燕化原料结构调整对连续重整装置影响Word文件下载.docx
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反应特点
反应速度
最快
很快
慢
快
控制因素
化学平衡
化学平衡或反应速度
对产品的影响
芳烃
增加
影响不大
减少
液体产品
稍减
C1一C4气体
氢气
无关
4不同原料加工对操作的影响
在燕化公司炼油厂60万吨/年连续重整装置中主要的原料为直馏石脑油(终馏点小于175℃)、中压加氢裂化石脑油,以及2002年度试加工的加氢粗汽油及化工抽余油。
表2各主要原料族组成
原料
粗汽油加氢
抽余油
P3
0.19
0.34
P4
1.65
0.58
0.01
P5
7.03
1.38
0.53
P6
11.16
4.11
29.56
P7
10.84
6.19
9.9
P8
11.68
9.89
0.07
P9
10.66
7.71
P10
6.36
9.33
P11
0.56
0.63
N5
0.8
2.93
N6
7.8
2.13
44.24
N7
10.13
4.76
11.34
N8
8.36
5.38
N9
7.06
4.53
N10
0.79
0.61
N11
N12
A6
0.29
2.96
1.35
A7
0.83
3.76
A8
2.1
11.18
A9
1.59
12.94
A10
0.09
1.6
A11
0.02
从上表可以看出与基本原料相比化工抽余油有较高的芳潜,但其组分集中在C6C7组分。
由于C6C7组分的芳烃转化率较低,不利于辛烷值的提高,同时该组分馏程较轻(终馏点97℃),因此不适于单独加工,本次加工抽余油比例为10%。
FCC馏分油经过加氢后其组分得到改善,从上述分析中可以看出加氢粗汽油的芳烃组分达到30%以上,脱戊烷油达到同样辛烷值其氢产率将有所下降,但从改善汽油品质角度上,对氢资源相对富裕的企业,不失为提高装置负荷、增加清洁汽油产量、降低装置损耗的好途径。
本次加工加氢粗汽油比例为40%。
表3不同原料操作条件
典型原料
掺量15%化工抽余油
掺量40%加氢粗汽油
预加氢空速,1/h
2.56
2.87
2.83
重整进料量,kg/h
50064
49980
50835
H2/HC
1.31
1.37
WAIT,℃
509.31
508.55
509.18
WABT,℃
479.42
478.33
481.15
总温降,℃
315.2
318.6
290.2
脱戊烷油辛烷值,MON
88.2
86.2
87.8
重整氢产率,%
5.74
5.68
5.61
液化气产率,%
1.43
1.50
1.71
戊烷油产率,%
3.80
3.67
4.02
氧化区空气流量
188.9
179.5
140.1
烧焦区入口
478.1
476.6
474.3
烧焦区出口
486.2
488.9
462.6
烧焦区床层61
497.1
497.9
467.8
烧焦区床层62
525.9
518.7
472.7
烧焦区床层63
484.6
489.5
473.58
烧焦区床层66
427.8
436.1
428.7
表4重整产物芳烃组成
掺炼化工抽余油
掺炼加氢粗汽油
脱戊烷油
抽提料
重整汽油
6.48
14.98
0.98
8.73
15.51
5.2
6.84
13.1
1.66
15.83
8.66
20.06
16.05
20.08
12.58
17.75
19.4
15.68
22.64
23.93
20.55
20.51
19.61
22.87
19
26.10
21.24
3.16
28.3
19.89
27.76
20.14
27.90
8.68
18.12
8.06
16.78
7.25
14.56
1.15
0.91
1.67
0.43
0.73
总计
75.48
50.73
89.16
74.15
55.76
84.07
75.27
51.5
86.62
从上述操作数据可以看出掺量10%的化工抽余油对装置产氢影响较小,。
积碳与典型原料基本相当,轻石脑油的收率较高。
脱戊烷油中苯收率上升2.25%,甲苯收率上升0.22%,二甲苯收率下降2.09%。
由于脱戊烷油中芳烃组成的变化,分馏系统中C6组分的苯比例增加较多,受抽提原料生产量以及三苯比例的影响,导致重整汽油中苯含量增加较多。
加氢粗汽油产氢的降低程度较典型原料约为5-6%,液收有所较低降低,积碳程度有明显降低。
脱戊烷油中苯收率上升0.36%,甲苯收率上升1.92%,二甲苯收率下降1.10%。
但值得注意的是C101瓦斯硫含量达到5400-8000ppm,装置瓦斯硫含量也达到了700ppm。
由于原料硫含量与直馏石脑油相同,因此我们认为C101瓦斯硫含量高是溶解在加氢粗汽油中的硫化氢所致。
由于瓦斯硫含量高因此长期加工加氢粗汽油对瓦斯管网以及加热炉系统的设备防腐以及材质将提出更高要求。
5各组分转化率
在加工不同原料期间,我们对不同操作温度下进行了重整进料以及重整产物的组分分析,重点对比C6C7C8的组分转化情况。
计算过程中制定以下假设:
a、环己烷转化全部为芳烃;
b、甲基环戊烷的芳烃转化率(异构速度与异构化及开环速度之和的比值)为0.67,C7烷基环戊烷的比率为0.81,而C8烷基环戊烷芳烃转化率100%;
c、正构烷烃异构化由于反应速度较快不可逆;
d、未考虑C6C7C8烷烃裂解及C9以上烃类裂解为C6C7C8F芳烃的影响;
e、由于物料平衡的影响,计算值有所误差,未平衡部分计入裂解产量;
f、组分分析未包罗烯烃。
5.1WAIT506℃
样品编号
1
2
C4增加量
945.5
959.4
C5增加量
1159.3
1119.4
C6
NP6转化率,%
44.31%
44.82%
MCYC5转化率,%
86.93%
82.67%
CYC6转化率,%
100.00%
苯增加,kmol/h
4866.3
3306.8
其中:
正戊烷转化苯
777.8
628.9
甲基环戊烷苯增加
1677.9
920.5
环己烷苯增加
2410.7
1757.4
正己烷转化,kmol/h
1455.6
1447.5
正己烷选择性,%
53.4%
43.4%
甲基环戊烷,kmol/h
2504.3
1373.9
甲基环戊烷选择性,%
67.0%
异己烷增加,kmol/h
1661.0
2078.7
正戊烷转化异构己烷
677.9
818.6
甲基环戊烷转化己烷
838.9
460.3
C7
DMP5转化率,%
13.32%
14.80%
RP4转化率,%
-
MP6转化率,%
6.26%
22.28%
NP7转化率,%
75.11%
78.31%
MCYC6转化率,%
98.43%
DMCYC5转化率,%
92.33%
95.50%
ECYC5转化率,%
甲苯增加,kmol/h
7632.8
7365.0
其中,甲基环己烷甲苯增加
3612.24
3372.33
二甲基环戊烷甲苯增加
576.15
1157.28
乙基环戊烷甲苯增加
343.01
314.33
庚烷转化甲苯
3101.36
2521.01
异庚烷增加,kmol/h
225.99
735.36
正庚烷转化,kmol/h
2594.90
3193.86
正庚烷芳烃转化率,%
119.52%
78.93%
裂解为小烷烃,kmol/h
-64.9
1753.4
裂解转化率(对烷烃总量)
-1.01%
22.48%
C8
RP7转化率,%
50.65%
60.85%
RP6转化率,%
56.95%
52.89%
RP5转化率,%
NP8转化率,%
93.40%
94.26%
ECYC6转化率,%
DMCYC6转化率,%
96.86%
96.46%
RCYC5转化率,%
乙苯增加,kmol/h
1456.3
1431.7
二甲苯增加,kmol/h
6485.6
6272.3
累计芳烃转化,kmol/h
7941.9
7704.0
异构辛烷增加
-1490.1
-1976.4
正构辛烷增加
-3207.5
-3612.0
烷基环己烷转化
-1842.1
-1607.6
重组分裂解转化芳烃
1402.3
508.0
910.2
1708.1
15.95%
25.94%
C9
RP8转化率,%
97.28%
97.61%
98.31%
98.25%
NP9转化率,%
98.14%
98.50%
N9转化率,%
芳烃增加,kmol/h
6535.4
6631.4
烷烃转化,kmol/h
4965.0
5263.0
环烷转化,kmol/h
2623.0
2521.9
1052.6
1153.5
20.79%
21.54%
C10
P10转化率,%
N10转化率,%
1702.5
1798.6
2316.9
2297.6
278.6
175.1
893.0
674.1
38.54%
29.34%
5.2WAIT509℃
3
C4增加量,kmol/h
844.5
683.4
810.0
C5增加量,kmol/h
1836.7
1779.4
48.42%
49.01%
52.75%
86.20%
85.19%
86.35%
3163.8
3652.2
3544.9
444.2
881.3
861.7
978.3069
985.2063
998.6549
1741.3
1785.7
1684.5
1666.5
1684.0
1837.0
26.7%
52.3%
46.9%
1460.2
1470.5
1490.5
1604.8
1870.2
1405.1
1222.3
802.7
975.3
489.1534
492.6031
499.3275
8.62%
6.87%
8.00%
16.36%
18.82%
22.96%
76.52%
76.73%
75.12%
96.83%
97.24%
97.06%
94.50%
95.18%
93.89%
7370.9
7207.6
7128.2
3258.90
3304.02
3114.92
1115.24
1144.63
1117.49
308.40
309.95
2688.40
2448.97
2585.82
495.67
560.37
712.31
3056.97
3123.06
2922.22
87.94%
78.42%
88.49%
1198.2
1575.7
1383.5
15.70%
20.20%
17.90%
60.40%
60.82%
61.04%
54.25%
54.58%
56.32%
94.53%
94.24%
93.96%
96.95%
96.45%
96.43%
1492.8
1451.1
1435.6
6468.0
6257.4
6189.0
7960.8
7708.4
7624.7
-1917.4
-1966.6
-2014.6
-3572.6
-3587.8
-3362.9
-1610.7
-1597.5
-1485.2
860.1
556.4
762.1
1329.8
1631.1
1322.8
20.60%
24.96%
20.86%
97.93%
97.96%
97.74%
98.44%
98.47%
98.03%
98.72%
98.61%
98.65%
6511.9
6671.1
6724.6
5153.1
5226.4
4992.2
2463.8
2472.2
2353.2
1105.1
1027.5
620.8
21.12%
19.36%
12.23%
1636.7
1680.8
1768.7
2245.8
2253.5
2457.7
159.9
157.1
182.1
768.9
729.9
871.2
34.24%
32.39%
35.45%
5.3组分分析
从上述两表可以看出,随着碳链的增加,在连续重整条件下,烷烃的转化比例大幅度上升,C9以上的烷烃转化率基本达到100%,C7C8的正构烷烃转化率分别达到75%及94%,正构C6烷烃转化率受温度的影响较大,床层平均温度506-509℃,其转化率由44.31%上升至48.42-52.75%,最大上升幅度为8.44%。
而计算出的正构烷烃的芳烃转化率受温度的影响有所上升,正庚烷的芳烃转化率高于正己烷达到76%以上
C6-C8异构烷烃转化率由于受化学平衡的影响较强,其中C6异构烷烃受平衡影响最大基本为0%。
C7异构烷烃,表观转化率仅为10%左右,对温度的敏感性较弱;
;
C8的异构烷烃转化率能够达到50-60%,同时受温度(反应速度)的影响较大,床层温度上升3℃其转化率上升幅度最大达到10%。
异构烷烃中主链较长的转化率较高。
环已烷的脱氢反应基本比较彻底,C6环己烷转化率均为100%。
但C7C8环己烷由于在三四反存在异构反应,表观转化率为95%左右。
环戊烷的异构环化受化学平衡的影响较大,甲基环
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