裂解汽油加氢第二章操作指南

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第二章操作指南
2.1一段反应器系统
控制目标:一反加氢汽油苯乙烯含量:≤0.4%,双烯值:≤1.5。

相关参数:进料量、入口温度、床层温度、内循环量
控制方式:来自乙烯装置和贮罐40-T-106A/B的粗裂解汽油首先通过流量阀F17002控制进入聚结器(10-V-704)脱除夹带的水,然后进入DPG一段进料缓冲罐(10-V-705).
DPG进料缓冲罐(10-V-705)具有缓冲反应器(10-R-701A/B)进料流量和组成发生波动的能力,在操作条件发生变化或受到干扰时,能够使操作人员能够采取正确措施. 缓冲罐(10-V-705)在压力控制阀P7001A/B控制氮封压力下进行操作.反应器进料是通过流量控制阀F17004A/B控制的,缓冲罐设有液位指示器LI-17502 和液位报警,缓冲罐底部要定期检查有没有游离水的存在,若有须及时脱水。

在一段反应器10-R-701A/B中,粗裂解汽油在低温液相下被加氢。

粗裂解汽油与液相循环物料混合后进入一段反应器10-R-701A/B中,氢气由压力控制阀P17002A/B控制进入一段反应器,在一段反应器内二烯烃、苯乙烯、炔及其他非稳定组分被选择性加氢,来自一段的加氢产品几乎是一个烯烃和石腊的混合物。

随着操作的进程,由于胶质和聚合物在催化剂活性表面上不断积累,使催化剂的活性下降,当活性下降到最高入口操作温度达110℃时,产品质量不能够达到要求时,催化剂必须再生。

一段反应器催化剂的暂时性毒物如:游离水和硫,都能影响催化剂活性,因此操作时要避免游离水进入一段反应器。

重金属如:铅能使一段反应器催化剂永久性中毒,但硫中毒使催化剂活性消失可以通过催化剂再生来恢复。

一段反应器中温度的偏差是很小的,然而反应在超温下操作结果会产生温度偏差,这种误操作可以导致芳香族的加氢,它是一个高的放热反应,正常情况下,芳香族是不反应的,当设备中放入新的高活性的催化剂时,出现温度偏差的可能性很大,但此后随着加工时间的积累,这种可能性在递减,当装有新催化剂反应器在开工时,要仔细观察反应器床层温升,如发生温度偏差,装置就要停车。

在操作中,一段反应器的入口操作温度是最重要的操作变量,反应器的入口温度正常调节是产品质量的保证,产品质量通过对苯乙烯含量和双烯值的分析来测定,要调节入口温度以保持二段反应器进料中苯乙烯的含量小于0.4%(wt),二段进料中的双烯值还需小于1.5,双烯值的测试既麻烦,可靠性小,因此苯乙烯含量的测定分析将作为一段反应器性能的更精确的指示。

若一段反应器产品苯乙烯含量超过规范要求,反应器入口温度将要增加,通常入口温度调节1℃,当入口温度过高时,易产生反应器温度偏差,因此要避免在过高的入口温度下操作。

一段反应器加氢过的产品循环起双重作用,一是调节新鲜物料经一段反应器加H2反应放热所引起的温升,二是具有洗涤作用,使催化剂的污染减小到最小。

一段反应器催化剂床层的温升不应超过大约52℃,通常大约是30--50℃,循环液对新鲜进料的
比例不应小于4:1,开工时为6:1,这与通过一段反应器的较小温升无关,为使一段反应器中物料分布均匀,新鲜物料与循环液的总量不应小于60t/hr。

一段反应器总的循环量要控制在上述操作范围内,一段反应器液相进料温度控制器T17001将通过自动(或手动)调节通过冷却器10-E-708的循环量,以给出反应器所要求的进口温度。

因一段加氢反应发生在液相,压力直接与氢的分压有关,这样液体原料趋向于有氢的情况下才吸收和反应。

通过调节氢气进口压力控制阀P17002,来控制反应器的压力。

一段反应器的氢气进料量应多于按化学式计算所需要的氢气量,末反应的氢气与进料氢中的甲烷及烃蒸汽一起从反应器10-R-701 中排出,经10-E-709冷却后送到高压闪蒸罐10-V-706,由高压闪蒸罐10-V-706顶出来的气体,以流量阀F17010控制送入氢气压缩肌吸入罐10-V-707,如果排放气的量增加,系统的压力将趋向于降低,这将导致反应器的压力控制器P17002 打开,使更多的氢进入反应器,如果10-V-706顶排气量的减小,则会产生相反的效果(尾气H2含量应不小于74%)。

为保持一段反应器内足够的氢分压,要求有过量氢,通常大约有12%到14%的过量氢来满足反应的要求,大部分的过量氢被带入二段反应器,在脱戊烷塔进料中的任何溶解氢都作为塔顶气来回收,并且循环回乙烯装置。

一段高压闪蒸罐10-V-706 的作用是在去脱戊烷塔之前除去加氢汽油产品中的H 2和C H4,,来自一段反应器的净液产品送到一段高压闪蒸罐10-V-706,顶部排放气送到压缩机吸入罐10-V-707,底部液相产品在流量阀F17011控制下,送入脱戊烷塔10-C-701。

10-V-706高压闪蒸罐内的压力由一段反应器压力控制器P17002来控制,此罐的管排放气在流量阀F17010控制下,送到氢气压缩肌吸入罐10-V-707,排放气流量控制器F17010确定了进入反应器的过量氢。

一段反应器10-R-701流程:
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量,加大内循环量,必要时切断液相进料,迅速泄压充氮置换。

详细操作见第七章。

2.2 脱碳五塔系统
控制目标:保证塔釜产品碳五含量达到指标要求,防止碳五组分在二反结焦。

控制范围:塔釜产品中要求碳五小于0.1%
控制方式:该塔进料是来自一段高压闪蒸罐10-V-706的经一段反应器加氢的汽油,经过流量阀F17011控制进入脱碳五塔10-C-701,进料中含有来自循环氢压缩机吸入罐10-V-707排放的一些轻组份物料,含有碳五及以下馏份的排放气通过脱碳五塔顶回流罐循环回裂解气压缩机一段吸入罐10-V-201,脱碳五塔10-C-701的压力控制是通过压力控制阀P17003调节回流罐10-V-701的排放气来控制。

塔顶压力控制在0.24MPa,增加塔的压力将增加塔底温度,因而就增加了再沸器结焦的趋势,因此要避免在高压下操作。

脱碳五塔底产品规格以通过设定灵敏板的温度T17520来自动控制,控制机构是流量控制器F17014控制再沸器中压蒸汽流量,另一方面,到再沸器的蒸汽流量可以通过稳定温度控制器T17520再设置来手动调节。

脱碳五塔灵敏板的温度设置点控制了所获得的产品,增加灵敏板温度将增加碳五产品中的碳六馏分和苯的含量,降低灵敏板温度则增加塔底碳五的含量,灵敏板温度设置点必须调整,以达到所要求的分离效果,正确的灵敏板温度设置点将取决于粗裂解汽油的组分,这一灵敏板温度对汽油终馏点尤其敏感, 汽油终馏点的降低将降低所要求的塔底温度,因此,灵敏板温度的设定点要降低,汽油终馏点的提高则产生相反的结果。

相关参数:灵敏板温度、塔压、回流量、蒸汽量
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2.3 脱碳十塔系统操作
控制目标:将C6-C8从汽油中分离出来。

控制范围:尽量减少C6-C8在C10+中的损失
控制方式:脱碳五塔底物料通过F17016流量控制将塔釜物料送到脱碳十塔10-C-702中,在脱碳十塔10-C-702中分馏出中心馏分产品C6-C8和底部产品C10+,该塔设计生产C6— C8或C6—C9馏份。

该塔在大约0.043MPa的塔顶压力下操作,塔压由一个溢流冷凝器系统来控制,塔顶冷凝器10-E-703A/B出口上的压力控制阀P17007控制冷凝器10-E-703A/B内的液位,浸没液位通过压力控制阀P17007限制汽相冷凝液的量来控制脱碳十塔10-C-702塔压。

脱碳十塔10-C-702塔底产品规格可通过设置灵敏板T17570来自动控制,控制方式是流量控制器F17025的温度再设置,该流量控制器F17025确定了到再沸器10-E-706的高压蒸汽的流量,另一方面,到再沸器10-E-706的蒸汽量可通过稳定灵敏板温度控制器T17570设置来手动控制。

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2.4 二段加氢反应器10-R-702系统的操作
控制目标:产出合格的加氢汽油产品。

控制范围:溴价≤2.0gBr/100g样品,S≤2.2ng/ml
控制方式:脱碳十塔顶组分由泵10-P-702A/B及泵10-P-702C/D串连加压到4.0MPa,并且与10-K-701来循环氢混合,合成的两相进料被进出料换热器10-E-716、717及进料加热器10-E-711汽化并加热到所要求的二段加氢反应器入口温度,进料通过二段反应器固定的催化剂床层,在那里进行加氢反应,二段加氢反应是单烯烃、硫化物以及残余的二烯烃、苯乙烯等组分的完全加氢,该反应是放热的,并且二段加氢反应器10-R-702流出物的反应热由进出物流换热器10-E-716、717来回收利用。

随着时间的推移,由于二段加氢反应器催化剂活性中心表面结焦使得催化剂活性下降,按要求必须提高二段加氢反应器入口温度以保证二段加氢产品质量,当二段加氢反应器入口温度再提高也不能保证二段加氢产品质量时,二段加氢反应器催化剂就必须再生,这可以从压力降升高,压差达0.25MPa,反应器催化剂失活来确定二段加氢反应器操作周期。

开工前二段加氢反应器催化剂必须预硫化,以获得高的活性和选择性,只要总的进料中含有最小50PPm最好100wtPPm的硫,催化剂就能保持适当的硫化状态。

对于某些乙烯装置的操作,裂解原料中含少量的硫或不含硫使进到二段反应器的粗裂解汽油不可能有足够的硫含量,在这种情况下,就要补充硫,估计在液体进料中含有20wtPPm的硫,就会满足二段反应器进料中的硫含量。

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2.5 硫化氢汽提塔10-C-703操作
控制目标:将加氢汽油产品中溶解的H2S及其他轻组分汽提出来,以增加加氢汽油产品的稳定性,减少设备腐蚀。

相关参数:塔顶温度≤40℃,塔釜温度:155-170℃
控制方法:该塔把来自二段加氢反应器产品中的H2S, H2和C H4汽提出来以得到一个稳定的加氢汽油产品,这是脱H2S的本质.
硫化氢汽提塔的压力可以通过压力控制阀P17005调节离开塔顶冷凝器10-E-713的排放气的流量来控制,对于硫化氢汽提塔正常设置点的塔顶压力为0.59MPa.
通过调节阀F17021对硫化氢汽提塔再沸器10-E-714的高压蒸汽的流量控制来控制再沸器10-E-714的热量,增加高压蒸汽量就减少了产品中的H2S含量,减少高压蒸汽量则有相反的效果,操作者应避免硫化氢汽提塔过沸,否则会引起硫化氢汽提塔塔顶冷凝器10-E-713超载,这可以导致密封盘下方冷凝器溢流,导致液相和硫化氢汽提塔尾气一起流出,若硫化氢汽提塔尾气温度超过40℃,则冷凝器将超载,并且再沸器10-E-714蒸汽流量要减少,合适的硫化氢汽提塔再沸器10-E-714载荷大约是汽提塔塔底物料每吨需38000到42000kcal.
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