优化溶剂油系统工艺，增效降耗
来源:用户上传
作者:
摘 要：针对轻烃深加工装置处理中原轻烃运行现状，在现有设备和工艺流程的基础上，经理论分析及HYSYS工艺软件模拟，分析轻烃深加工裝置中原轻烃处理工艺存在问题，优化溶剂油系统工艺，寻求提高装置处理能力，降低低附加值产品比例的方法，提高中原轻烃的加工处理经济效益，同时降低装置综合能耗。
关键词：工艺优化;轻烃处理;增效降耗
天然气处理厂在用轻烃深加工装置主要处理伴生气轻烃，最大处理能力可达5万吨/年，日最大处理能力140吨，同时可混合处理伴生气轻烃和来自中原油田各采油厂的原油稳定轻烃（即中原轻烃）;按工艺系统分为戊烷发泡系统、萃取精馏系统和溶剂油系统，产品主要有戊烷发泡剂系列、植物油抽提溶剂、天然苯、橡胶工业用溶剂油、稳定轻烃、环氧树脂漆烃类稀释剂等。至2017年6月，天然气处理厂形成9座精馏塔、中原轻烃与伴生气轻烃1：1混合加工处理工艺，但系统运行存在问题：①中原轻烃C7+组分含量高，与溶剂油系统处理能力不匹配，仅达日处理量85%，综合能耗偏高;②提高混合轻烃处理量时导致销售困难的低附加值产品环氧树脂漆烃类稀释剂产品比例升高，吨产品经济效益降低，装置溶剂油系统工艺优化势在必行。
1 中原轻烃与伴生气轻烃混合处理工艺简介
溶剂油系统由T-304、T-305、T-309及附属设备设施等组成（见图1）。
2 技术思路
2.1 工艺优化可行性分析
应用HYSYS软件对现有工艺进行模拟，绘制T-305塔顶、底以及T-309塔顶、底物料沸程曲线。经分析曲线得出：①T-305塔顶沸程80℃～100℃，橡胶工业用溶剂油沸程要求80℃～120℃，可提高T-305塔底温度，将塔底沸程100℃～120℃物料蒸馏至塔顶，提高T-305塔顶物料沸程，来提高橡胶工业用溶剂油产品产量;②T-305塔底稀释剂沸程为90℃～182℃，分离出部分橡胶工业用溶剂油和稳定轻烃产品，塔底稀释剂进一步分离;③T-309塔底稀释剂沸程90℃～182℃，而塔顶稳定轻烃沸程110℃～130℃，提高T-309塔底温度，将塔底沸程较低的物料蒸馏至塔顶，提高稳定轻烃产品产量。提高橡胶工业用溶剂油塔T-305处理量和分离精度，及提高稳定轻烃脱色塔T-309分离精度，三个措施提高高附加值产品比例。
2.2 工艺优化方案筛选
根据理论分析，为提升溶剂油系统综合效益，结合现场工艺及设备情况，提出3种工艺优化方案。方案1：T-304塔底物料进入T-309塔脱色处理，T-309 塔底生产环氧树脂漆烃类稀释剂（带色），塔顶物料进入T-305，T-305塔顶生产橡胶工业用溶剂油，塔底生产稳定轻烃。方案 2：T-304塔底物料进入T-309塔进行脱色处理，T-309 塔顶生产橡胶工业用溶剂油，塔底物料进入T-305，T-305塔顶生产稳定轻烃，塔底生产环氧树脂漆烃类稀释剂（带色）。方案3：提高T-304塔底采出量（更换塔底采出泵），塔底物料全部进入T-305塔处理。T-305塔顶生产橡胶工业用溶剂油，塔底物料全部进入T-309塔，T-309塔顶生产稳定轻烃，塔底生产环氧树脂漆烃类稀释剂。应用HYSYS软件对3条工艺优化方案建模，产品合格情况下，得到各塔工艺模拟参数及能耗，针对中原轻烃与伴生气轻烃混合处理情况，经比较选方案3作为此次溶剂油系统工艺优化方案。
3 应用情况
现场工艺改造：
应用HYSYS软件建立工艺模型，核算T-304塔底采出流量2.5m3/h，对进出口管线的管径计算，核算现有T-304塔底采出进出口管径满足工艺要求。据模拟计算结果选用一台屏蔽泵（型号RWE42-217J4BM，流量3m3/h，扬程54m，利旧）作为新T-304塔底采出泵，该泵与旧泵（型号 RWE81-215J4BM，流量1.5m3/h，扬程45m）均为立式逆循环泵，且进出口管径相同，改造仅需对泵进、出口管线尺寸调整即完成更换。更换塔底泵后，T-304塔底采出流量最大达 3m3/h，完全满足溶剂油系统运行要求。
4 节能效果及经济效益分析
4.1 节能效果
溶剂油系统工艺优化后，吨产品综合能耗由139.27kgce/t降至133.87kgce/t，电单耗由78.34kWh/t降至72.48kWh/t，气单耗由106.76m3/t降至102.91m3/t，每年节约天然气92400m3，节约电力140640kWh。
4.2 经济效益分析
溶剂油系统工艺优化后，溶剂油系统T-305塔处理能力由1.5m3/h提高至2.5m3/h，整个装置由8m3/h提高至9.5m3/h。低附加值产品环氧树脂漆烃类稀释剂产品比例由8.89%降低至2.25%。以月产品产量2000吨计算，环氧树脂漆烃类稀释剂产品每月可减少132.8吨，减少的产品以稳定轻烃销售，年增加销售额175.32万元。天然气价格按1.22元/m3计，电费按0.8717元/kWh计，年节约成本23.53万元，年增加经济效益198.85万元。
综上所述，在HYSYS工艺模拟软件技术支持下，针对中原轻烃与伴生气轻烃混合处理时装置处理量低、能耗大、低附加值产品比例高、效益低等问题，零投入前提下，更换T-304塔底采出泵对溶剂油系统工艺优化，提高系统处理能力;并通过工艺模拟、现场多次验证和调整，有效降低低附加值产品比例，降低能耗，增加了经济效益。
作者简介：
余方燕（1974- ），女，汉族，河南固始县人，高级工程师，主要从事轻烃装置工艺技术工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14689424.htm
