收稿日期：2012-06-04；修回日期：2012-11-30
作者简介：占猛清(1982-)，男，广东广州人，2002年毕业于华东理工大学化学工程与工艺专业，大学学历(工学学士)，工程师，现任职于中国石油化工股份有限公司广州分公司，从事炼油工艺技术管理工作，发表论文2篇。地址：(510725)广东省广州市黄埔区石化路176号炼油四部。电话：020-62125782。E-mail：
zhanmq.gzsh@sinopec.com.
Optimization operation of hydrotreater fractionation system in Guangzhou Petrochemical Company
Sinopec Guangzhou Branch, Guangzhou 510725, Guangdong, China
Abstract: This paper introduces cooling operation of hydrotreater fractionation system and outage operation process of fractionation furnace in Guangzhou Petrochemical Company. Product quality, material balance and energy consumption after outage of fractionation furnace are analyzed. The analysis shows that there is no effect on product quality of the refined oil, the comprehensive energy consumption of device has been decreased greatly after optimized operation of the fractionation system, and it illustrates that cooling optimization operation of the fractionation system is favorable to the device.
中国石油化工股份有限公司广州分公司2.1 Mt/a加氢处理装置主要以劣质蜡油(沙特、阿曼直馏蜡油、焦化蜡油、脱沥青油的混合油)为原料，经加氢脱硫、脱氮、脱氧及烯烃饱和反应，主要生产低硫蜡油，为下游催化裂化装置提供优质原料，同时副产部分柴油及石脑油。该装置自2006年7月21日一次投料试车成功[1]，经过一系列的优化操作，装置综合能耗逐年下降，目前装置综合能耗位于集团公司同类装置的前列。
1 装置分馏系统操作调整
自2006年开工以来，加氢处理装置通过不烧燃料油全部改用燃料气、新氢压缩机增加无级调节系统降低装置电耗、新增热蜡油管线直送催化裂化装置提高装置间的热联合程度、降低分馏系统操作温度等一系列的手段，综合能耗从14.42 kgEo/t下降至2011年12月的6.96 kgEo/t，下降幅度达到51.73%。与国内同类先进装置(青岛炼化加氢处理装置)4.5 kgEo/t对比，装置能耗仍存在较大差距。据装置进一步节能优化工作思路，决定停运该装置分馏系统加热炉F4002，以降低装置能耗，为分公司创造更多的效益。加氢处理装置分馏系统见图 1。
2012年1月31日，装置对分馏系统开始降温，为防止降温速度过快，导致分馏系统的换热器因热胀冷缩发生泄漏，降温过程分三个步骤进行，且要求降温速度控制在不大于20 ℃/h。见表 1所示。
表 1
表 1 分馏系统降温操作控制表
Table 1 Cooling operation control table of fractionation system
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表 1 分馏系统降温操作控制表
Table 1 Cooling operation control table of fractionation system
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在加热炉F4002出口温度降低过程中，柴油改并精制蜡油线出装置。随着分馏塔底温度的逐步降低，柴油抽出量逐步降低，停柴油泵P4007。为控制T4002塔顶回流，T4002的汽提蒸汽量也相应降低，直至全部停用汽提蒸汽。装置分馏系统进行优化调整前后操作参数见表 2所示。
表 2
表 2 分馏系统优化操作调整前后工艺参数对比表
Table 2 Process parameters comparison before and after optimization operation of fractionation system
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表 2 分馏系统优化操作调整前后工艺参数对比表
Table 2 Process parameters comparison before and after optimization operation of fractionation system
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表 2表明，分馏系统降温后，分馏加热炉F4002整个操作温度下降。由于主火嘴全部熄灭，只点长明灯，停加热炉鼓风机，开快开风门，因此排烟温度比之前升高。分馏系统操作温度降低置换，自产蒸汽下降，除氧水进装置量下降。停加热炉后，对流段温度下降，自产蒸汽从蒸汽发生器出来后进加热炉F4002无法进行过热，因此自产蒸汽温度相对下降。
2 分馏系统调整后的影响
2.1 精制蜡油产品质量
分馏塔操作温度降低后，由于分馏温度的变化，可能对精制蜡油产品质量的闪点及馏程产生较大影响，闪点如果降低，蜡油送至罐区可能闪蒸产生气体引起罐区憋压，从而产生事故。装置调整前后精制蜡油产品质量分析见表 3及图 2所示。从表 3及图 2可以看出，分馏系统调整后，精制蜡油产品质量与调整前基本无变化。产品馏程、密度基本一致，闪点全部能够控制在130 ℃以上，说明分馏系统的调整对精制蜡油的产品质量没有影响。
表 3
表 3 分馏系统优化操作调整前后蜡油产品质量对比表
Table 3 Oil product quality comparison before and after optimization operation of fractionation system
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表 3 分馏系统优化操作调整前后蜡油产品质量对比表
Table 3 Oil product quality comparison before and after optimization operation of fractionation system
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2.2 石脑油质量
装置分馏系统操作调整前后石脑油的质量对比见表 4所示。从表中看出，从2月份开始，石脑油的初馏点、10%馏出温度、50%馏出温度都显著下降，90%馏出温度、终馏点温度显著升高。主要原因是分馏塔T4002塔底温度降低后，停柴油抽出及汽提蒸汽，石脑油无法进行回流，塔上部分温度无法恒定操作，塔内馏分的轻重组分无法进行分离，导致柴油中部分轻组分进入石脑油，引起石脑油干点超标。由于无汽提蒸汽，塔顶温度缓慢上升，塔顶轻组分较少，塔顶回流罐Ⅴ4010液位上升缓慢，石脑油泵P4004间歇性开启，控制塔顶温度不超出工艺卡片上限130 ℃，由于石脑油质量不合格，石脑油出装置改走轻污油线。
表 4
表 4 分馏系统优化操作调整前后石脑油质量对比表
Table 4 Naphtha quality comparison before and after optimization operation of fractionation system
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表 4 分馏系统优化操作调整前后石脑油质量对比表
Table 4 Naphtha quality comparison before and after optimization operation of fractionation system
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2.3 装置物料平衡的影响
为考察分馏系统优化调整操作后装置物料平衡情况，对调整前2011年12月及调整结束后2012年2月的进出物料情况进行了分析，数据见表 5所示。
表 5
表 5 分馏系统优化操作前后物料平衡对比表
Table 5 Material balance comparison before and after optimization operation of fractionation system
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表 5 分馏系统优化操作前后物料平衡对比表
Table 5 Material balance comparison before and after optimization operation of fractionation system
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从表 5可以看出，由于分馏系统降温后，分馏塔操作温度低，柴油无法抽出，柴油收率降低为0。分馏塔操作温度降低后，分馏塔顶温度相应降低，石脑油收率也相应下降。柴油及大部分石脑油全部压至蜡油产品，因此蜡油收率相应增加，装置的液体收率保持不变。干气产自冷低分及脱H2S汽提塔T4001塔顶回流罐，分馏塔降低操作温度对此无影响，干气收率基本无变化。
2.4 装置调整期间注意事项
(1) 由于分馏系统温度较高，降温过程中要控制好降温速度，速度过快时设备热胀冷缩不均匀容易引起换热器泄漏，从而引发事故。
(2) 停分馏加热炉时建议保留长明灯，避免加热炉火嘴泄漏燃料气时引发事故，而且保留长明灯可避免炉管散热，起到对炉管保温的作用。
(3) 分馏塔降温操作过程中，柴油抽出量会明显减少，应注意柴油塔的液位，防止柴油泵的抽空。
3 分馏系统调整能耗变化
分馏系统优化调整后，对装置的能耗进行了对比分析。分析情况见表 6所示。
表 6
表 6 2011年12月能耗与2012年2月能耗对照表
Table 6 Energy consumption comparison of December 2011 and February 2012
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表 6 2011年12月能耗与2012年2月能耗对照表
Table 6 Energy consumption comparison of December 2011 and February 2012
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从表 6可以看出，分馏系统优化操作，停运分馏加热炉后，装置综合能耗由调整前的6.96 kgEo/t下降至调整后的6.37 kgEo/t，下降明显，节能效果显著。具有以下效果：①装置燃料气用量大幅度下降，燃料气消耗从优化调整前的2.2 kgEo/t降低至1.1 kgEo/t，下降50%; ②优化调整后，柴油泵P4007、T4002塔顶空冷、柴油出装置空冷停运，装置用电量相比调整前稍有下降，2012年2月电耗相比2011年12月下降0.47 kgEo/t; ③由于分馏系统整体操作温度降低，利用精制蜡油自产蒸汽量减少，无柴油抽出，柴油蒸汽发生器也无法产蒸汽，因此装置除氧水消耗相比优化操作前下降，自产蒸汽量也相比减少。
4 结论
(1) 加氢处理装置分馏系统经优化调整，降低分馏塔操作温度，停运分馏加热炉，可以不产出柴油，精制蜡油产品质量与调整前基本无变化，石脑油产品质量不合格。
(2) 加氢处理装置分馏系统经优化调整对装置的干气收率无明显变化，整体液收组成有所改变，由于无柴油抽出，柴油压至产品蜡油内精制蜡油收率增大。
(3) 装置分馏系统降低操作温度后，装置燃料气用量大幅度下降，节能效果显著。
参考文献
2013, Vol. 42