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【摘 要】随着国内石油资源的不断消耗,石油的利用问题变得越来越严峻。为了在石油的利用过程中提高利用效率,必须分析稳定系统操作干气碳三含量的控制因素。本文结合稳定系统操作中温度和压力对干气碳三含量带来的影响,对温度和压力的控制方法提出了可行性建议,以期对炼油工业提供理论依据。
【关键词】稳定系统;温度;压力
石油等资源的不断消耗,对中国的燃油市场带来严重的影响,石油的利用过程成为现阶段资源利用过程中的重点研究对象。为了明确温度和压力对干气中碳三含量的影响,需先对稳定系统的操作运行状况加以分析。
一、稳定系统的运行状况
对于催化裂化装置稳定系统而言,液化气组分合格率较低,空气和甲烷的组分在2%-7%波动。建立吸收稳定系统的目的是将来自分馏塔中的粗汽油和富气通过吸收和分离制成干气和脱乙烷汽油,在经由稳定塔将脱乙烷汽油分离成稳定汽油和液态烃,其中吸收和分离在吸收塔和解吸塔中完成。对于吸收操作,温度越低、压力越高、吸收剂量越大对吸收工作越有利。对于解吸操作,温度越高、压力越低对解析工作越有利[1]。
吸收和解吸操作之间相互影响,必须从吸收和解吸的整体分离效果来考虑各自的控制条件。吸收过度将增加解吸负荷,解吸过度将增加吸收负荷,吸收或解吸过度将导致分离效果恶化,因此在调整稳定系统时需综合考虑整体因素。
通过调整吸收塔补充吸收剂量、解析塔顶压力温度、解析塔底压力温度等操作参数进行调整,虽然调整后仍有部分液化气组分不合格,合格率比开工初期有较大改观。操作车间与化验车间中控工段进行沟通,从取样、化验环节进行对比分析。在稳定塔顶压力稍高时,放不凝气。
二、吸收稳定系统操作
吸收稳定系统操作可以概括为一个“中心”,两个“基本点”。
大多数炼油厂没有干气深加工过程,众所周知,干气是附加产品,为了提高液化气的产量,必须降低干气中C3的含量,因此降低C3的含量成為炼油厂现阶段迫切需要完成的任务,可以把它比喻为吸收稳定系统的“中心”[2]。
有资料称粗汽油和稳定汽油的吸收效果相当,吸收效果只与初馏点有关,一般来说,初馏点越低,对C3的吸收效果越好,尤其在吸收塔顶35-40°C范围内操作。调节干气量时,必须注意粗汽油和稳定汽油的加和性。当粗汽油罐液位低时,为了减少操作的波动性,在降低粗汽油量入吸收塔的同时,需同幅度地提高稳定汽油做吸收油的量。在生产条件不变的情况下,根据物质的守恒定律可以知道,稳定塔的操作很大程度上受到干气量变化的影响,例如夏季、冬季汽油蒸汽压指标要求的不同,为了提高稳定塔塔顶压力提高高价值稳定汽油的产量,冬季温度可控制在35°C左右;夏季可控制在40°C左右,用多产干气来降低稳定塔压力,增加稳定塔冷却负荷来提高较高泡点的合格稳定汽油,对已待定的汽油,泡点高,蒸汽压低。
操作条件是在一定幅度范围内变化的,不能只靠干气量的变化来对稳定塔进行调节。一中段循环量的波动对稳定塔的操作产生严重的影响,在生产实践中,炼油厂用分馏塔一中循环量来控制稳定热源(对于有生产重柴油的装置,其热源一般由一中循环量来控制稳定热源)及脱乙烷油的进料温度和流量来控制稳定塔,因此可以将它比喻为吸收稳定系统的两个“基本点”,在生产中必须控制好解吸塔热源及稳定塔热源供给的波动[3]。
对于稳定塔的操作,类似于其他产品的调节,每次认真巡查操作参数,找出稳定塔的控制点,分清是液化气的控制还是稳定汽油的控制。对于液化气控制,可适当增大冷回流或者中能达塔顶热旁路调节阀的开度,对于蒸汽压控制,可适当减少冷灰溜溜或者减少塔顶热旁路调节阀的开度。如果液化气产量较大幅度减小、蒸汽压大幅度偏高,可考虑适当提高稳定塔底温。在生产中,一般保持回流比为2.0-2.5范围内,热旁路阀位控制在5%-10%。
当反应进料波动时,油品的性质也会改变,反应床温也会变化,必须做好其他方面的调整。为了使产品实现良好分布,必须保持各页面稳定,减少流量调节的幅度。停留时间的不同导致携带是必然的,影响产品的分布也是显而易见的。脱乙烷油量和组成的变化、粗汽油量和组成的变化,脱乙烷油进料量大,稳定塔因换热负荷的不足导致稳定汽油产量下降,粗汽油量大及初馏点偏低会导致干气量减少,影响稳定塔的操作。在生产中鼻祖严格控制粗汽油罐液位和解析塔液位[4]。
三、对稳定系统中温度的控制
(一)操作原则:在稳定四塔(T301、T302、T303、T304)压力的情况下,必须根据生产方案的要求保证稳定汽油的产量,液态烃、干气的质量和吸收率,遇到不正常情况时要及时寻求解决办法,严防事故扩大,引起超温超压和火灾等事故,发生事故时要沉着冷静,正确果断处理。在操作不平稳的情况下,要保证瓦斯压力平衡,严禁瓦斯带油。
对干气中C3含量的可能的温度影响:吸收塔温度过高;富气量过大及空冷冷却效果差,导致压缩富气进塔温度高;吸收剂温度过高;解析塔温度高,将大量的C3组分脱出,增加吸收塔负荷。
温度控制方法:提高中段回流量或降低中段冷后温度;提高冷却效果,降低压缩富气的进塔温度,若富气量过大,应提高冷却器的冷却效果;增大补充吸收剂量,提高液气比,调节冷却效果,降低吸收剂的温度;降低出口温度。
(二)吸收塔顶温控制
T2301顶温控制是干气中C3含量控制的重要参数,温度高会使C3以上组分增加,再吸收塔负荷增加,温度一般控制在40℃[5]。
影响因素:吸收剂量下降,顶温上升;两中段回流量和回流量温度变化;富气量增加,顶温上升;粗汽油进塔温度上升,顶温上升;补充吸收剂温度上升,顶温上升。
调节方法:增大吸收剂量,控制塔顶温度;降低富气温度;降低冷后温度。
(三)解析塔重沸器出口温度控制
影响出口温度的因素:进料温度的变化;分一中抽出温度低或流量降低;管程泄露分一中漏入汽油。
调节方法:分馏适当调整中段操作;根据实际情况观察是否内漏,及时采取措施。
四、稳定系统中的压力控制
提高T2301压力有利于吸收,即可降低干气中C3含量,但压力受气压机出口压力额定值限制,塔压超高使气压机飞动,或使安全阀意外跳开,严重时吹扫塔盘,压力太低造成吸收效果不好。
影响因素:富气量大,压力上升,富气中C3以上组分增加,压力上升;冷却效果差,压缩富气温度上升,压力升高;中段回流量及冷后温度变化;解析塔压力变化,解析塔压力升高吸收塔压力升高;瓦斯管网压力过高,干气排不出去,压力升高;气压机出口欧压力变化;再吸收塔压控失灵。
调节方法:控制吸收剂量,降低各塔底温度;调整两段回流量及冷后温度;降低瓦斯管网压力;及时调节气压机。
五、结语:
为了找到稳定系统中C3含量的控制方式,就必须对其影响因素加以分析,本文中对温度控制和压力控制的方法将提供一定的理论依据。随着科学技术的不断进步,国内制油行业定能获得飞速的发展,为我国的石油资源问题寻找良好的解决办法。
参考文献:
[1] 王铭轩,赵昌鑫.稳定系统概论[J].节能,2014,3(41):71-73.
[2] 丁国柱.压力和温度控制在稳定系统中的应用[J].能源与节能,2013,8(12):170-172.
[3]张全财.稳定系统操作利用技术探讨[J].中国高新技术企业,2013,5(66):135-136.
[4] 郑洪祥.稳定系统应用的必要性分析[J].城市建设,2012,4(35):84.
【关键词】稳定系统;温度;压力
石油等资源的不断消耗,对中国的燃油市场带来严重的影响,石油的利用过程成为现阶段资源利用过程中的重点研究对象。为了明确温度和压力对干气中碳三含量的影响,需先对稳定系统的操作运行状况加以分析。
一、稳定系统的运行状况
对于催化裂化装置稳定系统而言,液化气组分合格率较低,空气和甲烷的组分在2%-7%波动。建立吸收稳定系统的目的是将来自分馏塔中的粗汽油和富气通过吸收和分离制成干气和脱乙烷汽油,在经由稳定塔将脱乙烷汽油分离成稳定汽油和液态烃,其中吸收和分离在吸收塔和解吸塔中完成。对于吸收操作,温度越低、压力越高、吸收剂量越大对吸收工作越有利。对于解吸操作,温度越高、压力越低对解析工作越有利[1]。
吸收和解吸操作之间相互影响,必须从吸收和解吸的整体分离效果来考虑各自的控制条件。吸收过度将增加解吸负荷,解吸过度将增加吸收负荷,吸收或解吸过度将导致分离效果恶化,因此在调整稳定系统时需综合考虑整体因素。
通过调整吸收塔补充吸收剂量、解析塔顶压力温度、解析塔底压力温度等操作参数进行调整,虽然调整后仍有部分液化气组分不合格,合格率比开工初期有较大改观。操作车间与化验车间中控工段进行沟通,从取样、化验环节进行对比分析。在稳定塔顶压力稍高时,放不凝气。
二、吸收稳定系统操作
吸收稳定系统操作可以概括为一个“中心”,两个“基本点”。
大多数炼油厂没有干气深加工过程,众所周知,干气是附加产品,为了提高液化气的产量,必须降低干气中C3的含量,因此降低C3的含量成為炼油厂现阶段迫切需要完成的任务,可以把它比喻为吸收稳定系统的“中心”[2]。
有资料称粗汽油和稳定汽油的吸收效果相当,吸收效果只与初馏点有关,一般来说,初馏点越低,对C3的吸收效果越好,尤其在吸收塔顶35-40°C范围内操作。调节干气量时,必须注意粗汽油和稳定汽油的加和性。当粗汽油罐液位低时,为了减少操作的波动性,在降低粗汽油量入吸收塔的同时,需同幅度地提高稳定汽油做吸收油的量。在生产条件不变的情况下,根据物质的守恒定律可以知道,稳定塔的操作很大程度上受到干气量变化的影响,例如夏季、冬季汽油蒸汽压指标要求的不同,为了提高稳定塔塔顶压力提高高价值稳定汽油的产量,冬季温度可控制在35°C左右;夏季可控制在40°C左右,用多产干气来降低稳定塔压力,增加稳定塔冷却负荷来提高较高泡点的合格稳定汽油,对已待定的汽油,泡点高,蒸汽压低。
操作条件是在一定幅度范围内变化的,不能只靠干气量的变化来对稳定塔进行调节。一中段循环量的波动对稳定塔的操作产生严重的影响,在生产实践中,炼油厂用分馏塔一中循环量来控制稳定热源(对于有生产重柴油的装置,其热源一般由一中循环量来控制稳定热源)及脱乙烷油的进料温度和流量来控制稳定塔,因此可以将它比喻为吸收稳定系统的两个“基本点”,在生产中必须控制好解吸塔热源及稳定塔热源供给的波动[3]。
对于稳定塔的操作,类似于其他产品的调节,每次认真巡查操作参数,找出稳定塔的控制点,分清是液化气的控制还是稳定汽油的控制。对于液化气控制,可适当增大冷回流或者中能达塔顶热旁路调节阀的开度,对于蒸汽压控制,可适当减少冷灰溜溜或者减少塔顶热旁路调节阀的开度。如果液化气产量较大幅度减小、蒸汽压大幅度偏高,可考虑适当提高稳定塔底温。在生产中,一般保持回流比为2.0-2.5范围内,热旁路阀位控制在5%-10%。
当反应进料波动时,油品的性质也会改变,反应床温也会变化,必须做好其他方面的调整。为了使产品实现良好分布,必须保持各页面稳定,减少流量调节的幅度。停留时间的不同导致携带是必然的,影响产品的分布也是显而易见的。脱乙烷油量和组成的变化、粗汽油量和组成的变化,脱乙烷油进料量大,稳定塔因换热负荷的不足导致稳定汽油产量下降,粗汽油量大及初馏点偏低会导致干气量减少,影响稳定塔的操作。在生产中鼻祖严格控制粗汽油罐液位和解析塔液位[4]。
三、对稳定系统中温度的控制
(一)操作原则:在稳定四塔(T301、T302、T303、T304)压力的情况下,必须根据生产方案的要求保证稳定汽油的产量,液态烃、干气的质量和吸收率,遇到不正常情况时要及时寻求解决办法,严防事故扩大,引起超温超压和火灾等事故,发生事故时要沉着冷静,正确果断处理。在操作不平稳的情况下,要保证瓦斯压力平衡,严禁瓦斯带油。
对干气中C3含量的可能的温度影响:吸收塔温度过高;富气量过大及空冷冷却效果差,导致压缩富气进塔温度高;吸收剂温度过高;解析塔温度高,将大量的C3组分脱出,增加吸收塔负荷。
温度控制方法:提高中段回流量或降低中段冷后温度;提高冷却效果,降低压缩富气的进塔温度,若富气量过大,应提高冷却器的冷却效果;增大补充吸收剂量,提高液气比,调节冷却效果,降低吸收剂的温度;降低出口温度。
(二)吸收塔顶温控制
T2301顶温控制是干气中C3含量控制的重要参数,温度高会使C3以上组分增加,再吸收塔负荷增加,温度一般控制在40℃[5]。
影响因素:吸收剂量下降,顶温上升;两中段回流量和回流量温度变化;富气量增加,顶温上升;粗汽油进塔温度上升,顶温上升;补充吸收剂温度上升,顶温上升。
调节方法:增大吸收剂量,控制塔顶温度;降低富气温度;降低冷后温度。
(三)解析塔重沸器出口温度控制
影响出口温度的因素:进料温度的变化;分一中抽出温度低或流量降低;管程泄露分一中漏入汽油。
调节方法:分馏适当调整中段操作;根据实际情况观察是否内漏,及时采取措施。
四、稳定系统中的压力控制
提高T2301压力有利于吸收,即可降低干气中C3含量,但压力受气压机出口压力额定值限制,塔压超高使气压机飞动,或使安全阀意外跳开,严重时吹扫塔盘,压力太低造成吸收效果不好。
影响因素:富气量大,压力上升,富气中C3以上组分增加,压力上升;冷却效果差,压缩富气温度上升,压力升高;中段回流量及冷后温度变化;解析塔压力变化,解析塔压力升高吸收塔压力升高;瓦斯管网压力过高,干气排不出去,压力升高;气压机出口欧压力变化;再吸收塔压控失灵。
调节方法:控制吸收剂量,降低各塔底温度;调整两段回流量及冷后温度;降低瓦斯管网压力;及时调节气压机。
五、结语:
为了找到稳定系统中C3含量的控制方式,就必须对其影响因素加以分析,本文中对温度控制和压力控制的方法将提供一定的理论依据。随着科学技术的不断进步,国内制油行业定能获得飞速的发展,为我国的石油资源问题寻找良好的解决办法。
参考文献:
[1] 王铭轩,赵昌鑫.稳定系统概论[J].节能,2014,3(41):71-73.
[2] 丁国柱.压力和温度控制在稳定系统中的应用[J].能源与节能,2013,8(12):170-172.
[3]张全财.稳定系统操作利用技术探讨[J].中国高新技术企业,2013,5(66):135-136.
[4] 郑洪祥.稳定系统应用的必要性分析[J].城市建设,2012,4(35):84.