20130615分离石脑油中异戊烷的效益分析_成慧禹

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原料， 大部分加氢石脑油进石脑油分离塔脱去 Ｃ ４ 组分生产石脑油， 而作为乙烯料生产时， 干点提高 到２ ０ ０℃仍然满足要求。
表１ 重整拔头油组成分析 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ａ ｐ ｈ ｔ ｈ ａ
正构烷烃 Ｃ ３ Ｃ ４ Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７ 芳烃 Ｃ ６ 烯烃 １ ． １ ５ １ ３ ． ６ ９ ２ ５ ． ４ ５ ７ ． ６ ３ １ ． ４ ７ １ ． ８ ６ ０ ． １ ３ 异构烷烃 Ｃ ４ Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７ 环烷烃 Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７
表６ 汽油调合方案变化 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ６ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅｂ ｌ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ
项 目 脱臭汽油 ／ （ ｔ ·ｈ ）
－ １ 混合芳烃 ／ （ ｔ ·ｈ ） － １ 抽余油 ／ （ ｔ ·ｈ ） － １
网络出版时间：2013-04-23 19:09 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1139.TE.20130423.1909.004.html
分离石脑油中异戊烷的效益分析
成慧禹，曹宏武，姚松涛，李春桃
（ 中国石油化工股份有限公司洛阳分公司， 河南省洛阳市 ４ ７ １ ０ １ ２ ）
表３ 主要组成性质 图１ 加氢石脑油干点分析 Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｏ ｆ ｎ ａ ｐ ｈ ｔ ｈ ａｏ ｆ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ３ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ
ｗ ， ％
８ ５ ． ０ ８ １ ． ９ ２ １ ． ０ ７
表５ 异戊烷馏分的性质 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ５ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｓ ｏ ｐ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｅｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
异戊烷组分 ９ １ ． ８ ０ ８ ９ ． １ ２ ９ ０ ． ４ ６ １ ３ ３ ． ５ ９ ． ２ ０ １ ． ０ ７ 催化汽油 ９ １ ． １ ３ ８ ０ ． ９ ３ ８ ６ ． ０ ３ ５ ８ ． ０ １ ６ ３ ． ０ ０ ３ ２ ． ０ ０
ｗ ， ％
３ ． ３ ５ ２ １ ． １ ５ １ ０ ． ５ ６ ２ ． ６ ７ １ ． ９ ５ ５ ． ７ ８ ２ ． ９ ６
从图 １可 以 看 出， 加氢石脑油干点平均值 １ ６ ８℃， 仍然有较大的提量空间， 利用模拟软件测 算， 如果干点从 １ ６ ８℃提高到 ２ ０ ０℃， 能够增产石 脑油 １ ５ｔ ／ ｈ ，而目前这部分馏分全部被压入到柴 油组分中。 １ ． ３ 抽余油 抽余油可以生产粗己烷、 ６号溶剂油、 １ ２ ０号 溶剂油等产品， 价格都优于石脑油产品， 但产量都 受制于下游需要， ６个月内共计调入汽油中的抽 ０ｋ ｔ 。因抽余油辛烷值低， 需要调合外购 余油量 ２
４ ２ ０ ２分离异戊烷组分的方案， 这一方案仅需简单改造， 投资 ８× １ ０ Ｒ Ｍ Ｂ￥ ， 每月效益将可以达到 响， 最后选定利用 Ｃ ４ ３ １ ２× １ ０ Ｒ Ｍ Ｂ￥ 。
关键词： 分离石脑油 异戊烷 汽油调合 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ Ｉ Ｍ
在原油加工量 ２ ０ｋ ｔ ／ ｄ的前提下， 洛阳分公 ５ｋ ｔ 以上。受华北地区石 司每月石脑油产能在 ３ 脑油过剩影响， 石脑油配置计划量较低， ２ ０ １ １年 扣除装置检修影响因素， 石脑油配置量平均每月 只有 ２ ７ ． ６ｋ ｔ 。石脑油配置计划远远低于产能导 致了石脑油组分被迫压入柴油组分或调入汽油 中。若调入汽油， 因石脑油辛烷值仅为 ６ ５左右， 需要消耗大量高价的甲苯和混合芳烃组分， 调合 成本高。此外， 汽油调合过程中有时会存在硫含 量和烯烃含量超标情况， 也必须用部分石脑油进 行调合， 这也增加了高辛烷值调合组分的消耗， 增 加了生产成本。 １ 石脑油生产现状 目前石脑油组分主要由重整拔头油、 加氢石 脑油和抽余油三种组分构成。 １ ． １ 重整拔头油 重整拔头油约 ２ ５ｔ ／ ｈ ， 一般进三联合脱丁烷 塔Ｔ ３ ３ ０ ２生产石脑油， 也可以进 Ⅰ 套催化裂化装 置增产汽油， 重整拔头油的组成见表 １ 。 重整拔头油组成比较稳 从表 １中可以看出， 定， 用此组成在软件 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ Ｉ Ｍ 中模拟可知， 拔头 油辛烷值仅 ７ １ 。 １ ． ２ 加氢石脑油 加氢石脑油主要是柴油加氢装置生产的石脑 油， 主要是焦化石脑油经过加氢后的产物， 加氢石 脑油在直馏石脑油生产不足时部分去重整装置作
戊烷沸点相差比较小， 分离需要回流比大， 塔底蒸 汽 消 耗 高， 用 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ Ｉ Ｍ 软 件 计 算， 需用蒸汽 １ ３ｔ ／ ｈ ， 再加上水电消耗， 此塔每月的操作费用为 １ ５ ３× １ ０Ｒ Ｍ Ｂ￥ 。 当硫含量或烯烃含量超标， 用异戊烷馏分替 代石 脑 油 用 于 汽 油 调 合， 可以节约混合芳烃 ３ｔ ／ ｈ 。新的调合方案见表 ６ 。
的高辛烷值组分才可以生产出合格的汽油， 抽余 油调合汽油是负效益。
较高， 沸点最低， 异戊烷组分是一种比较好的汽油 调合组分。但是一般情况下， 重整 Ｃ ５ 馏分不作为 汽油调合组分， 普遍寻找和开发非汽油用途或通
１ ］ 。因此对于分离石脑油 过改质提高其辛烷值 ［
中的异戊烷组分进行汽油调合要经过效益估算。 运用先进的流程模拟软件 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ Ｉ Ｍ， 对Ｔ ３ ３ ０ ２塔 底产品进行模拟分馏， 并将模拟异戊烷组分代替 抽余油用于调合汽油的情况。 ３ ３ ０ ３和利用闲置的 分别模拟新建分馏塔 Ｔ Ｃ Ｃ ２ ０ ２两个方案。 ４／ ５ 分馏塔 Ｃ
５ ． ５ｔ ／ ｈ ， 用软件计算此塔每月的操作费用为 ９ ３×
４ Ｒ Ｍ Ｂ￥ ， 同样分为两种工况下的效益测算。 １ ０
表７ 异戊烷馏分组成与性质 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ７ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｓ ｏ ｐ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｅｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
异戊烷组成， ％ 正构烷烃 Ｃ ４ Ｃ ５ 异构烷烃 Ｃ ４ Ｃ ５ Ｃ ５ 环烷烃 Ｃ ５ 烯烃 数值 ４ ． ３ ２ ２ ９ ． ２ ２ ０ ． １ ８ ６ ２ ． ０ ２ ３ ． ４ ３ ０ ． ８ ３ 异戊烷性质 Ｒ Ｏ Ｎ Ｍ Ｏ Ｎ 抗爆指数 蒸汽压 ／ ｋ Ｐ ａ
－ １ ｗ （ 硫） ／ （ ｇ ·ｇ ） μ
摘要： 中国石油化工股份有限公司洛阳分公司因产销不平衡， 导致一部分石脑油被迫用作汽油调合组分， 而石 脑油辛烷值低， 影响了经济效益。分析石脑油产品主要来源重整拔头油、 加氢石脑油、 芳烃抽余油等组成， 提出分 离出石脑油中的异戊烷组分， 用于调合汽油的方案。借助于流程模拟软件 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｓ Ｉ Ｍ ， 对分离石脑油中的异戊烷组 Ｃ Ｃ ２ ０ ２ ） 两种方案下对汽油调合生产以及石脑油产量的影 分进行模拟， 对比了新建装置和利用闲置的 Ｃ ４／ ５ 分离塔（
组 成 异构烷烃（ Ｃ ） ５ 正构烷烃（ Ｃ ） ５ 异构烷烃（ Ｃ ） ６ 正构烷烃（ Ｃ ） ６ Ｒ Ｏ Ｎ ９ ３ ． ２ ６ １ ． ７ ７ ７ ． ５ ２ ４ ． ８ Ｍ Ｏ Ｎ ９ ０ ． ８ ６ ２ ． ６ ７ ６ ． ４ ２ ６ ． ０ 沸点 ／ ℃ ２ ７ ． ８ ３ ６ ． ２ ５ ８ ． ０ ６ ４ ． ９
表２ Ｔ ３ ３ ０ ２塔底油组成 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ２ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍｏ ｉ ｌ ｆ ｒ ｏ ｍＴ ３ ３ ０ ２
正构烷烃 Ｃ ４ Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７ Ｃ ８ Ｃ ９ Ｃ １ ０ 烯烃 Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７ 芳烃 Ｃ ６ Ｃ ７ Ｃ ８ Ｃ ９ ０ ． ７ ４ ２ ２ ． １ ８ ８ ． ７ ２ ３ ． ９ ６ ２ ． ６ ０ １ ． ９ １ ０ ． ５ ３ ０ ． ２ ７ ０ ． ２ ０ ０ ． ０ ９ １ ． ９ １ ０ ． ８ ３ １ ． ７ １ １ ． ３ ３ 异构烷烃 Ｃ ４ Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７ Ｃ ８ Ｃ ９ Ｃ １ ０ Ｃ １ １ 环烷烃 Ｃ ５ Ｃ ６ Ｃ ７ Ｃ ８ Ｃ ９ Ｃ １ ０
表８ 汽油调合方案变化 Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ８ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎｏ ｆ ｇ ａ ｓ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅｂ ｌ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ
－ １ ｗ （ 硫） ／ （ ｇ ·ｇ ） μ （ 烯烃） ， ％ φ
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ４ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｉ ｓ ｏ ｐ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｅｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
正构烷烃（ Ｃ ） ４ 正构烷烃（ Ｃ ） ５ 异构烷烃（ Ｃ ） ４ ４ ． ７ ６ ６ ． ９ ８ ０ ． １ ９ 异构烷烃（ Ｃ ） ５ 环烷烃（ Ｃ ） ５ 烯烃（ Ｃ ） ５
表４ 异戊烷馏分组成 ｗ ， ％
０ ． ０ ３ １ ７ ． ５ ０ １ １ ． ３ ４ ３ ． ４ ５ ３ ． ２ ９ ２ ． １ ０ １ ． ４ ６ ０ ． １ １ １ ． ７ ８ ４ ． ３ １ ３ ． ０ ３ ２ ． ２ ８ １ ． ９ ８ ０ ． ３ １ 项 目 Ｒ Ｏ Ｎ Ｍ Ｏ Ｎ 抗爆指数 蒸汽压 ／ ｋ Ｐ ａ
ห้องสมุดไป่ตู้
２ ． １ 新建塔 Ｔ ３ ３ ０ ３ 新建一个塔盘数为 ６ ０层的分馏塔 Ｔ ３ ３ ０ ３ ， 需
４ 投资 ４ ４ ０× １ ０ Ｒ Ｍ Ｂ￥ 以上， 在操作压力 ０ ． ２Ｍ Ｐ ａ ，
回流比 ８ ． ５ ， 塔顶温度为 ６ ６℃， 塔底温度 １ ０ ２℃ 的操作条件下， 可以在 ４ ５ｔ ／ ｈ的进料中分离出异 戊烷组分 ７ｔ ／ ｈ 。 ２ ． １ ． １ 异戊烷馏分组成和性质 新建塔分离出异戊烷馏分的组成见表 ４ 。
４
数值 ８ ６ ． ３ ６ ８ ４ ． １ ５ ８ ５ ． ２ ５ １ ２ ５ ． ６ ０ １ ４ ． ４ ３
典型的调合方案 １ ２ ０ ６ ６
新调合方案 １ ２ ０ ３ ２ ７
当硫含量或烯烃含量超标， 石脑油已经用于 调合汽油时， 将异戊烷馏分用于汽油调合， 可以节 约混合芳烃 ２ｔ ／ ｈ 。新的调合方案见表 ８ 。
将异戊烷馏分与催化汽油性质对比， 可以看 出异戊烷馏分具有烯烃含量低， 硫含量低， 抗爆指 数高的优点， 是非常好的汽油调合组分。 ２ ． １ ． ２ 经济效益分析 该方案利用蒸汽为塔底热源， 因异戊烷和正
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从表 ２可以看出， 石脑油组分中含量比较高 的依次是异戊烷、 正戊烷、 异己烷、 正己烷等， 各组 分主要性质见表 ３ ， 异戊烷的 Ｒ Ｏ Ｎ和 Ｍ Ｏ Ｎ都比
综上所述， 为了提高公司经济效益， 应当减少 抽余油调合汽油。但是由于石脑油销售不畅， 以 及催化汽油硫含量超标或者烯烃含量超标的问 题， 必须用抽余油和高辛烷值组分来调合， 据测 算， 每调合 １ｔ 抽余油亏损 ３０ １ ６Ｒ Ｍ Ｂ￥ ， 所以希 望能够找到一种硫含量低， 烯烃含量低， 辛烷值较 高的汽油馏分来调合催化汽油。 ２ 异戊烷组分分离方案 三联合柴油加氢石脑油与重整拔头油混合 后， 进入到 Ｔ ３ ３ ０ ２分离， 塔顶生产 Ｃ 塔底生 ４ 组分， 产石脑油产品， Ｔ ３ ３ ０ ２塔底产品分析见表 ２ 。
收稿日期： ２ ０ １ ２－ １ ２－ ２ ７ ； 修改稿收到日期： ２ ０ １ ３－ ０ ２－ １ ５ 。 作者简介： 成慧禹， 工程师， ２ ０ ０ ７年毕业于中国石油大学（ 华 东） ， 现在从事炼油厂全流程优化工作。联系电话： １ ３ ６ ２ ３ ８ ８ ３ １ ２ ４ ， Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ： ｃ ｈ ｙ ０ ． ０ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｍ 。