约为220万/a ,重中国煤化工化裂化干气的综合利用[ J]整装置设计能力为80万Va ,都稍有不足。中MHCNMHG315-319.压加氢裂化装置液收在95%以上轻石脑油、重:[5]刘惠斌,田肃宁.兰州石化公司执行清洁汽油新标准的技术石脑油和尾油的收率分别为5.59%、11.51%和方案J]石化技术与应用2004 22(5 ) 368 -370.