温 会
(大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司,黑龙江大庆 163000)
油田轻烃分馏产品精制及深加工技术探讨
温 会
(大庆油田化工有限公司轻烃分馏分公司,黑龙江大庆 163000)
油田轻烃分馏与精制是石油化工的重要组成部分,对分馏产品的深加工能够实现轻烃的综合利用。主要介绍了轻烃精馏的基本原理,分析了轻烃分馏与精制的工艺流程和系统控制,介绍了分馏产品的深加工技术。
油田;轻烃;分馏;工艺流程;系统控制
油田轻烃通常指的是对原油及其伴生气进行处理后得到的组分,属于低碳饱和烷烃混合物,油田轻烃是重要的化工原料,不同的烷烃有不同的用途,对其进行精细分馏和深加工是石油化工的重要内容,能够提升轻烃分馏产品的附加值。
精细分馏在石油化工行业应用比较普遍,是实现油气组分分离的最基本的操作,根据不同原油组分挥发度的差异,将液相组分转化为汽相,达到分离原油中不同组分的目的。精细分馏的分离级别更高,通过多次分馏,将原油中特定组分提纯出来。原油在精馏过程中,一般从精馏塔的中部进料,精馏塔上部为精馏段,在高温下汽相不断上升至上部,从而得到精馏产品。液态重组分精馏产品汇聚在精馏塔下部,从下部被提纯出来。萃取精馏是在进料中加入萃取剂,使原料的挥发度发生变化,从而实现连续萃取或间歇萃取,连续萃取通常使用双塔操作,精馏塔进料和回收精馏产品是连续性的,间歇萃取较连续萃取复杂。
2.1 油田轻烃分馏与精制
油田轻烃主要有两种来源,一种是通过原油稳定装置处理开采出来的原油获得轻烃,另外一种方法是使用浅冷或深冷装置净化天然气获得轻烃。轻烃分馏一般使用精馏塔,其特点是操作流程长、滞后性大、影响因素多,同时该装置能耗较高,要保持装置工作的稳定性,同时减少产品的损失率,必须使用先进的控制系统,目前常用的是DCS系统控制。轻烃分馏是为了将混合物中的组分分馏提纯出来,由于原料来源复杂,成分差别大,分馏方案需要根据原料性质选择重、轻两类。分馏过程中,先使用脱丁烷塔分离 C4之下的轻组分及C5之上的重组分,然后使用脱戊烷塔分离脱丁烷塔中 C5、C6之上的烃类,脱己烷塔分离脱丁烷塔内 C6以上的 C6、C7组分,脱庚烷塔分离脱己烷塔底的 C7、C8,脱辛烷塔分离 C8、C9。在精馏塔顶部分馏出液化气,生产丁烷和车用液化气。
2.2 轻烃分馏与精制工艺流程
油田轻烃分离可以采用顺序分离工艺,如果产品的纯度要求不一致,可以使用前脱异戊烷工艺流程。顺序分离工艺流程主要有脱丁烷塔、脱戊烷塔、脱己烷塔、脱庚烷塔、脱辛烷塔、脱壬烷塔等组成,前脱异戊烷工艺流程与顺序分离工艺流程不同,后者消耗能量更多,产品纯度也较低,前脱异戊烷需要加压操作,汽相物质汇集在塔顶使用循环水冷却,馏出异戊烷等较轻组分,液态重组分精馏产品汇聚在精馏塔下部,从下部被提纯出来。由于前脱异戊烷工艺流程操作的压力更大、分离塔造价更高,故混合戊烷的分馏和精制一般选择顺序分离工艺。顺序分离的工艺流程如下:
轻烃原料→脱水器脱水→预热器预热→脱硫化氢塔→脱硫醇塔→脱丁烷塔→脱戊烷塔→脱己烷塔→脱庚烷塔→脱辛烷塔→脱壬烷塔
2.3 轻烃分馏的系统控制
轻烃的顺序分馏为了提高生产操作的稳定性,通常使用DCS系统控制。采用DCS系统控制能够实现轻烃顺序分馏的自动控制,如物料进塔、塔液位控制、塔温度控制、塔压力控制、冷凝器控制、重沸器控制、回流罐控制、采出量控制、回流量控制、出料控制等。影响轻烃顺序分馏装置工作稳定性的因素较多,常见的有进料组波动、生产负荷、加热系统、冷却系统、环境因素等。精馏由多塔串联而成,上游精馏塔出现问题会影响下游精馏塔的工作状态,需要人工调整工艺参数。
混合轻烃深加工通常是将轻烃芳构化制三苯或轻烃歧化,轻烃芳构化是指在催化剂作用下,轻烃通过环化、脱氢,分子结构发生变化,生成产物中苯、甲苯、二甲苯含量在90% 以上,副产物主要为氢气、优质液化气及燃料气等。芳烃异构化有三个方面的应用,一是直馏石脑油芳构化改质生成高辛烷值汽油调和组分,二是液化石油气近芳构化后产生高辛烷值汽油调和组分,三是液化石油气生成轻质芳烃。轻烃歧化是指在催化剂作用下,经过一系列操作,实现轻烃齐聚、环化、裂化、脱氢等,使烃分子重新排列,生成芳香烃产品,副产物有氢气、液化石油气等。
[1] 许江,宋帮勇,杨利斌,等 .油田轻烃、拔头油、石脑油的共裂解及单独裂解技术分析 [J].现代化工,2010,(24).
Discussion on Refining and Deep Processing Technology of Light Hydrocarbon Fractionation Products
Wen Hui
Oil field light hydrocarbon fractionation and refining is an important component of petrochemical industry.The deep processing of fractionation products can realize the comprehensive utilization of light hydrocarbons.This paper introduces the basic principle of light hydrocarbon distillation,analyzes the technological process and system control of light hydrocarbon fractionation,and introduces the deep processing technology of fractionation products.
oil field ;light hydrocarbon ;fractionation ;process fl ow ;system control
TE624
:A
:1003–6490(2017)07–0113–01
2017–05–12
温会(1981—),女,黑龙江大庆人,助理工程师,主要研究方向为油田轻烃化工。