加氢柴油好吗实验装置哪家好?

作者: 李玉龙 徐胜利

要:140万吨柴油加氢降凝装置是呼和浩特石化公司500万吨扩能改造项目中配套新建的工艺单元装置,该装置于2012年12月开工正常进入试生产,其主要生产功能就是常压直馏柴油的临氢精制和降凝,脱除直馏柴油中的硫、氮、氧,通过临氢降凝将长直链转变为短直链或短直链的异构化,使直馏柴油的凝点降低,从而提高产品质量和使用性能,实现这一生产目标其工艺过程并不复杂,但在实际控制过程中却需要处理好不少问题。
  关键词:柴油 加氢降凝装置 操作
  1 产品分馏塔(T202)液面波动的问题
  T202是装置的产品分馏塔,其主要作用是将精制柴油中的轻石脑油从塔顶分离出去,从而得到闪点合格的精制柴油产品,为了得到闪点稳定的柴油,要求分馏塔的顶压力、进出口流量、顶底温和塔液位都必须保持平稳的状态,然而从2012年装置开工至今,该塔的顶压力、进出口流量、顶底温经过调整都达到了比较平稳的状态,只有塔液位经常处于波动状态,经过认真分析,我们发现柴油中的水分是导致液位大幅波动的主要原因,为此我们采取了以下几个措施:一是校准高低分界位计,及时切除高、低分油中水,严防分馏塔进料带水;二是在防止高分系统铵盐结晶的前提下尽量关小反应注水量,切断水的来源;三是在保证汽提效果的前提下尽量关小汽提蒸汽并提高过热蒸汽温度,保证不在汽提塔(T201)中产生二次凝结水;四是降低汽提塔顶压,让更多的水分从汽提塔顶回流罐(V201)底切除出去;五是及时切除分馏塔回流罐(V202)中携带的少量水,保证分馏塔回流不带水,经过这样的操作调整,使精制柴油的闪点得到了有效的控制。
  2 反应加热炉(F101)的操作
  反应加热炉(F101)的出口温度决定了加氢精制降凝反应的温度,因此炉出口温度的平稳至关重要。为了搞好加热炉的平稳操作,操作上采取了如下几个措施:首先稳定炉子进料量和进料温度。对反应进料泵出口流量的调整必须做到提降量缓慢进行;在进料温度控制方面,要保证炉子的进料温度低于炉子出口温度30 ℃~40 ℃,这样做的目的是一方面使加热炉发挥固有的加热作用,向反应系统提供反应进行所必需的热量,更重要的是要让精制降凝后的反应生成物携带的绝大部分热量用于加热汽提塔(T201)的进料,保证汽提塔(T201)有足够的热量完成汽提分离硫化氢和部分轻烃的目的。
  3 装置酸性水(V102、V103、V201)的外排问题
  装置酸性水有两个来源,一个是防止铵盐结晶堵塞反应系统换热器和反应空冷器注入的除盐水,而产生的酸性水;另一个是脱H2S汽提塔产生的酸性水,这两种酸性水同时被管输至酸性水汽提单元处理,工艺上只有一条管线出装置,在实际生产过程中,经常出现酸性水送不出去的问题,要么是高分酸性水和汽提酸性水发生顶牛,要么因压力低高分酸性水送不出去,要么是装置酸性水总管和全厂含硫污水总管发生顶牛导致整个酸性水送不出去,结果导致分馏系统带水,经常从分馏塔顶回流罐切出大量明水,由于分馏系统经常处于极不稳定的状态,已经对降凝柴油产品的质量稳定性和分馏塔底的精制柴油泵及重沸炉进料泵的安全平稳运行带来了严重的影响,有时因分馏塔内柴油带水甚至导致整个装置紧急停工,为了解决这一问题,目前已经新加了一条酸性水线,基本上解决了酸性水外送的困难,其实,要想彻底解决这一问题,最根本的做法是高分酸性水和汽提酸性水分开走,互不影响。
  4 装置新氢来量波动的问题
  本装置所用新氢的来源是连续重整装置,由于我公司加氢装置较多,目前共有用氢装置4套,分别是140万吨直馏柴油加氢精制降凝装置、30万吨直馏煤油加氢精制装置、90万吨催化柴油加氢改质装置和120万吨直馏汽油加氢精制装置,由于用氢装置多,各个装置的用氢量和操作平稳程度不尽相同,因此在实际生产过程中经常出现氢气平衡不好的问题,具体有以下几种情况:一种情况是当连续重整装置操作出现波动或出现故障时产氢量突然大幅减少或中断,由于各个用氢装置为保本装置短暂维持生产存在争夺氢气的现象;另一种情况是在连续重整装置平稳运行的情况下四套加氢装置中的某一套装置突然发生故障,使该装置的用氢量瞬间大幅减少,导致其他三套用氢装置瞬间难以消化多余的氢气,从而引起各装置的反应系统和高分系统的压力大幅波动和氢气过剩外排火炬,所以本装置很难避免因系统氢气量不稳而带来的操作波动,这是目前影响本装置平稳运行的关键要素之一,为此我们采取了不少措施,原则上当氢气过剩时让改质装置提压,消耗多余的氢气,当系统氢气不足时就让改质装置降低高分系统压力以此释放氢气供给其它装置,这种办法虽然稳定了其它三套装置的系统压力,避免了新氢的外排,却造成了加氢改质装置系统压力的频繁波动,严重影响了加氢改质装置生产的平稳运行和改质柴油产品质量的稳定性,同时对加氢改质装置高压设备的使用寿命构成了直接的威胁,因此这种办法只能是权宜之计,要想彻底解决产氢和用氢的矛盾,做到四套加氢装置均平稳运行,就必须另建一套储氢系统,把多余的氢气及时储存起来以备缺时使用。
  5 压缩机(K101)出口温度的控制方法
  压缩机K101是本装置的关键设备,也是最复杂、最容易发生故障的设备,在压缩机的日常维护项目中各种控制参数互相影响错综复杂,它的平稳运行不单是压缩机本身的问题,它同时涉及到了工艺要求和岗位操作人员的技能水平,因此要保持压缩机的持久平稳运行并能及时诊断故障。在压缩机众多影响要素中,压缩机的出口温度是我们必须控制好的综合性最主要参数,之所以如此,原因是:一方面压缩机的循环端和新新氢端各级出口氢气温度偏高威胁着压缩机的安全平稳运行,极易引起吸、排气阀积炭结焦,导致启闭不严,降低压缩机的工作效率,同时由于热膨胀加剧活塞环和气缸内壁的摩擦程度,严重威胁着压缩机安全运行,同时由于高温还使润滑油粘度降低,润滑效果明显下降,这对压缩机来说更是致命的影响;另一方面压缩机各级出口温度偏高又和反应系统压力的高低息息相关,根据这两年的生产实践证明:反应系统压力高则压缩机出口温度就升高,反应系统的压力低则压缩机的出口温度就降低,这是因为向压力高的系统注入氢气,压缩机的压缩比就会增加,出口氢气温度自然升高,反之则出口气温就会下降。根据对以上两个方面原因的分析,综合其他因素,我们总结出了压缩机出口氢气温度的控制方法如下:(1)保证压缩机各级入口气体的压力不能太低;(2)各级压缩比尽量分布均匀;(3)反应系统压力要维持在精制降凝反应完全的下限;(4)充分发挥压缩机级间水冷器的冷却作用,及时调节水质清除影响换热效率的污垢和杂质;(5)保证润滑油的油温油压在可控范围之内。
  总之,柴油加氢降凝装置经过近二年的生产试运行,总体运行平稳,但生产过程中仍然存在不少突出问题,这些问题需要在装置实际运行中结合具体的生产经验在准确把握正确处理的基础上逐步加以解决,使装置达到最佳的运行状态。

  人民网天津视窗4月16日电:天津石化200万吨/年柴油加氢装置开工仅半年时间。通过持续的优化调整,该装置3月份的综合能耗指标达到10.7千克标油/吨,较之去年12月份降低了2千克标油/吨,比当月集团公司同规模生产装置最好水平低0.36千克标油/吨。炼油部联合二车间主任刘双民说:“对标先进装置,找差距、补短板,是我们实现优化创效的利器。”

  200万吨/年柴油加氢装置是为满足华北地区油品升级的需求而投资建设的。按照中石化总部产品结构调整规划,该装置以生产国V标准精制柴油为目的,于去年10月份开车成功。因其设计上增加了生产高附加值低凝柴油的工艺流程,所以其设计能耗在15.21~18.12千克标油/吨之间,略高于其他柴油加氢装置。

  装置开工后,联合二车间对标系统内先进装置,将优化调整、发挥效能作为主攻方向,通过盯紧影响能耗的关键因素,及时调整工艺参数,努力降低装置综合能耗指标。

  在该装置能耗项目中,3.5兆帕蒸汽消耗约占装置综合能耗的80%,主要用于循氢压缩机汽轮机组的驱动动力。该车间将降低其用量作为主攻目标,对汽轮机组的运行状态进行精细化调整。通过逐步降低汽轮机的转速,调整循环氢注入量,减少汽轮机的运行负荷,3.5兆帕蒸汽消耗从开工初期的25吨/小时,减少为20吨/小时,在精心调整中3.5兆帕蒸汽单耗逐步“瘦身”。

  在该装置工艺参数调整上,该车间与同类生产装置进行技术对比,查找优化点。通过参考同类装置控制参数,以及产品质量分析结果,发现分馏塔塔底温度可以进一步降低,而不会影响柴油和石脑油产品的质量。经过逐步的摸索,分馏塔塔底温度由310℃降至290℃,使塔底重沸炉的负荷降低了15%,瓦斯消耗降低200标立/小时。他们还抓住石脑油市场价格的优势,及时对装置分馏系统进行参数调整,将分馏塔顶温度由原先的135℃调升到175℃,在保证石脑油质量的前提下,拓宽了石脑油馏分,石脑油收率比原先提高了20%左右,达到了创效目的。

  开源节流是该装置优化调整的重要举措。为了减少高价位除盐水的使用量,该装置逐步提高低价位净化水的注入比例,在保证氢硫酸指标浓度不大于4%的前提下,实现了净化水全部替代除盐水,节约除盐水用量6吨/小时。

  目前该装置正在实施节电优化项目,提高变频电机的使用率和对部分机泵进行叶轮切削等措施,逐步降低电量单耗。多措并举的优化项目按计划有效的实施,将使该装置的创效能力得到进一步提升。(张辉窦如刚)

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