CN105062559A - 一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油化工技术领域，公开了一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺。所述工艺流程为：自催化裂化装置来的催化汽油先经全馏分预加氢装置脱除其中的二烯烃，然后全馏分反应物进人稳定塔，分出≤C4轻烃和过剩氢；稳定塔塔底稳定汽油进入预分馏塔分出轻汽油去醚化，其中预分馏塔塔顶压力为0.07MPag，塔底温度124.4℃，预分馏塔塔底循环物流则经泵加压后送至切重塔塔顶换热器，取热后返回塔底，其中切重塔塔顶压力为0.56Mpag，塔顶温度156.0℃；最后，预分馏塔塔底预分馏汽油再进切重塔分割成中汽油和重汽油，分送不同反应深度的加氢工段。本发明的工艺可大幅降低能耗，具有良好的节能效益。

Description

一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺。
背景技术
催化裂化是核心的石油馏分二次加工过程之一。在我国，约70％以上的汽油产自催化裂化。但由于原料日益变重、硫含量高、过程热裂解等，催化汽油远不能满足国家标准，还需采用加氢精制等方法脱除其中超标的硫、氮、烯烃和芳烃等杂质。但加氢过程是烯烃饱和过程，会降低汽油的辛烷值。为了平衡这个矛盾，常见的方法是选择性加氢，即将催化汽油分离为轻汽油(通常干点≤50℃)、中汽油(通常初馏点≥50℃、干点≤100℃)和重汽油(通常初馏点≥100℃、干点≤205℃)，按其硫化物、烯烃、芳烃的分布不同，实施差异化加氢。
图1是现有催化汽油加氢精制过程的工艺流程图。图中，来自催化裂化装置的稳定汽油先经全馏分预加氢，在脱除其中的二烯烃后进稳定塔T101，分出≤C4轻烃和过剩氢，然后进预分馏塔T102分出轻汽油送醚化，再进切重塔T103分割成中汽油和重汽油，分送不同反应深度的加氢工段。
某年加工90×104t催化汽油的加氢精制装置计算表明，图1流程中，稳定塔再沸负荷1242.9kw、冷却负荷926.9kw(对应塔顶压力0.37MPag，塔底用1.0MPa蒸汽做热源)；预分馏塔再沸负荷6843.7kw、冷却负荷8090.9kw(对应塔顶压力0.13MPag、塔底温度136.2℃、轻汽油干点50℃，塔底用1.0MPa蒸汽做热源)；切重塔再沸负荷10447.6kw、冷却负荷10184.5kw(对应塔顶压力0.07MPag、塔顶温度94.9℃、中汽油干点100℃，塔底用2.2MPa蒸汽做热源)。可见，三塔独立分离能耗很高，总再沸和总冷却负荷分别达到18534.2kw和19202.3kw。
发明内容
为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺，所述工艺的流程如下：
自催化裂化装置来的催化汽油先经全馏分预加氢装置脱除其中的二烯烃，然后全馏分反应物再进稳定塔，分出≤C4轻烃和过剩氢；然后，稳定塔塔底稳定汽油再进入预分馏塔分出轻汽油去醚化，其中预分馏塔塔顶压力为0.07MPag，塔底温度124.4℃，预分馏塔塔底循环物流则经泵加压后送至切重塔塔顶换热器，取热后返回塔底，其中切重塔塔顶压力为0.56Mpag，塔顶温度156.0℃；最后，预分馏塔塔底预分馏汽油再进切重塔分割成中汽油和重汽油，分送不同反应深度的加氢工段。
本发明的原理为：在切重塔和预分馏塔之间实现热集成，将切重塔塔顶高温冷却热部分转移给相对低温操作的预分馏塔，做其再沸热源。这样不但可以消除预分馏塔的再沸蒸汽消耗，还可以等值减少切重塔的冷却负荷。而为了保证切重塔塔顶油气与预分馏塔塔底循环物流有足够的传热温差，本发明将切重塔操作压力从现有技术的0.07MPag提高至0.56MPag，以提高塔顶操作温度至156.0℃；同时将预分馏塔操作压力从0.13MPag降低至0.07MPag，以降低塔底操作温度至124.4℃。
本发明的工艺具有如下优点及有益效果：
(1)本发明的工艺消除了预分馏塔再沸蒸汽消耗，并大幅度降低切重塔冷却负荷；
(2)本发明的工艺无需新增设备，切重塔塔顶换热器利用原预分馏塔再沸器，切重塔塔顶油气二次冷却器利用原冷却器，预分馏塔塔底循环物流泵利用原循环物流泵；
(3)本发明的工艺不改变轻、中、重汽油的反应工艺和反应条件，调整方便，操作安全。
附图说明
图1为本发明对比例的催化汽油加氢精制过程的工艺流程图；
图2为本发明实施例的催化汽油加氢精制过程的工艺流程图；
图中编号说明如下：T101-稳定塔；E101-稳定塔塔顶冷却器；V101-稳定塔回流罐；E102-稳定塔塔底再沸器；T102-预分馏塔；E103-预分馏塔塔顶冷却器；V102-预分馏塔回流罐；E104-预分馏塔塔底再沸器；T103-切重塔；E105-切重塔塔顶冷却器；V103-切重塔回流罐；E106-切重塔塔底再沸器。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
对比例
本对比例为现有技术中催化汽油加氢精制过程的工艺，其工艺流程图如图1所示。具体过程如下：
以某90×104t/a催化汽油加氢精制装置为例(装置年开工8400小时，小时原料催化汽油处理量107t/h)。图1中，自催化裂化装置来的催化汽油先经全馏分预加氢装置脱除其中的二烯烃，然后全馏分反应物(130℃、106.5t/h)再进稳定塔T101(塔顶压力0.37MPag，稳定塔塔底再沸器E102用1.0MPa蒸汽做热源)，稳定塔塔顶组分通过稳定塔塔顶冷却器E101和稳定塔回流罐V101回流，并分出≤C4轻烃和过剩氢，该过程中稳定塔消耗再沸负荷1242.9kw、冷却负荷926.9kw。然后，塔底稳定汽油(135.2℃、106.0t/h)再进入预分馏塔T102(塔顶压力0.13MPag、塔底温度136.2℃，预分馏塔塔底再沸器E104用1.0MPa蒸汽做热源)，预分馏塔塔顶组分通过预分馏塔塔顶冷却器E103和预分馏塔回流罐V102回流，并分出轻汽油(干点50℃、20.7t/h)去醚化，同时消耗再沸负荷6843.7kw、冷却负荷8090.9kw。最后，塔底预分馏汽油(136.2℃、84.9t/h)进入切重塔T103(塔顶压力0.07MPag、塔顶温度94.9℃，切重塔塔底再沸器E106用2.2MPa蒸汽做热源)，塔顶组分通过切重塔塔顶冷却器E105和切重塔回流罐V103回流，并得到中汽油(干点100℃、23.6t/h)；塔底组分得到重汽油(干点205℃、61.0t/h)，分送不同反应深度的加氢工段，该分离过程切重塔消耗再沸负荷10447.6kw、冷却负荷10184.5kw。
实施例
本实施例的一种催化汽油加氢精制过程的工艺，其工艺流程图如图2所示。其相对于对比例的工艺，实施了如下改进：
1)将T103切重塔操作压力从0.07MPag提高至0.56MPag(通常设计压力为0.7MPag)，以提高塔顶操作温度；
2)将T102预分馏塔操作压力从0.13MPag降低至0.07MPag，以降低塔底操作温度；
3)在切重塔塔顶换热平台上利用原预分馏塔再沸器(E104)布置切重塔塔顶一次油气-预分馏塔塔底循环物流换热器，切重塔塔顶二次油气冷却器利用原冷却器(E105)，再利用原预分馏塔塔底泵将预分馏塔塔底循环物流泵送至换热器E104，取热后返回塔底。
其他流程、设备以及轻汽油、中汽油和重汽油的质量指标与对比例一致。
具体过程如下：
自催化裂化装置来的催化汽油先经全馏分预加氢装置脱除其中的二烯烃，然后全馏分反应物(130℃、106.5t/h)再进稳定塔T101(塔顶压力0.37MPag，稳定塔塔底再沸器E102用1.0MPa蒸汽做热源)，稳定塔塔顶组分通过稳定塔塔顶冷却器E101和稳定塔回流罐V101回流，并分出≤C4轻烃和过剩氢，该过程中稳定塔消耗再沸负荷1242.9kw、冷却负荷926.9kw。然后，稳定塔底稳定汽油(135.2℃、106.0t/h)再进入预分馏塔T102(塔顶压力0.07MPag、塔底温度124.4℃，预分馏塔再沸器E104改装布置为切重塔顶换热器进行取热)，预分馏塔塔顶组分通过预分馏塔塔顶冷却器E103和预分馏塔回流罐V102回流，并分出轻汽油(干点50℃、20.7t/h)去醚化，预分馏塔塔底循环物流(124.4℃、328.9t/h)则经泵加压后送至改装后的切重塔顶换热器E104，取热6259.7kw后返回塔底，该分离过程预分馏塔消耗再沸负荷0kw、冷却负荷8219.3kw。最后，预分馏塔塔底预分馏汽油(124.4℃、84.8t/h)再进切重塔T103(塔顶压力0.56MPag、塔顶温度156.0℃，切重塔塔底再沸器E106用2.2MPa蒸汽做热源)，塔顶组分通过切重塔塔顶冷却器E105和切重塔回流罐V103回流，并得到中汽油(干点100℃、23.6t/h)；塔底组分得到重汽油(干点205℃、61.0t/h)，分送不同反应深度的加氢工段，该分离过程切重塔消耗再沸负荷11716.3kw、冷却负荷584.4kw。
表1列出了对比例和实施例主要能耗情况，表中的再沸负荷是指蒸汽消耗，冷却负荷是指循环水消耗。
表1对比例和实施例主要能耗
从表1可以看出，由于预分馏塔和切重塔热集成，相较于对比例，实施例有以下变化：
1)稳定塔塔顶冷却负荷和塔底再沸负荷不变；
2)预分馏塔塔顶冷却负荷增加128.4kw、增幅为1.6％，塔底再沸负荷降低6843.7kw、降幅为100％；
3)切重塔塔顶冷却负荷减少9600.1kw、降幅为94.3％，塔底再沸负荷增加1268.7kw、增幅为12.1％；
4)整个原料汽油分离过程，合计降低塔顶冷却负荷9471.7kw、降幅49.3％，折减少8℃温差当量循环水消耗约1018.5t/h；降低塔底再沸负荷5575.0kw、降幅30.1％，折减少1.0MPa蒸汽消耗约8.0t/h。
按平均低压蒸汽单价200元/t、循环水单价0.2元/t、装置年运行8400小时计算，可实现年节能效益约1510.6万元。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种降低催化汽油加氢精制过程能耗的新工艺，其特征在于：所述工艺的流程如下：
自催化裂化装置来的催化汽油先经全馏分预加氢装置脱除其中的二烯烃，然后全馏分反应物进入稳定塔，分出≤C4轻烃和过剩氢；稳定塔塔底稳定汽油进入预分馏塔分出轻汽油去醚化，其中预分馏塔塔顶压力为0.07MPag，塔底温度124.4℃，预分馏塔塔底循环物流则经泵加压后送至切重塔塔顶换热器，取热后返回塔底，其中切重塔塔顶压力为0.56Mpag，塔顶温度156.0℃；最后，预分馏塔塔底预分馏汽油再进切重塔分割成中汽油和重汽油，分送不同反应深度的加氢工段。
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