催化重汽油干点的影响因素分析

庞春天，张 颖，李雅华

（中国石油工程建设公司华东设计分公司， 山东 青岛 266071）

催化重汽油干点的影响因素分析

庞春天，张 颖，李雅华

（中国石油工程建设公司华东设计分公司， 山东 青岛 266071）

国内某石化公司 1 Mt/a 的催化裂化装置出现了重汽油干点偏高的情况。通过分析装置现有操作数据并针对该数据进行了详细核算，找到了导致重汽油干点偏高的具体原因。分析讨论了重汽油干点的影响因素，并提出了降低重汽油干点的调整方案。

催化裂化；汽油；干点

国内某石化公司 1 Mt/a 催化裂化装置采用的是两段提升管催化裂化技术，2003 年改造投产后重汽油产品合格，近一段时间以来出现了重汽油干点偏高的情况。针对重汽油干点偏高的情况，该公司对装置进行了标定，以下计算数据如无说明均来自该标定报告

1 装置的操作条件

1.1 分馏塔顶流程

分馏塔顶油气与热媒水换热至 80 ℃进入油气分离器一，罐底分离出重汽油，罐顶油气冷却至40℃进入油气分离器二，罐底分离出轻汽油。油气分离器一罐底重汽油冷却至 40 ℃后与轻汽油混合为粗汽油至吸收塔。重汽油及轻汽油调节阀前均引出一分支，作为冷回流。该流程可以实现全重汽油作冷回流或全轻汽油作冷回流，也可以实现轻重汽油不同比例混合再作冷回流。标定条件是全轻汽油作冷回流（图 1）。

1.2 物料平衡数据

物料平衡数据见表1。

1.3 产品性质数据(表 2、3)

1.4 分馏塔操作条件

分馏塔顶温度：107 ℃，分馏塔顶压力：0.15 MPa(g)；顶循抽出温度：134.8 ℃，顶循返塔温度：32.4 ℃，顶循流量：143.6 t/h；冷回流温度 40 ℃，冷回流流量：17.1 t/h。

2 分析计算与讨论

2.1 计算所使用的软件

计算所使用的流程模拟软件为 PROⅡ V8.2。

图 1 分馏塔顶流程图Fig.1 Main column overhead flow diagram

2.2 分析计算

改变分馏塔顶的操作压力会直接影响反应压力，从而影响反应产物分布，而此次分析计算是在反应产物分布不变的前提下寻找重汽油干点偏高的原因，因此,以下计算分馏塔顶压力均采用标定数据0.15 MPa(g)。影响分馏塔顶分压的蒸汽用量为标定值也不做调整。

表 1 物料平衡Table 1 Material balance

表 2 产品组成Table 2 product compositions %（mol）

分馏塔顶温度是塔顶粗汽油在其油气分压下的露点温度[1,2]，在物料平衡及产品性质、组成确定的条件下，分馏塔顶温度应该是确定值，且该温度是影响粗汽油干点的关键参数[3,4]，如果塔顶温度高于该露点温度，则塔内的重组分（柴油轻端组分）会气化并进入塔顶产品（重汽油）中，此时，重汽油的干点会偏高[5]，如果塔顶温度低于露点温度，重汽油的部分重馏分会液化并进入柴油当中，此时，重汽油的干点会偏低。

同样，当塔顶温度控制在相对稳定范围内且塔顶压力恒定的条件下，改变塔顶馏分的分压，将会直接影响重汽油的干点，工程上通常是采用冷回流作为塔顶馏分分压的调节手段，如图1所示，但并不是所有汽油都适合做冷回流。

2.2.1 冷回流的组成与塔顶温度及重汽油干点关系标定工况下冷回流为轻汽油，流量是 17.1 t/h，以下计算冷回流汽油用量均为 17.1 t/h，通过改变分馏塔顶油气一级冷却温度来改变轻重汽油的切割点，实现不同重度的汽油做冷回流。

表 3 产品性质Table 3 product specifications

表 4 冷回流组成与塔顶温度的关系Table 4 The relationship between cold reflux composition and top temperature

从上表计算数据可以看出：当冷回流流量一定时，随着冷回流汽油切割点的逐渐升高，分馏塔顶温度是逐渐升高的，这说明使用重汽油做冷回流提升分馏塔顶汽油油气分压而提高油气露点的作用要优于粗汽油。分馏塔顶油气的组成包括干气、液化气、水蒸气和汽油，粗汽油油气在分压下的露点温度就是分馏塔顶温度，影响该油气露点的分压不是总油气分压而是塔顶油气中的重组分分压，也就是重汽油分压。汽油切割点升高则重汽油中的重组分含量增高，在冷回流流量一定时，重组分的返塔量随切割点的升高而增加，使重组分的分压随之升高，因此，能够提高塔顶油气中重汽油分压的冷回流才是合适的冷回流。

在重汽油的切割温度同为 80 ℃的条件下，采用轻汽油做冷回流与采用重汽油做冷回流对比可以看出，虽然轻汽油做冷回流的塔顶温度比重汽油做冷回流的塔顶温度低了 4.6 ℃，但是重汽油的干点却高了 31 ℃，这充分说明了塔顶温度是塔顶重组分的露点，轻汽油冷回流不仅没有增加重组分的分压，反而使重组分的分压进一步降低，由此，造成柴油轻端馏分气化并进入重汽油馏分中，这也正是该装置重汽油干点偏高的根本原因。

上表数据中还可以看出：当冷回流流量一定时，随着冷回流汽油切割点的逐渐升高，分馏塔顶温度逐渐升高，重汽油的 98%点也随之升高，但仍在汽油馏程范围之内。这说明随着冷回流汽油切割点的逐渐升高，重汽油越来越重，但是进入塔顶油气中的柴油轻端组分仍十分有限，当在催化反应产物分布已经确定的条件下，调整用做冷回流的重汽油切割点来调整分馏塔顶温度需要谨慎，并且需使用重汽油或粗汽油做冷回流，但不宜使用轻汽油做冷回流。

2.2.2 冷回流的用量与塔顶温度及重汽油干点关系

在确定需要使用重汽油做冷回流的条件下还需确定冷回流的用量与塔顶温度及顶循流量的关系。该石化公司 1 Mt/a 催化裂化装置的运行情况是塔顶油气冷却至 80 ℃分离出重汽油，因此以下计算重汽油均使用 80 ℃的重汽油。

表 5 冷回流流量与塔顶温度的关系Table 5 The relationship between cold reflux rate and top temperature

从表5计算数据中可以看出：随着冷回流流量的增加分馏塔顶温度在升高，这也说明了增加塔顶油气中重组分的浓度会增加重组分的分压从而提高露点温度。随着冷回流流量的增加顶循流量在逐渐减少，这说明在有冷回流存在的条件下，随冷回流流量的增加，顶循取热在减少而冷回流取热在增加。

但是在重汽油切割点确定的条件下，随着冷回流流量的增加重汽油 98%点并没有显著增加，这说明：虽然使用重汽油做冷回流可以提高分馏塔顶温度，但是分馏塔顶温度并不是越高越好，在规避分馏塔顶出现液态水的条件下，宜降低冷回流的用量，并提高顶循的取热量，从而进一步降低装置的能耗。

3 结 论

（1） 该装置重汽油干点偏高的原因是采用了轻汽油做冷回流，在重汽油切割点和冷回流用量不调整的条件下，将冷回流调整为重汽油，重汽油干点偏高的问题将会得到明显的改善。

（2） 催化分馏塔顶温度是油气在该分压下的露点温度，但是，由于分馏塔顶馏分包括干气、液化气、水蒸气及轻重汽油，因此，需进一步明确该温度是重汽油在该分压下露点温度，因此，轻汽油并不适合作为冷回流使用。

［1］ 曹汉昌，郝希仁.催化裂化工艺计算与技术分析[M].北京：石油工业出版社，2000：403．

［2］ 侯健．催化裂化分馏塔顶温度的一种算法[J].宁夏石油化工，2003(2)：42-43．

［3］ 刘英聚，张韩．催化裂化装置操作指南[M]. 北京：中国石化出版社，2005：191-192．

［4］ 马伯文．催化裂化装置技术问答 [M]. 第二版. 北京：中国石化出版社，2003：230．

［5］ 梁凤印．流化催化裂化 [M]. 北京：中国石化出版社，2006：153-154．

实施新工艺 提升印染加工附加值

近日，记者走进钱清镇的江圣针纺有限公司的印染车间，该公司 5 条生产流水线正，为宁波几家服装生产企业赶制 3000多米的人棉印花成衣面料。据介绍，这几家宁波服装生产企业是江圣针纺印染于去年年底结识的新客户，虽然时间不长，但他们对江圣针纺印染的新工艺产品很感兴趣，表示将长期合作下去。

前不久，江圣针纺印染公司通过实施改进型生物酶前处理新工艺，不仅达到了印染工艺更环保的效果，而且提高了面料品质，提升了印染加工的附加值。

以前该公司采用的是传统雕印技术，费时长、产量低，随着印染行业环保要求日益提高，公司认识到实施生产新工艺迫在眉睫。去年 8 月初，公司与国内一家大型助剂厂合作，通过采用改良助剂，实施改进型的生物酶前处理新工艺，使 COD排放浓度比原来下降 200 毫克/升，大大提高了前处理工艺水准和面料品质。

Influence Factor Analysis of FCC Heavy Gasoline End Boiling Point

PANG Chun-tian，ZHANG Ying，LI Ya-hua
（CPECC East-China Design Branch, Shandong Qingdao 266071，China）

The heavy gasoline from 1 Mt/a FCC unit in a domestic petrochemical company has higher end boiling point. In this paper, through analyzing and calculating the existed operating data, specific reasons to cause higher end boiling point were determined. The influence factors of heavy gasoline end boiling point were discussed, and the solutions were put forward.

FCC; Gasoline; End boiling point

TE 624

： A文献标识码： 1671-0460（2014）07-1333-03

2014-01-02

庞春天（1978-），男，山东青岛人，工程师，硕士，2006 年毕业于华东理工大学化学工艺专业，研究方向：现主要从事石油化工装置的工艺设计工作。E-mail：pangchuntian@cnpccei.cn。