石油煉制與化工2004年11月PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEMICALS第35卷第11期蠟裂解制α-烯烴裝置技術(shù)改造陳新德,許蘭香,尚延華(撫順石化一廠,113008)摘要撫順石化一廠對(duì)蠟裂解裝置進(jìn)行改造。通過工業(yè)試運(yùn)行證明,以58號(hào)半煉石蠟為原料在高溫、短停留時(shí)間、低烴分壓的工藝條件下,α烯烴產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高,液烯中正構(gòu)a烯烴含量由原來的44.66%提高到80.2%,總烯含量由86.6%提高到93.2%,顏色也由黃色改善為淺黃色液烯產(chǎn)品收率大幅度提高,由41%提高到61%,產(chǎn)品質(zhì)量可以滿足精細(xì)化工產(chǎn)品原料的需要。關(guān)鍵詞:蠟裂解a烯烴技術(shù)改造前言總烯烴的含量略有增加,而α烯烴有明顯的提高撫順石化一廠蠟裂解裝置于1970年6月建成芳烴、烷烴和雙烯烴含量隨裂解溫度的升高而下投產(chǎn),設(shè)計(jì)加工能力為30kt/a,經(jīng)過多次技術(shù)改造降。所以提高裂解溫度,有利于提高一次反應(yīng)對(duì)二后加工能力為75kt/a。2001年以前,該裝置主要反應(yīng)的相對(duì)速度,因此可以提高液烯的產(chǎn)率及質(zhì)是以軟蠟為原料,生產(chǎn)的a烯烴主要用來生產(chǎn)軍量。當(dāng)反應(yīng)溫度高于600℃時(shí),生焦量增加,雖然用8號(hào)、20號(hào)航空潤(rùn)滑油。由于裂解工藝落后,裂原料的轉(zhuǎn)化率增加,但氣體收率增加,液烯產(chǎn)品的解原料含油量高(為30%左右),S、N雜質(zhì)含量較產(chǎn)率大大下降,而且對(duì)反應(yīng)器爐管材質(zhì)要求較高,高,生產(chǎn)的α烯烴產(chǎn)品質(zhì)量較差,液烯中α烯烴含增加一次投資。量較低僅為40%~50%,S、N雜質(zhì)含量較高,產(chǎn)2.2停留時(shí)間品顏色較差,且有異味,難以滿足精細(xì)化工產(chǎn)品的如果裂解原料在反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間太短,而反應(yīng)需要;液烯收率較低,僅為41%,綜合經(jīng)濟(jì)效益較區(qū)溫度又不夠高,大部分原料還來不及反應(yīng)就離開差。裝置每年大部分時(shí)間是閑置的。為適合精細(xì)了反應(yīng)區(qū),原料的轉(zhuǎn)化率較低;延長(zhǎng)停留時(shí)間,雖然化工對(duì)a烯烴的質(zhì)量要求,提高裝置綜合經(jīng)濟(jì)效原料的轉(zhuǎn)化率升高,但會(huì)造成二次反應(yīng)和成炭生焦益,對(duì)蠟裂解工藝及下游產(chǎn)品綜合利用進(jìn)行了研機(jī)會(huì)增多,使液烯產(chǎn)率下降。為此,蠟裂解必須創(chuàng)究造一個(gè)高溫、快速、急冷的反應(yīng)條件,保證原料蠟迅2烯烴的產(chǎn)率及質(zhì)量與工藝參數(shù)的關(guān)系速上升到反應(yīng)溫度,經(jīng)過短時(shí)間的高溫反應(yīng)后,迅工業(yè)上的蠟裂解都是在高溫下進(jìn)行。在高溫速離開反應(yīng)區(qū),又很快地使裂解氣急冷降溫,以終下,蠟裂解伴生的副反應(yīng),使烯烴繼續(xù)反應(yīng)生成炔止反應(yīng)。當(dāng)裂解溫度為580℃、水蠟質(zhì)量比為烴、二烯烴、芳烴和焦炭等,影響烯烴產(chǎn)品質(zhì)量和收0.15、烴分壓為0.02MPa時(shí),改變停留時(shí)間,得到率。產(chǎn)物的二次反應(yīng)不但能降低烯烴的產(chǎn)率、增加不同轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品組成的結(jié)果(見圖2)。隨著轉(zhuǎn)原料的消耗,而且焦炭的生成也會(huì)造成反應(yīng)器等設(shè)化率的增加,液烯中烷烴含量降低,而芳烴含量提備的管道阻力增大,傳熱效果下降,甚至造成通道高。當(dāng)轉(zhuǎn)化率在30%左右時(shí)液烯中的總烯烴和堵塞,影響生產(chǎn)周期,降低設(shè)備處理能力。α烯烴含量最高。轉(zhuǎn)化率小于40%時(shí),液烯與裂解2.1操作溫度當(dāng)單程轉(zhuǎn)化率在30%左右、水蠟質(zhì)量比為收稿日期:2004-01-14;修改稿收到日期:200404200.15、壓力為0.20MPa時(shí)白蠟裂解的結(jié)果見圖1中國煤化工,194年業(yè)于大從圖1可以看出,蠟裂解最適宜裂解溫度一般在H2項(xiàng),獲中國石化科技CNMHG項(xiàng)目“蠟裂解制矯550~600℃之間。當(dāng)溫度低于550℃時(shí),烯烴的烴綜合利用工業(yè)化技術(shù)研究”負(fù)責(zé)人撫順石化一廠副總工程產(chǎn)率較低。隨著裂解溫度的升高,液烯溴價(jià)增加石油煉制與化工2004年第35卷30氣中添加惰性稀釋劑水蒸氣的辦法,使原料蠟的分l15壓下降,從而達(dá)到減壓操作的目的。裂解溫度為580℃、轉(zhuǎn)化率為30%左右、改變蘭車水蠟質(zhì)量比和烴分壓,得到不同烴分壓與液烯質(zhì)量95的關(guān)系(如圖3)。隨著烴分壓增加所產(chǎn)液烯中a烯烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯減少,烷烴和芳烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,液烯質(zhì)量略有下降。當(dāng)烴分壓在0.02~0.04MPa時(shí),液烯與裂解氣質(zhì)量比值略有增加。80500520540560580600反應(yīng)溫度/℃求→3幅0020040.060.080.100.120.14烴分壓MPa10000520540560580600圖1反應(yīng)溫度與液烯質(zhì)量關(guān)系●-烯烴;×一芳烴;O一烷烴;▲-α烯烴0020040060080.00.120.14烴分壓MP圖3不同烴分壓與液烯質(zhì)量關(guān)系●-烯烴;X一芳烴;○一烷烴;▲一a烯烴24液烯質(zhì)量、收率與蠟中油含量的關(guān)系液烯質(zhì)量及收率與蠟中油含量的關(guān)系見圖4。由圖4看出,蠟中油質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小,液烯的總烯含量和收率就愈高。因此,要想生產(chǎn)出收率高的優(yōu)質(zhì)液烯就必須使用優(yōu)質(zhì)原料蠟轉(zhuǎn)化率,%此外,蠟的初餾點(diǎn)要高于液烯的終餾點(diǎn),蠟的圖2不同轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品組成關(guān)系餾程愈窄愈好,終餾點(diǎn)低的蠟裂解生產(chǎn)的液烯質(zhì)量●一烯烴;x一芳烴;O一烷烴;▲a烯烴好V中國煤化工氣的質(zhì)量比值基本不變CNMHG2.3原料蠟的分壓a需殮是狂局溫、低壓、短停留時(shí)蠟裂解一般不采用直接減壓法,而采用在裂解間的工藝條件下,采用急冷方式終止反應(yīng),撫順石第11期陳新德等.蠟裂解制α烯烴裝置技術(shù)改造油化工研究院對(duì)軟蠟裂解工藝條件進(jìn)行過研究,其從表1中可以看出以軟蠟為原料時(shí),最佳的裂解溫不同裂解深度對(duì)收率及其產(chǎn)品質(zhì)量的影響見表1。度是570℃,最佳裂解停留時(shí)間為4s表1裂解深度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響單程平均烯烴平均烯烴芳烴十烷烴,%溫度/℃時(shí)間/s收率,%總收率,%含量,%91.9213.586.2110.4843.993.175.897.60規(guī)模為50kt/a,軟蠟與半煉蠟的質(zhì)量見表2。由表2可以看出:軟蠟的硫含量、氮含量和油含量較高,半煉蠟均較低表2原料蠟性質(zhì)軟蠟58號(hào)半煉蠟a(N)/水含量,%無無殘?zhí)?%油含量,%32.405101520253035初餾點(diǎn)石蠟中油含量,%圖4液烯質(zhì)量、收率與蠟中油含量的關(guān)系●—烯烴含量;O一液烯收率蠟裂解裝置改造及試運(yùn)以軟蠟與半煉蠟為原料進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的a烯撫順石化公司石化一廠為開發(fā)適合精細(xì)化工烴產(chǎn)品質(zhì)量及物料平衡見表3、表4產(chǎn)品的α-烯烴原料,提高整個(gè)裝置的綜合經(jīng)濟(jì)效表3烯烴性質(zhì)益。2001年撫順石化一廠完成了中油集團(tuán)公司科輕烯烴重烯烴研課題“蠟裂解制α烯烴綜合利用”小試技術(shù)研軟蠟半煉蠟軟蠟半煉蠟究。2001年6月通過了集團(tuán)公司的驗(yàn)收,同時(shí)“蠟密度/gcm30.75810.73240.8150.7864裂解制a烯烴綜合利用工業(yè)化技術(shù)開發(fā)”科研項(xiàng)外觀黃淺黃色黃淺黃色目也通過了集團(tuán)公司的論證。2002年撫順石化a(硫)/μg·g-1廠配合軍用油生產(chǎn)任務(wù),并完成科研專項(xiàng)合同中的氯)pgg1各項(xiàng)試驗(yàn),對(duì)原蠟裂解裝置進(jìn)行技術(shù)改造以完成蠟水,%痕跡痕跡痕跡痕跡裂解制a烯烴工業(yè)化試驗(yàn)微量水/pg本次技術(shù)改造是在裂解小試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,相對(duì)分子質(zhì)量?jī)?yōu)化了裂解工藝條件,采用高溫、短停留時(shí)間、低烴溴價(jià)/gBr?·(100g)114.0111.8652.377.75分壓的工藝條件,同時(shí)也優(yōu)化了裂解原料,采用58餾程/℃號(hào)半煉蠟。改造的主要內(nèi)容是:裂解爐進(jìn)料由三路中國煤化工改為六路,從而縮短原料蠟在爐內(nèi)停留時(shí)間,采用STYHaCNMHG二次注汽工藝,降低體系內(nèi)原料蠟的分壓;采用新型急冷器,急冷油改循環(huán)蠟。改造后蠟裂解裝置的由表3、表4可知:蠟裂解裝置經(jīng)過技術(shù)改造石油煉制與化工2004年第35卷后,α烯烴產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高,液烯中正構(gòu)α烯蠟裂解裝置經(jīng)過技術(shù)改造運(yùn)行160天后,停工烴含量由原來的44.6%提高到80.2%,總烯含量檢修期間,對(duì)裝置的結(jié)焦情況進(jìn)行觀察,爐管壁結(jié)由86.6%提高到93.2%,正構(gòu)烷烴含量由7.02%焦厚度0~1mm,閃蒸塔餾出線結(jié)焦厚度2~3下降到5.01%,烯烴中雜質(zhì)S、N含量下降到mm。在本次工業(yè)試運(yùn)行前,生產(chǎn)一個(gè)周期即901μg/g以下,顏色也由黃色改善為淺黃色;液烯產(chǎn)天后,爐管結(jié)焦厚度20~30mm,閃蒸塔餾出線結(jié)品收率大幅度提高,由41%提高到61%。整個(gè)裝焦厚度50~100mm。所以蠟裂解裝置經(jīng)過優(yōu)化置綜合經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高裂解工藝、優(yōu)化裂解原料后可以明顯減少裝置結(jié)表4物料平衡及產(chǎn)品質(zhì)量焦,延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期,降低成本。半煉蠟軟蠟產(chǎn)品分布,%蠟裂解最適宜裂解溫度在550~600℃之間。裂解氣在一定的反應(yīng)溫度下,都有其最適宜的停留時(shí)間降低體系內(nèi)原料蠟的分壓,有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和收率。原料蠟的含油量越小,液烯的質(zhì)量和收率產(chǎn)品質(zhì)量,%就愈高正構(gòu)a烯烴含量80.2044.66蠟裂解裝置經(jīng)過技術(shù)改造后,采用58號(hào)半煉總烯含量93.2蠟作為原料,a烯烴產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高,液烯中正構(gòu)烷烴含量正構(gòu)a烯烴含量由原來的44.66%提高到80.2%;族組成,%總烯含量由86.6%提高到93.2%;正構(gòu)烷烴含量芳香烴1.15.7由7.02%下降到5.01%;烯烴中雜質(zhì)S、N含量飽和烴下降到1gg/g以下;顏色也由黃色改善為淺黃色93.286.6液烯產(chǎn)品收率大幅度提高,由41%提高到61%。注:液烯是輕烯烴和重烯烴的總和產(chǎn)品質(zhì)量可以滿足精細(xì)化工產(chǎn)品原料的需要。TECHNICAL TRANSFORM OF WAX CRACKINGUNIT FOR M-OLEFINFushun No, I Petrochemical Factory, Fushun 113008)Abstract The wax cracking unit in Fushun No. 1 Petrochemical Factory was technicallytransformed. The industrial trial showed that under the conditions of high temperature, short residencetime and low hydrocarbon partial pressure with 58# half-refined wax as feedstock, the liquid olefinproduct yield increased from 41% to 61% the quality of olefin product was improved, which a-olefircontent in liquid olefin raised from original 40. 66% to 80. 2%, and total olefin content increased from86.6% to 93. 2%, with a color changed from yellow to light yellow. The product quality met theKey Words: wax cracking; olefin; technical transform中國煤化工CNMHG