分子筛脱蜡工艺技术新进展(化工专业)

专业英语科技论文化工10-2班100140202XX2013-1-5分子筛脱蜡工艺技术新进展摘要：本文开始介绍了洛阳石油化工工程公司承担设计的中国石油抚顺石化分公司新建120000t/a分子筛脱蜡装置的设计概况、主要技术特点及运行情况。根据装置运行初期标定数据与设计数据的对比,对有关原料、产品、物料平衡及能耗等进行了分析。然后优化的换热方案),加氢-分子筛脱蜡装置换热流程的优化(为使抚顺石油化工公介绍了分子筛脱蜡联合装置扩能改造(分析了金陵石化公司烷基苯厂加氢-分子筛脱蜡装置换热流程的不足,提出了司石油三厂分子筛脱蜡联合装置生产正构烷烃能力由120kt/a扩大到150kt/a,对装置进行了改造。).Abstract:Thebeginningofthispassage,Technicalfeaturesofdesignandrunningofanew0.12Mt/yMolexunitinFushunPetrochemicalCompanydesignedbyLPECareintroduced.Onthebasisofcomparisonbetweendesignandevaluationdata,Feedstock,product,operationconditionsandtheenergyconsumptionhavebeenanalyzed.AndthenintroducetheOptimizationOfHeatExchangeProcessInUnibonAndMolexUnit(ThedefectsexistinginheatexchangeprocessofUnibonandMolexUnitinLinearAlkylbenzeneplantofjinlingpetrochemicalco.wereanalyzed,andanewheatexchangeprocesswereintroduce)andTheCapacityExpansionOfAMolecularSieveDewaxingComplex(ThenormalparaffinproductioncapacityofthemolecularsievedewaxingcomplexatNo.3RefineryofFushunPetrochemicalCompanywasexpandedfrom120kt/ato150kt/abysomeequipmentchange.).关键词：分子筛脱蜡工艺技术改进效益湖北省石油学会炼制分会于1980年9月3日至6日在荆门炼油厂召开了分子筛脱蜡工艺技术座谈会。与会同志指出，六十年代初期，由上海化工学院与上海炼油厂、南京炼油厂协作，发展起来的分子筛脱蜡水蒸汽脱附工艺，具有装置简单、投资省、建设快的优点。在国内已投产五套工业装置，在国外也建了两套，其中一套已投产。目前，以这项工艺为基础，又发展了分子筛脱蜡水蒸汽减压脱附工艺。减压脱附可以降低能耗、延长寿命，是一个有发展前途的新工艺。这项工艺在试验室已做了一些工作，并取得了工业数据，但由于工业装置上设备的缺陷其优越性表现不明显，还应继续做工作。1.减压脱附扩大了分子筛脱蜡使用范围荆门炼油厂用常三线油在实验室装置和工业装置上成功地获得了25书变压器油料，玉门炼油厂在试验室中也获得了变压器油。2.减压脱附可以降低能耗目前的分子筛脱蜡装置，没有考虑到回收水蒸汽的热能，设有蒸汽发生器的装置，也没有发挥作用。由石油化工科学研究院的试验室试验和荆门炼油厂的工业装置试验结果看出，减压确实可以减少水蒸汽用量。减压用于干点为240℃及300℃的馏分油脱蜡，有节约蒸汽和维持分子筛活性的优点。3.减压脱附，减压烧焦可以维持分子筛活性从石油化工科学研究院的试验，和荆门炼油厂在生产上用减压和不用减压的几个周期对比看出，减压对维持分子筛活性延长寿命有利，特别是研究院做了减压下烧焦的试验，证明减压烧焦，不仅可以恢复而且可以提高分子筛活性，这是很值得重视的一件事，对降低加工成本作用很大。4.目前的关键是提高工业装置的真空度目前仅荆门炼油厂安装了真空泵，但由于管线阻力大，真空度很低，蒸汽量不够。若提高蒸汽用量，阻力增大，真空度更低，无法显示减压脱附的优越性。讨论中大家认为残压要达到200毫米汞柱，才能达到减压要求。老装置改造比较复杂，大家提出最好分儿步走，先设法简单改造，把真空度提上去，获得成果，再进一步彻底改造，降低全系统阻力，考虑热回收、径向反应器和多塔反应器等。5.应该系统地做好试验室的工作液体石蜡是生产表面活性剂、洗涤剂、塑料增塑剂、化肥添加剂、皮革加脂剂等轻化工产品的重要原料。近几年来,液蜡需求量增长较快,产品供不应求。为满足市场的需要,中油股份抚顺石化分公司新建了一套120000t/a分子筛脱蜡装置,该装置采用美国UOP公司Molex分子筛脱蜡专利技术,由抚顺石化公司购买专利使用权,由洛阳石化工程公司承担基础设计和施工图设计工作,装置一次投产成功,经试运行标定,各项指标均达到或超过设计值。以下介绍几种分子筛脱蜡工艺及技术改进：一、新建分子筛脱蜡装置的设计及生产标定1．工艺流程分子筛脱蜡装置是以航煤为原料,通过拔头塔、切尾塔分馏,将原料煤油切割出C10~C14组分,再经加氢精制脱除掉组分中所含的硫、氮、砷等杂质。精制煤油通过吸附剂(5A分子筛)和脱附剂的吸附、脱附,分离出正构的C10~C14烷烃,再经过后分馏,得到C10、C11~C13、C14产品。上述产品经过调和,成为轻蜡I和轻蜡II两种产品,送洗涤剂厂作为原料。该装置由预分馏、煤油加氢、分子筛脱蜡、后分馏、热油及公用工程及辅助系统等6个部分组成,装置的中心部分为分子筛脱蜡部分,采用Molex工艺,通过Monirex模拟移动床进行等温等压液相吸附,用正戊烷、异辛烷作脱附剂,通过连续的吸附和脱附,得到需要的正构的C10~C14烷烃。2.工艺技术特点(1)工艺采用UOP公司Molex专有技术。(2)在设计中考虑了可以不开切尾塔流程,增加了操作的灵活性并降低能耗。(3)在原料油进拔头塔前,设原料油加热器、原料油粗过滤器和原料油过滤器,以减轻塔板的堵塞;在拔头塔顶挥发线设注氨措施,减轻塔顶管线及设备腐蚀。(4)由于原料油中杂质含量低,该装置取消了低压分离器,经高压分离器分离出的油品直接进入汽提塔分馏,从而简化了工艺流程。(5)取消了催化剂器内再生流程,加氢催化剂再生改为器外再生以简化流程。(6)设置新氢缓冲罐并备用一套高压氢降压孔板,以避免因降压孔板堵塞而造成的装置停车(7)抽余液塔及抽出液塔侧线抽出口上移,以提高冲洗液分离效率,降低能耗。(8)对抽余液塔、抽出液塔、脱附剂汽提塔及脱C13塔采用了新型高性能塔盘,以提高产品的分离精度和操作弹性。(9)加热炉采用高效空气预热器和脉冲吹灰器,有效提高加热炉的热效率。(10)加热炉设置自动快开风门,当风机出现故障时可自动切换为自然通风。此外,通过对联合烟道的优化设计,避免了1套分子筛脱蜡装置2个加热炉烟气阻力不平衡而造成加氢进料加热炉憋压的问题。(11)装置部分机泵、空冷器电机、鼓风机和引风机采用变频调速措施,有效降低装置电耗。(12)合理安排工艺物流的换热流程,并充分利用低温热产生采暖、伴热水供装置内采暖及工艺、仪表管道伴热用。(13)装置内不同机泵冷却采用软化水循环系统和循环水循环系统两种方式,以减轻机泵结垢,延长生产操作周期。3.技术比较及分析(1)原料从表1可以看出,标定原料的正构烷烃、芳烃以及硫含量等与设计原料基本吻合,标定结果与设计值的可比性较强。但标定原料的馏程范围比设计原料要宽,因此,标定时拔头油和切尾油的产量要高于设计值。(2)装置生产能力从表2可以看出,装置液蜡产量折合年生产液蜡量12.32万t,达到设计值。(3)正构烷烃回收率装置标定时正构烷烃的回收率为99.2%,高于98.5%的设计值,远大于92%的UOP保证值。(4)产品质量从表3和表4可以看出,预分馏、煤油加氢、分子筛脱蜡以及后分馏各部分的产品均达到或超过了设计值以及UOP的保证值。后分馏脱C13塔在标定时操作不稳定,塔底C13产品含量较高。但在正常生产调整操作后,塔底C13产品含量大多可以控制在8%以下,满足生产要求。二.分子筛脱蜡联合装置扩能改造为使抚顺石油化工公司石油三厂分子筛脱蜡联合装置生产正构烷烃能力由120kt/a扩大到150kt/a,对装置进行了改造。加热炉改用无机热管式空气预热器,引风机、鼓风机改用变频技术,使加热炉热效率提高7.2个百分点;采用浙江工业大学DJ-Ó型复合塔盘对抽余液塔、抽出液塔、脱C10塔、脱C13塔的内构件进行技术改造。改造后的工业标定结果表明,产量可达155kt/a且产品质量可满足要求,装置能耗降低14.75%。1.改造内容(1)塔的改造Ⅰ.抽出液塔:负荷需增加33%,原塔上部1~13层塔盘操作点靠近上限,操作弹性小,满足不了生产要求。采取的措施是:①将原塔中1~13层浮阀塔盘更换为DJ-Ó型复合塔盘,以提高处理能力;②将回流比由0.9提高到1.2,以提高塔顶与侧线产品的分馏精度,保证塔内气液负荷均匀,产品质量合格。Ⅱ.抽余液塔:整塔负荷需增加21.6%,上部分增加23.5%,下部分增加较少。采取的措施是:①用DJ-Ó型复合塔盘更换原来的60层浮阀塔盘,提高其处理能力;②将顶回流比由原来的2.5调整到3.0,中段回流比由原来的2.0调整到4.6,以确保整体气液相分布均匀,提高塔顶与侧线、侧线和塔底的分馏精度,以满足对产品的质量要求。Ⅲ.脱C10塔:塔上部负荷需增加66%,下部负荷增加37%。采取的措施是:①用DJ-Ó型复合塔盘更换原来的60层浮阀塔盘,以提高处理量;②回流比由原来的3.5调整到6.1,以满足产品质量要求。Ⅳ.脱C13塔:塔上部负荷需增加30%,下部负荷将增加32%。采取的措施是:①用DJ-Ó型复合塔盘更换原塔的60层浮阀塔盘,以提高处理量;②由于进料组成发生变化,回流比需由1.68提高到2.2,以确保产品质量。Ⅴ.加氢汽提塔:处理量需由380kt/a提高到449kt/a。经过对塔上、下两段负荷的计算,采取的措施是:①塔上部(1~10层)由原1.2m扩径到1.4m;②塔下部(11~30层)塔盘重新设计改造。(2)加热炉随装置加工能力的增加,加热炉负荷需相应增加,但因改造后将停开切尾塔,以及拔头塔、抽余液塔回流比的相应减少等原因,加热炉现有热负荷可满足改造后的需要。但由于长期烧FCC油浆和原空气预热器存在的一些不足,致使加热炉热效率较低。为此采取的措施有:①用无机热管式空气预热器替换原来已失去作用的空气预热器,使烟气余热得到充分回收,烟气排放温度控制在160℃;②采用独创的控制模式对引风机和鼓风机应用变频技术,以达到用烟气中的氧含量来控制鼓风机频数,并将氧含量控制在4%以内;用炉堂负压控制引风机频数,使炉堂控制在微正压下工作。(3)配套系统改造机泵1台,新增空冷器7台、冷却器5台、重沸器2台,更换部分自控阀等。2结果与讨论由改造前后主要指标的对比(表6)可以看出:(1)产量1999年8月装置改造后标定正构烷烃产量为19.38t/h,改造前产量为15.92t/h。改造后年产正构烷烃达155kt,超过了年产150kt正构烷烃的设计要求。(2)产品质量和收率产品中总正构烷烃(TNP)的质量分数大于98.28%。改造后n-C10纯度提高了12.50个百分点;n-C14以上的产品中n-C13含量降低了61.49%,有利于多调合轻蜡I(n-C10~n-C13),平均相对分子质量大于等于162。产品收率为34.85%,大于改造前相同生产方案32.38%的收率。(3)加热炉原设计热效率为88.6%,改造前由于长期烧FCC油浆,炉管结垢严重,加之空气预热器失去作用,实际热效率只有81.4%。本次改造后标定值为88.6%,热效率提高了7.2个百分点,炉堂温度下降了74℃,排烟温度由204℃下降到161℃,入炉风温度提高了140℃。说明加热炉系统的改造是成功的。(4)抽出液塔和抽余液塔塔顶