裂解汽油加氢装置的技术要点

王 红

（中韩（武汉） 石油化工有限公司,武汉 430000）

1 前言

裂解汽油是蒸汽裂解制乙烯的重要副产物，随裂解原料及裂解炉型的不同，其产率也会有不同的变化。一般来说，其产量约为乙烯产量的50%～60%甚至更高。在裂解汽油中含有重要的化工原料苯、甲苯、二甲苯，同时还有大量不饱和烃（二烯烃和单烯烃）以及一些含N、S、O等的烃类化合物。由于这些不饱和烃的存在，在光和热的作用下易聚合生成胶质。胶质容易积聚，更主要的是使之在后加工过程中发生结焦和析碳等现象，有碍于后加工芳烃溶剂的抽提。裂解汽油中C6～C8组分还含有杂质如硫、氮、氧等化合物，这些物质的存在会加速胶质的生成，硫化物还会影响汽油产品的抗震性能。所以必须加氢使烯烃成为饱和烃，杂质转化为H2S、NH3、H2O等，并将H2S、NH3、H2O等从系统中排出。因此裂解汽油加氢装置起着承上启下的重要作用。

裂解汽油的组成是C5-～C9+馏分，其组成分布大致如下：

裂解汽油组成分布

2 工艺介绍

2.1 中韩石化裂解汽油加氢装置工艺流程

中韩石化裂解汽油加氢装置采用三塔两反，中心馏分及抽余碳五选择性加氢流程，即脱碳五塔、脱碳九塔、一段加氢反应器、二段加氢反应器、稳定塔及抽余碳五选择性加氢系统。其流程图如图1所示：

粗裂解汽油经过预分馏系统的脱碳五塔和脱碳九塔分别脱除C5-馏分和C9+馏分后，中心（C6-C8）经过一、二段加氢反应器使不饱和烃加氢转化为饱和烃，所含的有机硫加氢转化为硫化氢。加氢后的中心馏分（C6-C8）经稳定塔进一步脱除硫化氢、甲烷、氨后，得到加氢汽油产品，送界外加氢汽油储罐作为芳烃抽提原料。预分馏系统分离得到的副产品C5-馏分和C9+馏分作为产品送往界外产品储罐，C5-组分送至C5分离单元进行分离，剩余的抽余C5返回装置进行抽余C5加氢这里不再叙述。C9+组分可直接作为产品返回炼厂。

2.2 A企业裂解汽油加氢装置

A企业裂解汽油加氢装置采用四塔二反流程，可进行中心馏分加氢，C5加氢、C9不加氢，全馏分加氢三种工况，即前脱碳五塔、脱碳九塔、一段加氢反应器、后脱碳五塔、二段加氢反应器、稳定塔。其主要流程图如图2所示：

装置采用C5加氢、C9不加氢工况时，粗裂解汽油经过前脱碳五塔和脱碳九塔分别脱除C5-馏分和C9+馏分后，中心馏分（C6-C8）与馏分混合经过一段加氢反应器进行液相加氢反应，再经过后脱碳五塔脱除加氢后的C5馏分，中心馏分(C6-C8)经过二段加氢反应器进一步转化为饱和烃，并脱除硫、氮等。加氢后的C6-C8经过稳定塔脱除硫化氢、氨、甲烷等，得到加氢汽油产品，作为芳烃抽提的原料。副产加氢C5和不加氢C9。此外馏分也可不经过加氢直接作为产品外卖。

3 主要不同点

3.1 从整体工况上比较

根据目前市场情况裂解汽油中的C5馏分既可不加氢作为基本有机化工原料和精细化工的原料；也可加氢作为汽油调和油或乙烯裂解原料。故中韩石化裂解汽油加氢装置设计将C5馏分送至C5分离单元，进行中心馏分加氢和抽余C5加氢，使得经济效益最大化。A企业裂解汽油加氢装置设计时间较早，设计进行全馏分加氢，C5馏分加氢、C9馏分不加氢和中心馏分加氢，三种工况可灵活切换，但根据目前实际生产情况而言，只进行中心馏分加氢，将不加氢C5和不加氢C9直接作为产品外卖。所以目前后脱碳五塔相当于一个缓冲罐的作用。

3.2 在装置能耗上比较

中韩石化裂解汽油加氢装置相对于A企业裂解汽油加氢装置在能耗上较低。

一是操作压力尽可能低压下操作。脱碳五塔两者都选用正压操作，分别为0.09、0.13MPa(表)操作。中韩石化裂解汽油加氢装置脱碳九塔负压设计为-0.07MPa，A企业脱碳九塔为-0.052MPa。低压下操作可有效降低能耗和聚合物生成的概率。中韩石化脱碳九塔负压选用真空泵来达到负压要求，A企业脱碳九塔采用蒸汽喷射泵来达到操作要求。在装置气密良好的状态下，只需开工初期投用真空泵，相对于A企业一直使用蒸汽，节约了能耗。

二是尽可能多地回收装置热源，减少能耗。中韩石化裂解汽油加氢装置设有进料预热器，采用二反出料经过二反进出料换热器后的物料作为热源对脱碳五塔进料进行预热，减少了塔底再沸器蒸汽用量，回收利用热源，在节能降耗方面有显著效果。中韩石化脱碳九塔系统设有中间再沸器，利用稳定塔塔釜出料作为热源对脱碳九塔物料进行再加热，充分利用整个装置的热量，尽可能最大限度地减少公共供热或供冷。

3.3 在工艺联锁上的比较

相比于A企业裂解汽油加氢装置的工艺联锁，中韩石化裂解汽油加氢装置的工艺联锁更突出安全性。除了反应器、压缩机和公用工程的联锁外，中韩石化裂解汽油加氢装置考虑到塔的安全性操作，设计了塔顶压力高高联锁。当塔顶压力超过联锁值时，将引发塔顶压力联锁，关闭再沸器蒸汽阀门。

4 结束语

（1）裂解汽油加氢装置的整体工艺流程现已成熟。根据目前市场情况而言，中韩石化裂解汽油加氢装置的设计工况具有较大经济价值。

（2）综合比较中韩石化与A企业装置的流程，中韩石化裂解汽油加氢装置在设计时更注重能耗问题，故在节能降耗方面中韩石化裂解汽油加氢装置处于领先地位。

（3）综合比较两个装置的安全生产，中韩石化裂解汽油加氢装置在工艺联锁的设计上考虑的更加全面，更加注重装置的安全生产。

（4）在装置工艺流程的技术改造上，根据市场的不同需求，从不加氢C8馏分中提出附加值高的苯乙烯产品，C8抽余油（主要是二甲苯）与C6C7馏分混合加氢，再抽提得到苯-甲苯-混合二甲苯产品。这样可以综合利用原料，生产加氢汽油、苯乙烯产品和芳烃产品，灵活生产，市场价值最大化，将是裂解汽油加氢装置发展的一个方向。