关于芳烃装置回收歧化和异构化尾气做乙烯裂解原料

李供法

摘要：乙烯作为重要的化工原料，一直是国家石化行业的重点发展项目。采用轻质柴油和石脑油进行乙烯裂解生产存在收率低、成本高的特点，而采用轻烃进行乙烯生产则可以有效改进此缺点。本文结合具体炼厂的实际应用，对芳烃尾气回收做乙烯裂解项目的可行性和效益性进行了分析介绍，可看出利用芳烃尾气进行乙烯裂解生产存在较大的优势。

关键词：芳烃尾气；乙烯裂解原料；异构化尾气

1引言

乙烯是一种重要的化工原料，乙烯的生产能力和生产技术水平可以作为衡量国家石化行业发展水平的依据。目前，我国的乙烯生产主要利用轻质石脑油和轻质柴油为原料进行裂解生产，其原料中轻烃含量较低，而对于最经济的乙烷含量更低。根据目前我国的乙烯生产状况，乙烯生产的原料成本占据总成本的70%-80%，严重制约和影响乙烯产业的发展。有明确的数据表明，利用石脑油和轻质柴油进行乙烯裂解生产的装置成本远高于利用乙烷、丙烷为裂解原料的装置成本，且通过乙烷、丙烷为裂解原料的乙烯收率更高。

因此，对于新建或者正处于改造的乙烯生产装置而言，如何实现一体化产业，充分利用炼化过程中产生的轻烃液化气、回收炼厂中的烃类对于优化和提升乙烯收率、降低乙烯生产成本都具有积极作用。

2芳烃装置歧化、异构化单元尾气的利用现状

芳烃加工过程中产生大量的尾气，长期以来对于芳烃尾气的处理方式是将其送至加热炉内作为燃料利用，其潜在的价值没有得到合理的利用。随着近年来中石化加大对于轻质烃类的利用，具有芳烃和乙烯装置的各分厂积极开展尾气回收利用项目，其中包括镇江、扬子、齐鲁等在引进天然气做燃料，减少芳烃尾气的浪费利用，实施了歧化、异构化尾气供乙烯做裂解料的项目。从各企业的应用效果来看，乙烯的收率均得到明显的改善，某企业通过利用芳烃混合气进行乙烯裂解之后，乙烯的收率较之前利用石脑油作为原料时提升近19%。项目实施以来，装置的经济效益和乙烯装置的双烯收率都得到改善。

3芳烃装置歧化、异构化尾气的优化利用

3.1 尾气工况概述

某企业利用石脑油作为乙烯裂解原料，自上马100万吨乙烯装置后，存在乙烯裂解原料不足的情况。另外，芳烃装置歧化和异构化产生的尾气主要用于加热炉的原料，存在不合理之处。芳烃装置歧化和异构化产生的尾气的具体成分和工况数据分别见表1、2，表1数据为摩尔百分比。通过对比石化企业的应用案例，此装置尾气和镇海石化尾气相似，應该可以作为乙烯裂解原料应用。

3.2 尾气优化利用改造

首先改进装置，引进天然气用于加热炉的燃料，将芳烃装置歧化和异构化产生的尾气作为乙烯裂解原料应用。增加一台尾气压缩机。首先芳烃装置歧化和异构化产生的尾气进入压缩机的缓冲罐，进而进入压缩机，压缩到1Mpa，通过压缩机的附属冷却管线将其温度控制在40℃左右，被冷却后的压缩气进入出口缓冲罐，压缩气分液处理后将其送至乙烯裂解装置用于裂解原料使用。

由于压缩气分液后容易存在液相积聚和气相凝结问题，因此在压缩机出口缓冲罐部位增设排液回收装置，另外在烯烃部位设置尾气液化器和分液罐，预防液体积聚对乙烯裂解过程产生影响。

综合运营成本考虑，项目新增的压缩机为单台，为保证尾气的稳定输送，对压缩机的类型和稳定性、成本进行了综合的对比分析。离心式压缩机的稳定程度较高，但成本高；往复压缩机成本低，但维护成本高，且长时间的运行稳定性程度较差；针对此种情况，选择无油螺杆式压缩机。同时充分利用了芳烃装置闲置压缩机C-201，对其叶片和变速箱进行了改造，只用于备品。

本项目不改变芳烃装置现有生产能力，仅回收处理歧化、异构化尾气能力为 4 000 m3/h（干基），年操作时数8400 h。

4运行情况与经济效益分析

项目依附与装置现有的公用工程，增加的压缩机用电负荷增加287.5Kw，装置单位能耗增加了近18KgE0/t原料，具体能耗表见表3。

一般情况下，天然气的热值为36919KJ/m3，密度在0.7Kg/m3，因此，可以计算出单吨的天然气热值为51.8GJ/m3。芳烃装置歧化和异构化产生的尾气热值为77404KJ/m3，密度在1.5Kg/m3，因此，可以计算出单吨的天然气热值为51.6GJ/m3。可以看出，天然气和尾气的单吨热值基本相同，因此可以按外送尾气量和装置多用天然气量相等计算。

天然气价格为单吨3163元，而尾气的单吨价格为5042元。因此，大芳烃车间自运行尾气外送做乙烯裂解项目以来，3个月的附加值即可达到1200万元，基本可以达到新增设备带来的装置能耗，即项目运行三个月即已完全回收了投资成本。

通过上述的应用分析，可以看出：利用天然气替代尾气进行加热炉燃料供给，将芳烃装置歧化和异构化产生的尾气用于乙烯裂解项目是可行的。在价格体系合理的情况下，尾气用于乙烯裂解应用可以有效提升芳烃装置的盈利能力，并且可以提升乙烯的收率。

5结语

通过本文的分析，可看出对于同时拥有芳烃、烯烃装置的企业，将芳烃装置生产中副产的歧化异构化尾气用做乙烯裂解原料，技术上是可行的，且有利于提高乙烯装置的技术经济指标。通过对成本分析，可看出芳烃装置生产中副产的歧化异构化尾气用做乙烯裂解原料可以提升装置的效益，提升经济性。

参考文献

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（中海石油宁波大榭石化有限公司）