轻石脑油异构化产品RVP偏 高原因分析及对策

孙黄鹤

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

某炼油厂轻石脑油异构化装置采用UOP Penex低温异构一次通过式工艺流程，属于国内首套。装置设置两台串联临氢异构化反应器，将原料轻石脑油中低辛烷值的C5、C6正构烷烃转化为较高辛烷值的异构烷烃后作为汽油组分进行调和。

1 工艺说明

1.1 工艺流程

轻石脑油送入脱异戊烷塔将高辛烷值的异戊烷自塔顶脱除，脱异戊烷塔底油及新氢分别经过预处理脱硫、干燥脱除微量水等杂质后混合进入串联的异构化反应器，在催化剂的作用下完成异构化反应，将低辛烷值的正构烷烃转化为高辛烷值的异构烷烃。反应产物经换热后进入稳定塔，塔顶尾气经过碱洗塔脱除氯化氢后送入 燃料气管网，稳定塔底较高辛烷值异构化油经冷却后和脱异戊烷塔顶油汇合送入产品罐区。装置工 艺流程见图1。

图1 轻石脑油异构化装置工艺流程图

1.2 装置产品技术指标

异构化油辛烷值RONC≥85%，异构化油收率≥97.2%。

1.3 主要操作参数

主要操作参数见表1。

表1 主要操作参数

2 问题描述

在开工运行初期，异构化原料油和产品饱和蒸汽压（RVP）变化如图2所示。从图2可以看到异构化产品饱和蒸汽压在130kPa 左右，最高可达136kPa，对于作为汽油调和组分而言，明显偏高，不利于汽油的调和。

图2 异构化原料和产品饱和蒸汽压曲线图

3 原因分析

3.1 产品中C4组分的影响

一般而言，产品中所含轻组分越多，其饱和蒸汽压会相应地越大。石脑油异构化产品主要是C5、C6组分，产品中所含C4组分主要是从原料中带入，经脱异戊烷塔分离后和塔顶油一起进入到产品中。开工初期某次产品组成见表2。

表2 异构化产品组分组成

从产品组成来看，确实含有部分C4，但是含量很少，通过异丁烷和正丁烷的调和饱和蒸汽压RVP，粗略计算C4组分对产品RVP的影响如下：0.04%×495.7+0.83%×355.1=3.15kPa，由此可见C4组分对异构化油产品的饱和蒸汽压影响并不大，即使将产品中的C4全部除去，产品饱和蒸汽压也不会有太大的变化，但仍然要求严格控制原料中C4组分含量尽量低。

3.2 异构化反应的影响

建立异构化装置目的就是为了对C5、C6烷烃进行异构化，从而使油品获得较高的辛烷值。不过在提高烷烃异构化率的同时，通常也会使产品附带较高的RVP。

表3 轻石脑油各组分调和RON和RVP

反应器内发生的主要反应是：

可以看出无论发生上述何种异构反应，在提高反应器内异构化率的同时，相应的 产品饱和蒸汽压也将会升高。而且通常情况下，异构化反应器内发生最多的是RVP变化比较大的正戊烷转化成异戊烷反应，其他反应因原料中含量较少而较少发生。

4 优化措施

从上述原因分析中可以得到以下结论：降低原料中C4组分可以降低异构化产品RVP值，但影响不大；异构化产品RVP增量主要是由 于异构化反应造成的。因此可以考虑通过以下2种方法，降低异构化产品RVP值。

4.1 提高原料中的C6成分

C6烷烃比C5烷烃蒸汽压力值（RVP）要低，因此增加原料中C6组分可以降低产品饱和蒸汽压，即可以要求上游装置中石脑油分馏塔优化操作，以增加异构化装置来料中的C6组分，但增加C6组分需要注意以下几方面的问题：1）调整脱异戊烷塔操作，增加C6成分，同时保持进料量不变，会导致脱异戊烷塔（DIP）塔顶流量下降，脱异戊烷塔（DIP）塔底流量增加。2）避免将高含量的苯带入装置。苯含量偏高会导致反应器床层温升变高，异构化反应器内苯会很快被饱和为环己烷，此反应放热量大，且几乎是100%反应，根据UOP经验，1v%的苯会导致11℃的温升。异构化反应器对于进料苯含量上限是5v%，如果要消除少量苯对反应器的影响，可考虑技改项目，在异构化反应器前增设苯饱和反应器。3）避免C7+组分带入装置。避免C7+主要是避免C7+链烷烃带入原料而发生裂解反应，裂解反应一方面会放出大量的热，同时生成的小分子更增加了产品的饱和蒸汽压，也降低了异构化产品油的收率。

4.2 降低反应器内的异构化率

在保证产品辛烷值的情况下，尽可能降低反应器内的异构化率，可将产品RVP值降低。通过温度优化操作，判断在某特定温度条件下获得更好质量的产品辛烷值及RVP值。实际上就是需要降低异构化反应器运行温度，牺牲产品辛烷值，从而达到降低产品蒸汽压值的目的。另外降低异构化反应器入口温度，一方面有利于降低装置能耗，另一方面也利于延长催化剂的寿命，促进整个装置的长周期运行。

5 优化结果

5.1 优化反应器入口温度

分别降低前置反应器和后置反应器入口温度后，产品RVP如图3所示。从图3可以看出异构化产 品饱和蒸汽压基本上可以稳定在128kPa以内。

5.2 优化原料

图3 优化后异构 化原料和产品RVP散点图

优化反应器入口温度后，再对上游装置石脑油分离塔进行优化，适当增加异构化原料中C6组分，降低原料RVP值后原料和产品RVP见图4。从图4可以看出优化原料，降低原料RVP值后，异构化产品RVP也相应降低，在优化异构化反应器异构化率后，再优化异构化原料，可以将产品RVP维持在120～124kPa比较窄的范围内。

图4 优化后异构化原料和产品RVP散点图

6 结语

通过对异构化产品开工初期RVP偏高问题进行分析后，对异构化反应温度和原料进行优化，异构化产品RVP值得到较好的控制。因此要降低产品RVP值，需要多方面进行平衡优化，但同时需要注意进行优化时需要注意的限制条件。

[1] 胡云峰.利用轻石脑油异构化技术生产优质汽油调和组分[J].中外能源，2013，18(6)：61-64.