柴油改质装置低分气凝液回收技术改造

燕兰玲

摘要：某公司120万吨/年柴油加氢改质装置低分气凝液进入轻污油系统的原设计流程，使得操作人员的劳动强度过大，并且会造成液化气资源的浪费。通过简单的工艺改造，使得低分气凝液的排放不再依赖于操作人员的手动排放，解放了人力，并且减少了装置的加工损失，增加了装置的经济效益。

关键词：低分气凝液;回收利用;液化气

引言

近年来，环境因素、资源因素日益制约着炼油工业的发展，本已利微的炼油企业面临更为严峻的挑战[1]。出于环保的要求，市场必须供应满足排放标准的清洁燃料。按照国家陆续出台的车用燃油标准，未来车用汽、柴油都趋于“超低硫”。同时，为了减少二氧化碳的排放，降低可吸入颗粒物含量，车用燃料的H/C比将进一步提高。因此，石化企业将大力发展加氢技术。本文将详细介绍在120万吨/年柴油加氢改质装置中的一次技术改造。

1. 存在问题

120万吨/年柴油加氢改质装置在低分气脱硫部分，按照原设计流程，装置的冷低分气经冷却后，进入低分气分液罐D-2301进行分液，之后进入低分气脱硫塔进行脱硫。低分气分液罐分离出的液体排至轻污油系统。这部分液体的主要成分为液化气和硫化氢，排放量约为40  。在实际运行过程中，这部分液体需要操作人员定期手动排放，平均间隔1 h就要人工手动排放一次（不分昼夜），增大了操作人员的劳动强度。如果没有及时排放，会造成低分气脱硫塔憋压，将溶剂带入后路PSA装置，直接影响本装置及后路PSA装置的平稳运行[2]。排放后，这部分液体进入轻污油系统，在常压下转化为气态，继而进入放空系统，直接造成资源的浪费，并且加剧了后续放空系统设备和管线的腐蚀。因此，拟通过改造，回收这部分轻烃资源，降低操作人员的劳动强度。

2. 改造方案

2.1 设计思路

从表1.1、表1.2中可知，低分气分液罐D-2301压力为2.2  ，主要成分为液化气，而装置内脱丁烷塔顶回流罐D-2201压力为1.3  ，其中介质为脱丁烷塔顶分离出的液化气，并且罐顶分离出的轻烃可以通过泵送至焦化装置，利用原焦化装置的吸收塔进行回收利用。因此，可以将D-2301分离出的凝液回收至D-2201内，一并用泵送至焦化装置进行回收，减少装置的加工损失，同时减小操作人员的工作强度，增大工作效率。

2.2 调节阀的选用

低分气凝液的产生量为60  ，低于调节阀最小调节流量，因此，只能选择远程遥控的气动调节阀HV203102，根据液位高低间歇排放。另外，D-2301操作压力2.2 ，而D-2201操作压力为1.3  ，设计压力1.75  ，为防止D-2201超压，设计调节阀阀后压力1.65  。

2.3 管道压力降

D-2301的压力为2.2  ，D-2201压力1.3  ，压差0.9  ，管道阻力损失必须小于0.8  才能满足要求。流体在管道中的压力降[3， 4]可以分为直管压力降和局部压力降，见公式2.2，2.3，2.4。经计算可得，低分气凝液从低分气分液罐至脱丁烷塔顶回流罐的管道压力降约为0.05  ，而势能压力降为0.06  ，调节阀阻力降为0.55 ，总阻力损失为0.66  ，所选管径满足要求。

2.4管道材料的选用

由表1.1可以看出，低分气凝液中含有少量硫化氢和水，形成湿硫化氢腐蚀环境[5]。湿硫化氢腐蚀环境会引起金属材料的均匀腐蚀和局部腐蚀，包括硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂和应力诱导氢致开裂等。因此，按照相关规范，本次改造的管道材料及及相关管件阀门等皆选用抗-SSCC材料[6]。

2.5 ASPEN PLUS模拟

本文根据实际生产工艺中的操作条件和物料组分，利用ASPEN PLUS模拟软件对改造后的工艺流程进行了模拟，模拟流程如图2.2所示。在ASPEN PLUS软件所提供的计算模型中，RK-SOAVE和PENG-ROB更適合含有CO2、H2S、H2等物质的轻烃物系的分离，与该体系比较符合。在此用PENG-ROB物性方法跟实际生产数据更加接近，因此选用PENG-ROB为该模型的热力学方法。计算得到进入D-2201的凝液压力为1.5236 MPa（g），与计算结果基本吻合。

2.6 改造效果

本次改造共投资10.35万元，改造投用后平均每小时为装置回收40 kg液化气，每年为装置回收液化气336吨左右。并且本次改造投用后，极大的减少了操作人员的劳动强度，增加了工作效率，节约了劳动成本。

结论

低分气凝液的主要成分为液化气和硫化氢，原设计流程会造成资源的浪费和工作效率的降低。本次改造通过合理的计算，采用经济的手段和简单易行的工艺流程，将低分气凝液中的液化气进行回收利用，以减少装置的加工损失。本次工艺改造投用后，很大程度地降低了操作人员的劳动强度，减少了排放量，增加了装置的经济效益。

参考文献

[1]李大东. 21世纪的炼油技术与催化[J]. 石油学报（石油加工）. 2005（03）： 17-24.

[2]田野飞. 加氢脱硫后低分气带液解决方案讨论[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2013（03）： 35.

[3]郑振安. 管道尺寸及压力降的确定[J]. 化肥设计. 1984（05）： 22-26.

[4]范洪富，张翼. 流体在管道中流动参数的计算（一）[J]. 管道技术与设备. 1995（01）： 28-30.

[5]牛韧. 论湿硫化氢环境下管道设计材料的选择[J]. 石油化工腐蚀与防护. 2003（06）： 6-9.

[6]张绍举. 石油管道硫化氢腐蚀与防护对策分析[J]. 石油化工设备技术. 2007（06）： 35-38.