乙烯裂解汽油加氢装置设计

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1、乙烯裂解汽油加氢装置设计难点浅析 XXXXX） 摘要：简要介绍了镇海炼化乙烯工程中70×104t/a裂解汽油加氢装置的工艺特点，重点分析了装置中脱碳五塔、脱碳九塔、二段进料换热器、塔九加氢反应器的设计难点，通过分析比较，寻找适合镇海裂解汽油加氢装置的设计方案。关键词：裂解汽油加氢 脱碳五塔 脱碳九塔 二段进料换热器 塔九加氢反应器 设计难点 1 镇海裂解汽油加氢装置简介1.1 概述镇海炼化裂解汽油加氢装置是镇海炼化100×104t/a乙烯工程中的配套装置之一。本装置采用中国石化工程建设公司（SEI）的裂解汽油加氢工艺技术，加工乙烯装置副产的粗裂解汽油，生产C6～C8加氢汽油，为芳烃抽提装

2、置提供原料，处理能力为70×104t/a。在国内乙烯裂解汽油加氢工艺技术中，技术专利商有很多家，但是工艺流程大同小异，分为全馏分加氢和中心馏分加氢两种工艺。本装置按中心馏分加氢设计，采用三塔三反流程，即脱碳五塔系统、脱碳九塔系统、碳九加氢系统、一段加氢系统、二段加氢系统和稳定塔系统。经过两段加氢后得到加氢汽油（C6～C8中心馏分）作下游乙烯芳烃抽提装置原料，副产品C5不加氢直接出装置，C9可经过一段加氢或不加氢作为产品出装置。1.2 裂解汽油的主要组成镇海炼化100×104t/a乙烯的原料方案，共有三种，分别为CASE1、CASE1A、CASE2。ABBLmmus公司模拟的裂解组成中，粗

3、裂解汽油的组成分布见表1。 表1 粗裂解汽油组成  %组成Case1Case1ACase2C4-0.3420.3420.342C5饱和烃0.9710.7340.947C5不饱和烃21.20121.21621.716苯30.11930.20329.092C6饱和烃0.930.9321.046C6不饱和烃4.7674.7875.204甲苯16.23616.24416.07C7饱和烃0.2340.2380.306C7不饱和烃1.3981.4441.616苯乙烯4.7154.7234.436乙苯1.3521.491.421二甲苯6.7866.6526.7C8饱和烃0.1160.1180.132C

4、8不饱和烃0.6940.7060.632茚类1.6731.6791.706C9+8.4428.4728.613噻吩0.0220.0220.02总计100.00100.00100.00流量/104t·a-159.055257.295269.0256 一般而言，在C5馏分中双烯烃（双环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯）约占63.5％，在C8馏分中苯乙烯占33.2％，在C9+馏分中甲基苯乙烯、双环戊二烯占25.6％。这些组分都是极易自聚的物质。1.3 裂解汽油加氢装置的主要流程从乙烯裂解装置来的粗裂解汽油先后进入脱碳五塔、脱碳九塔，分别脱去C5-轻组分、C9+重组分，中心馏分（C6～C8）进入一、二

5、段加氢反应系统进行加氢，最终得到合格的加氢汽油产品。脱碳九塔塔釜的C9+重组分，进入碳九加氢系统，得到加氢的碳九副产品，见图1。 图1 裂解汽油加氢装置流程 2 镇海裂解汽油加氢装置的主要设计难点2.1 脱碳五塔和脱碳九塔的设计在裂解汽油组分中，含有大量双烯烃（双环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯）、苯乙烯、甲基苯乙烯、双环戊二烯等极易自聚的物质，这就给脱碳五塔和脱碳九塔的设计和实际生产操作带来很大的挑战。裂解汽油加氢装置中的脱C5塔和脱C9塔的设计难度主要在塔盘的设计和选型上。塔盘的好坏直接影响到装置的运行周期和经济效益，下面根据国内其它装置生产实际来浅析设计难点。在国内的不少乙烯装置中，裂

6、解汽油加氢是乙烯装置中的一个工段，乙烯装置和裂解汽油加氢装置都是引进的。引进的脱C5塔和脱C9塔一般都是浮阀塔。浮阀种类略有不同，有V-1型（国内称F1型）和T型（国内称十字架）浮阀。V-1型用在脱C5塔和脱C9塔中，如金山、扬子、齐鲁石化公司的裂解汽油加氢装置，而T型浮阀阻力降较小，但造价稍贵，只用在负压操作的脱C9塔中，如燕山石化的裂解汽油加氢装置。在20世纪90年代初期，随着乙烯装置普遍扩能改造，裂解汽油加氢装置也随之扩能。在1992年前后，上海石化公司的脱C5塔，为了扩能的需要，曾用规整填料来改造原有的浮阀板。改造初期，确实达到了扩能的目的，且塔的压力降减少，塔釜温度还下降了。但

7、好景不长，仅仅3个月左右的时间整个塔的规整填料全部堵死，无法生产，被迫停车，只好废弃全部填料，恢复成板式塔。此后，国内裂解汽油加氢装置的扩能改造中，脱C5塔和脱C9塔普遍用板式，但是有二种选择。其一是仍用浮阀塔，但浮阀不仅是F1型，而且采用导向条型浮阀，即在条型浮阀上开孔，开孔方向朝着降液管。这种浮阀液面梯度及塔板压降较F1型阀小，通量大。如齐鲁、金山、扬子石化的扩能改造采用了此方案。其二是选用斜孔塔板。斜孔塔板是清华大学开发的，它