CN106675616B - 降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，所述吸收稳定部分包括吸收塔，补充吸收剂为稳定汽油；吸收剂为粗汽油；对粗汽油的进料流程进行改进：根据分馏塔顶油气分液罐的操作压力，改变粗汽油进入吸收塔的进料位置。本发明根据分馏塔顶油气分液罐的操作压力，改变粗汽油进入吸收塔的进料位置，可以减少补充吸收剂的用量，降低吸收稳定部分的能量消耗，提高经济效益。

Description

降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法

技术领域

本发明涉及一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，属于石油加工领域。

背景技术

催化裂化是重要的原油二次加工装置，可以将重油转化为附加值较高的液化气、汽油和柴油。常规的催化裂化装置包括反应-再生、分馏、吸收稳定三个部分。反应-再生部分通过采用分子筛催化剂，将蜡油或重油原料裂化成干气、液化气、汽油、柴油、油浆，同时副产焦炭，附有焦炭的催化剂进入到再生器再生，油气产品则进入到分馏部分。分馏部分负责从油气中分离出柴油和油浆，并且脱去油气中的过剩热量，分馏塔顶的油气经冷却、分离后进入到吸收稳定部分。吸收稳定部分主要包括吸收塔、再吸收塔、脱吸塔、稳定塔，四塔联合操作可以得到干气、液化气、稳定汽油。

20世纪60年代吸收稳定系统老装置都是采用单塔流程。所谓单塔流程是指C3、C4等组分的吸收和C2组分的脱吸在同一塔进行。由于单塔流程的吸收和脱吸过程在同一塔内进行，相互干扰大，难以达到较高的吸收率和脱吸率。自70年代以来，新厂吸收稳定设计转而采用双塔流程。双塔流程将吸收和脱吸这两个相互矛盾的过程在两个塔内分别进行。迄今为止，双塔流程在吸收稳定系统中已经占据主导地位。

根据国际能源署(International Energy Agency)的数据显示，2012年，汽油在中国能源消费结构中的比重上升至20％左右，高于2005年的17％。我国汽油主要来源于催化裂化汽油，催化裂化装置大型化是发展的必然。大型化对设计提出了更高的要求。为了减少设备投资，目前国内普遍采用提高反应器操作压力。国外某480万吨/年催化裂化装置反应器操作压力为0.255MPa(A)。如果将反应压力提高到0.35MPa(A)，粗略估计，像再生器，烟道、反应器、大油气管线、分馏塔等设备的直径可以降到原来的85％，可以有效地减小了占地和投资。近年来，国内新建的大型催化裂化装置，比如国内某炼厂的350万吨/年催化和正在施工的某炼厂480万吨/年催化裂化装置均采用取0.35MPa(A)的反应压力。提高反应压力不但可以减少设备投资，还可以降低富气压缩机的能耗，但是反应压力的提高对吸收稳定部分的操作产生了影响，在新的压力体系下，改变吸收稳定部分工艺对整个装置的经济效益有着十分重要的影响。目前，国内吸收稳定部分的优化操作，并未关注和考虑到反应压力升高对吸收稳定部分中补充吸收剂用量的影响。

中国专利CN101250426A涉及一种降低催化裂化装置吸收稳定系统中丙烯浓度的方法，采用分子极性与C3丙烯相近的稳定塔下部轻汽油作为补充吸收剂，在稳定塔的第3～5块理论板(稳定塔塔底第一块理论板编号为1)处开一侧线。中国专利CN101531919A提出一种吸收稳定系统节能装置及操作工艺，在吸收塔塔顶设置贫气预平衡系统，吸收塔顶气体及补充吸收剂混合冷却进入贫气预平衡系统，在平衡罐内完成预平衡及气液分离操作，预平衡罐出口贫气进入再吸收塔进一步处理，液相加压流入吸收塔作为吸收剂，通过此方法，可以降低补充稳定汽油吸收剂的需要量。中国专利CN102746882A提出一种催化裂化装置气体产品的分离方法，在现有的双塔流程工艺基础上，增设粗汽油分馏塔，粗汽油在进入吸收塔作为吸收剂之前，先通过粗汽油分馏塔，将其分离成稳定汽油和轻油气组分，稳定汽油与稳定塔出来的稳定汽油合并作为吸收塔的唯一吸收剂。

以上公开专利均是以增加设备或通过增加工艺流程的方法减少补充吸收剂的用量，导致增加设备成本或工艺流程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，克服现有技术中为减少设备投资及降低富气压缩机的能耗而提高反应压力导致的吸收稳定部分补充吸收剂的用量增加的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，所述吸收稳定部分包括吸收塔，其特征在于，补充吸收剂为稳定汽油；吸收剂为粗汽油；粗汽油的进料流程包括：根据分馏塔顶油气分液罐的操作压力，改变粗汽油进入吸收塔的进料位置。

本发明的有益效果是：根据分馏塔顶油气分液罐的操作压力，改变粗汽油进入吸收塔的进料位置，可以减少补充吸收剂(稳定汽油)的用量，降低吸收稳定部分的能量消耗，提高经济效益。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述吸收塔共10块理论板，以吸收塔顶第一块理论板编号为1计，第2块理论板至第9块理论板的侧线处设有2-4个中段回流取热装置。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述稳定汽油进料位置在所述吸收塔的第一块理论板上。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述分馏塔顶油气分液罐的操作压力0.23-0.29MPa(A)时，粗汽油进吸收塔的位置为第5-7块理论板上。

本发明采用上述进一步的有益效果是：分馏塔顶油气分液罐的操作压力0.23-0.29MPa(A)，粗汽油进吸收塔的位置为第5-7块理论板上，可以显著减少补充吸收剂(稳定汽油)的用量。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述分馏塔顶油气分液罐的操作压力0.23-0.29MPa(A)时，粗汽油进吸收塔的位置为第6块理论板上。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述吸收稳定部分还包括脱吸塔、再吸收塔及稳定塔。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，脱吸塔顶气量占装置处理原料油总量的10-11％。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述吸收稳定部分干气中C3+＜1.5％(V)。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述稳定塔塔底稳定汽油雷氏蒸汽压低于67kPa(A)。

本发明如上所述一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，进一步，所述稳定汽油占装置处理原料油总量的20-23％。

传统的国内外催化裂化装置吸收稳定部分，粗汽油进吸收塔的进料位置都是在第2块理论板，而补充吸收剂的进料位置则在第1块理论板上。

本发明试验得出：分馏塔顶分液罐的操作压力比较低时，比如0.16MPa(A)，补充吸收剂(稳定汽油)的用量随进料位置的变化见图2。调整分馏塔顶分液罐的压力为0.29MPa(A)，此时补充吸收剂(稳定汽油)的用量随进料位置的变化规律见图3。

本发明提高分馏塔顶分液罐操作压力，不但可以减少设备投资，还可以降低富气压缩机的能耗；但是如图1所示的试验证明压力提高会导致吸收剂(粗汽油)中携带的轻烃量增加，C3组分越多，吸收能力越差。

本发明将所述分馏塔顶油气分液罐的操作压力提高到0.23-0.29MPa(A)时，粗汽油进吸收塔的位置在第5-7块理论板上。优选的粗汽油进吸收塔的位置在第6块理论板上，可以获得以下的优势：

1)可以显著减少补充吸收剂的用量，补充吸收剂用量的减少，意味着整个吸收塔的液相负荷降低，吸收塔的四个中段回流泵以及中段回流冷却器设备选型都可以相应减小。

2)吸收塔底物料流量变小，吸收塔底泵、气压机出口冷却器、脱吸塔进料泵、脱吸塔进料换热器尺寸相应减小。

3)脱吸塔进料量减小，脱吸塔塔底重沸器热负荷降低，脱吸塔顶气流量减小。

4)补充吸收剂用量减小后，稳定塔底补充吸收剂线路的设备选型可减小；用作冷却的循环水用量可以大大降低。

附图说明

图1为本发明一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法中粗汽油中轻烃量与分馏塔顶油气分液罐的操作压力变化示意图；

图2为本发明一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法中分馏塔顶油气分液罐的操作压力为0.16MPa时，进料位置(塔板数)与补充吸收剂(粗汽油和稳定汽油)的用量示意图；

图3为本发明一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法中分馏塔顶油气分液罐的操作压力为0.29MPa时，进料位置(塔板数)与补充吸收剂(粗汽油和稳定汽油)的用量示意图；

图4为本发明一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法流程示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

T1、分馏塔，T2、吸收塔，T3、再吸收塔，T4、脱吸塔，T5、稳定塔，

C、富气压缩机，V1、分馏塔顶油气分离罐，V2、气压机出口分液罐，V3、稳定塔顶分液罐；

E1、分馏塔顶冷却器，E2、气压机出口冷却器，E3、第一回流冷却器，E4、第二回流冷却器，E5、第三回流冷却器，E6、第四回流冷却器，E7、稳定塔底重沸器，E8、稳定塔进料换热器，E9、脱吸塔中间重沸器，E10、脱吸塔进料换热器，E11、稳定汽油除盐水换热器，E12、稳定汽油冷却器，E13、稳定塔顶冷却器，E14、脱吸塔底重沸器；

P1、粗汽油泵，P2、第一回流泵，P3、第二回流泵，P4、第三中回流泵，P5、第四回流泵，P6、吸收塔底泵，P7、脱吸塔进料泵，P8、稳定塔顶回流泵，P9、液化气产品泵，P10、补充吸收剂泵；

1、分馏塔顶油气，2、分馏塔顶冷却后油气，3、压缩机入口富气，4、压缩富气，5、压缩机出口冷却后的富气，6、富气，7、吸收塔顶气，8、干气，9、粗汽油，10、第一中段回流循环，11、第二中段回流循环，12、第三中段回流循环，13、第四中段回流循环，14、吸收塔底饱和吸收油，15、凝缩油，16、热凝缩油，17、脱乙烷汽油，18、换热后稳定塔进料，19、稳定塔塔底稳定汽油，20、脱吸塔顶气，21、再吸收塔塔底富吸收油，22、贫吸收油，23、一部分稳定汽油，24、另一部分稳定汽油，25、冷却的稳定汽油，26、分馏塔一中，27、稳定塔顶液化气，28、分馏塔二中，29、一部分液化气，30、另一部分液化气。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法进一步结合附图4详细描述本发明的具体操作流程：从分馏塔顶油气1经分馏塔顶冷却器E1后获得分馏塔顶冷却后油气2，分馏塔顶冷却后油气2流入分馏塔顶油气分液罐V1，从分馏塔顶油气分液罐V1出来的压缩机入口富气3被富气压缩机C压缩至1.5MPa(g)，所述分馏塔顶油气分液罐V1的操作压力0.23～0.29MPa(A)。经过富气压缩机C的压缩富气4与脱吸塔顶气20，再与吸收塔底饱和吸收油14混合后经气压机出口冷却器E2冷却到40℃获得压缩机出口冷却后的富气5，压缩机出口冷却后的富气5进入气压机出口分液罐V2，分离出富气6。

吸收塔T2操作压力为1.4MPa(g)，平均吸收温度为44℃，从气压机出口分液罐V2来的富气6进入吸收塔T2下部，从分馏塔顶油气分液罐V1经粗汽油泵P1将粗汽油9注入第6块理论板，冷却的稳定汽油注入1块理论板，与富气逆流接触。为取走在吸收塔T2内的吸收过程中放出的热量，在吸收塔T2中部从上至下依次设有四个中段回流取热装置，包括第一回流冷却器E3、第二回流冷却器E4、第三回流冷却器E5、第四回流冷却器E6、第一回流泵P2、第二回流泵P3、第三回流泵P4及第四回流泵P5，第一中段回流循环10、第二中段回流循环11、第三中段回流循环12、第四中段回流循环13，具体是：依次分别从第2块、第4块、第6块、第8块理论板用吸收塔中段回流泵P2、P3、P4、P5，抽出经吸收塔中段回流冷却器E3、E4、E5、E6冷却，然后返回吸收塔的第3块、第5块、第7块、第9块理论板，吸收塔底饱和吸收油14由吸收塔底泵P6加压，进入气压机出口与所述压缩富气4混合。

从吸收塔顶出来的吸收塔顶气7进入再吸收塔T3底部，与分馏塔T1抽出的贫吸收油22逆流接触，以吸收吸收塔顶气7中携带的汽油馏分，再吸收塔顶压力为1.35MPa(g)，温度为43℃；从再吸收塔顶排出的干气8送至脱硫装置，所述干气中C3+＜1.5％(v)，再吸收塔T3塔底富吸收油21返回分馏塔。

自气压机出口分液罐V2出来的凝缩油15用脱吸塔进料泵P7加压后，经脱吸塔进料换热器E10换热到50℃获得热凝缩油16，热凝缩油16进入脱吸塔T4上部，脱吸塔塔顶压力1.55MPa(g)。脱吸塔塔底重沸器E14由分馏塔T1一中26供热；脱吸塔顶气体20返回与压缩富气4混合。

脱吸塔T4塔底脱乙烷汽油17经稳定塔进料换热器E8换热至145℃获得换热后稳定塔进料18，进入稳定塔T5，稳定塔操作压力为1.2MPa(g)，稳定塔T5塔底温度约180℃，稳定塔底重沸器E7由分馏塔二中28供热。C4及C4以下的轻组分构成的稳定塔顶液化气27从稳定塔T5的顶部馏出，经稳定塔顶冷却器E13冷却到40℃获得冷却稳定塔顶液化气，进入稳定塔顶分液罐V3，稳定塔顶分液罐V3罐底的一部分液化气29用稳定塔顶回流泵P8加压作为塔顶回流打入稳定塔顶，另一部分液化气30用液化气产品泵P9加压作为产品送出装置。稳定塔塔底稳定汽油19经稳定塔进料换热器E8、脱吸塔中间重沸器E9，脱吸塔进料换热器E10、稳定汽油除盐水换热器E11温度降至80℃，一部分稳定汽油23分出装置，另一部分稳定汽油24再经稳定汽油冷却器E12冷却到40℃获得冷却的稳定汽油25，冷却的稳定汽油25用补充吸收剂泵P10送至吸收塔T2的顶部作补充吸收剂。

以下为本发明一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法的具体试验案例。

在惠州480万吨/年催化裂化装置工艺流程中的应用。

按照上述的流程处理：

①原料油密度0.933g/cm3(20℃)，残碳3.48％，反再部分采用MIP工艺，反应压力0.35MPa(A)，产品分布：干气2.8％、液化气14.6％、汽油38.4％、轻柴油22.6％、重循环油9.4％、油浆4.8％。

②分馏塔顶油气分液罐的操作压力提高到0.23～0.29MPa(A)；吸收塔10块理论板(塔顶理论板计为第一块理论板)，四个中段回流，补充吸收剂(稳定汽油)从第一块理论板进料，吸收剂(粗汽油)从第6块理论板进料。吸收塔塔顶操作压力1.4MPag，操作温度47℃。

③再吸收塔顶操作压力1.35MPag，操作温度47℃，分馏塔来贫吸收油做再吸收塔吸收剂。

④脱吸塔顶操作压力1.55MPag，操作温度58℃，分馏塔一中做脱吸塔底重沸器热源，稳定汽油做脱吸塔中间重沸器热源。

⑤稳定塔顶操作压力1.2MPaA，操作温度62℃，塔底操作温度177℃。分馏塔二中做稳定塔底重沸器热源。

⑥液化气中C2含量0.3％(V)，液化气中C5含量0.1％(m)

⑦干气中C3、C4含量1.3％(V)

⑧稳定汽油中C3、C4含量2.99％(m)，雷氏蒸汽压66KPaA。

⑨补充吸收剂用量128907kg/h，为传统进料方式的58％。

⑩脱吸塔顶气量为60215.3kg/h，为传统进料方式的79.6％。

脱吸塔底重沸器21.44MMkcal/hr，传统进料方式为23.66MMkcal/h。

稳定塔底重沸器19.96MMkcal/h，传统进料方式为24.12MMkcal/h。节省下来的热量可用于给催化裂化原料油升温，也可用于发生4.8MPag等级中压蒸汽。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降低催化裂化装置吸收稳定部分补充吸收剂用量的方法，所述吸收稳定部分包括吸收塔，其特征在于，补充吸收剂为稳定汽油；吸收剂为粗汽油；

粗汽油的进料流程包括：根据分馏塔顶油气分液罐的操作压力，改变粗汽油进入吸收塔的进料位置；

所述稳定汽油进料位置在所述吸收塔的第一块理论板上；

所述吸收塔共10块理论板，所述分馏塔顶油气分液罐的绝对操作压力为0.23-0.29MPa时，粗汽油进吸收塔的位置为第5-7块理论板上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，以吸收塔顶第一块理论板编号为1计，第2块理论板至第9块理论板的侧线处设有2-4个中段回流取热装置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分馏塔顶油气分液罐的绝对操作压力为0.23-0.29MPa时，粗汽油进吸收塔的位置为第6块理论板上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述吸收稳定部分还包括脱吸塔、再吸收塔及稳定塔。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，脱吸塔顶气量占装置处理原料油总量的10％～11％。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述吸收稳定部分干气中C3+的含量＜1.5体积％。

7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述稳定汽油的雷氏绝对蒸汽压低于67kPa。

8.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述稳定汽油占装置处理原料油总量的20％-23％。