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a-烯烴裝置技術(shù)改造陳新德,許蘭香,尚延華(撫順石化-廠。1130080)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，o烯烴產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提商,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1前言總烯烴的含量略有增加,而a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30 kt/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75 kt/a. 2001 年以前,該裝置主要次反應(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 C時(shí),生焦量增加,雖然用8號(hào)、20號(hào)航空潤滑油。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a-烯烴產(chǎn)品質(zhì)量較差,液烯中a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)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 C、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。a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200-01-14:修改稿收到日期2004-04-20。0. 15、壓力為0. 20 MPa時(shí)白蠟裂解的結(jié)果見圖1。作者簡介:陳新德(1967-).男,高級(jí)工程師,1994年畢業(yè)于大從圖1可以看出，蠟裂解最適宜裂解溫度一般在連理工大學(xué),工學(xué)碩士。申報(bào)中國專利2項(xiàng),獲中國石化科技550~600 C之間。當(dāng)溫度低于550 C時(shí)，烯烴的進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。中石油集團(tuán)公司科研項(xiàng)目“蠟裂解制o烯烴綜合利用工業(yè)化技術(shù)研究"負(fù)責(zé)入,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，幣。2004年第35卷3(石油煉制與化工氣中添加惰性稀釋劑水蒸氣的辦法,使原料蠟的分壓下降,從而達(dá)到減壓操作的目的。裂解溫度為580 C、轉(zhuǎn)化率為30%左右、改變105 t水蠟質(zhì)量比和烴分壓,得到不同烴分壓與液烯質(zhì)量的關(guān)系(如圖3)。隨著烴分壓增加,所產(chǎn)液烯中ar)5 F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. 02~0.0485MPa時(shí),液烯與裂解氣質(zhì)量比值略有增加。480 500520540560580 600反應(yīng)溫度/心C00 r90 F0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14烴分樂/MPa00pr80 500 520540560580 60。90-反應(yīng)溫度心C圖1反應(yīng)溫度與液烯質(zhì)量關(guān)系新80●-烯烴; X-芳烴:O-烷烴:▲-a烯烴90 t80 t烴分壓/MPa圖3不同烴分壓 與液烯質(zhì)量關(guān)系●姍烴;X-芳烴;O-烷烴;▲-r烯烴2.4液烯質(zhì)量、收率與蠟中油含的關(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)02030，40!5060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●烯烴i X-芳烴iO-烷烴;▲-a烯烴氣的質(zhì)量比值基本不變。3軟蠟裂解2.3原料蠟的分 壓蠟裂解生產(chǎn)a-烯烴是在高溫.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a烯烴裝置技術(shù)改造31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 C ,最佳裂解停留時(shí)間為4 s。表1裂解深度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響裂解單程平均烯烴平均媚烴二烯烴，芳烴+溫度/C時(shí)間/$收率,%總收率。%含量,%%非烴,%烷烴。%56049.491. 927.316.681. 4057050.592. 438.896.501.075813.544.586.2110.489.833.9610.893. 178.835.890.945712.717.489. 599.127.602.8188. 436.427.154.42規(guī)模為50 kt/a,軟蠟與半煉蠟的質(zhì)量見表2。由退90--表2可以看出:軟蠟的硫含量、氮含量和油含量較0一高,半煉蠟均較低。0-表2原料蠟性質(zhì)項(xiàng)目軟蠟58號(hào)半煉蠟0Fw(S)/pg.g~'615<1w(N)/ug. g~5水含量,%無殘?zhí)?%0.030.0120熔點(diǎn)/C37.157.0油含量.%32. 400.70餾程/C51015202530 3540初餾點(diǎn)30071石蠟中油含量，%50%39456圖4液烯質(zhì)量、收率與蠟中油含 量的關(guān)系干點(diǎn)503483●烯烴含量:O一液婦收率4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a-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)公司科項(xiàng)目輕烯烴重烯烴研課題“蠟裂解制a-烯烴綜合利用”小試技術(shù)研軟蠟半煉蠟究。2001年6月通過了集團(tuán)公司的驗(yàn)收,同時(shí)“蠟密度/g●cm~ '0.7581 0.7324 0.815 0.786 4裂解制a-烯烴綜合利用工業(yè)化技術(shù)開發(fā)”科研項(xiàng)外觀黃淺黃色目也通過了集團(tuán)公司的論證。2002年撫順石化--w(確) /r°g112廠配合軍用油生產(chǎn)任務(wù),并完成科研專項(xiàng)合同中的叭(氯) /8.g'10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。%痕跡痕跡痕跡微量水/p*g^'7i7653裂解制a烯烴工業(yè)化試驗(yàn)。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12526282283澳價(jià)/gBr: . (100g)-1114.011.86 52.3 77.75 ;優(yōu)化了裂解工藝條件,采用高溫、短停留時(shí)間、低烴;分壓的工藝條件,同時(shí)也優(yōu)化了裂解原料,采用58號(hào)半煉蠟。改造的主要內(nèi)容是:裂解爐進(jìn)料由三路485125256149275276改為六路,從而縮短原料蠟在爐內(nèi)停留時(shí)間,采用2445311313二次注汽工藝,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32石油煉制與化工2004年第35卷后，a烯烴產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高,液烯中正構(gòu)a-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44.66%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0~1 mm, 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901 μg/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50~100 mm。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,延長裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期,降低成本。目半煉蠟軟蠟5結(jié)論產(chǎn)品分布,%蠟裂解最適宜裂解溫度在550~600 C之間。裂解氣3119在一定的反應(yīng)溫度下,都有其最適宜的停留時(shí)間。液烯i11降低體系內(nèi)原料蠟的分壓,有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量殘蠟38和收率。原料蠟的含油量越小，液烯的質(zhì)量和收率就愈高。產(chǎn)品質(zhì)量,%蠟裂解裝置經(jīng)過技術(shù)改造后,采用58號(hào)半煉正構(gòu)a烯烴含量80, 2044. 66總烯含量93.286.6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5.017.02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.1.1.7由7.02%下降到5. 01%;烯烴中雜質(zhì)S、N含量飽和烴5.77.7下降到1 μg/g以下;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%。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 CRACKING :UNIT FOR a-OLEFINChen Xinde, Xu Lanxiang, Shang Y anbua(Fushun No.1 Petrochemical Factory, Fushun 113008)AbstractThe 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井half-refined wax as feedstock, the liquid olefinproduct yield increased from 41% to 61 %; the quality of a-olefin product was improved，which a-olefincontent 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 therequirement of fine chemicals.Key Words: wax cracking; a-olefin; technical transform