催化裂化装置稳定塔操作优化分析

李晓琰

(中国石化洛阳分公司，河南 洛阳 471012)

引 言

汽油和液化气是催化裂化装置主要产品，饱和蒸汽压作为稳定汽油的重要控制指标，与液化气C5含量之间既互相关联又互相影响[1]。稳定塔是保证汽油性能的关键因素之一，在保证稳定汽油饱和蒸汽压与液化气C5含量符合指标的前提下，尽可能提高高价值产品的产量。稳定塔为多变量控制，可通过分析该塔各影响因素，优化操作指标，增强产品质量控制，提高装置整体经济效益[2-3]。

1 稳定系统工艺流程

某厂2#催化裂化装置稳定塔工艺流程简介：脱乙烷汽油进料自压与稳定汽油换热后进入稳定塔，塔底重沸器由分馏一中系统供热，C4以下轻组分从稳定塔顶流出，塔顶油气经换热冷却后进入顶部液化气回流罐，一部分作为冷回流打入稳定塔顶层，另一部分送至液化气脱硫系统。塔底稳定汽油经换热冷却后分两路，一路打入吸收塔顶作补充吸收剂，另一路送至汽油吸附脱硫装置。

2 稳定塔工艺操作对各产品质量的影响

稳定塔主要工艺参数有塔顶温度、塔顶压力、塔底温度及回流量等，因两产品质量有十分直接的联系，某一个参数或条件变化，均会影响全塔气液、物料和热量平衡，进而影响产品质量控制，下面针对这些主要工艺参数及影响因素进行分析。

2.1 塔顶温度的影响

稳定塔塔顶温度是液化气C5含量的主要控制参数，可通过塔顶回流量和回流温度共同控制。当回流量不变，回流温度上升，塔顶温度上升，较重组分跟随轻组分一起被蒸发出去，塔顶馏出物料增多液化气C5含量上升，稳定汽油饱和蒸汽压下降。当回流温度不变，回流量增加，顶温下降则不能分出所有轻组分，塔顶液化气C5含量下降，塔底稳定汽油饱和蒸汽压升高。反之，回流量下降，使顶温升高，携带重组分和轻组分一起蒸发出去，塔顶液化气C5含量上升，塔底稳定汽油饱和蒸汽压下降，同时稳定汽油收率降低，数据分析见表1。由表1，可以看出，随着塔顶温度升高，稳定汽油饱和蒸汽压降低，塔顶液化气C5含量上升。

表1 塔顶温度与蒸汽压及C5含量的关系

2.2 塔顶压力的影响

塔顶压力正常情况下由塔顶压控阀控制，保证液化气在冷却温度下完成冷凝。当塔顶压力升高，油品的挥发度下降，重组分难以蒸发，则塔顶液化气C5含量降低，塔底稳定汽油饱和蒸汽压升高；反之塔顶压力下降，油品中的一些重组分蒸发混入轻组分当中，则塔底稳定汽油饱和蒸汽压下降，塔顶液化气C5含量上升，数据分析见第106页表2。稳定汽油饱和蒸汽压随塔顶压力升高而上升，生产中要维持全塔操作平稳，其他相关参数也需相应调整，液化气C5含量影响因素较多，压力升高液化气C5含量变化趋势不明显。

表2 塔顶压力与蒸汽压及C5含量的关系

回流量增加有利于降低汽油蒸汽压，但回流量过大易造成稳定塔内部循环负荷增大，塔顶液化气冷凝器负荷增大，冷凝效果降低，液化气产量减少，同时，塔底需提供更多热源，若受到热源不足的限制，将不利于汽油蒸汽压的控制。通过对比第3组与第7组数据可得，当冷后温度及其他操作条件相近时，回流量增大塔顶压力上升，塔内部循环负荷增大，稳定饱和蒸汽压及液化气C5含量均有所上升。

2.3 塔底温度的影响

当稳定塔塔底温度低，大量轻组分气化不出去，则稳定汽油饱和蒸汽压高；当稳定塔底温度高，重组分的气化率增加，易造成液化气C5含量超标，同时会影响稳定汽油收率，数据分析见表3。

表3 塔底温度与蒸汽压及C5含量的关系

塔底温度上升，稳定汽油饱和蒸汽压下降，当塔顶压力及温度等操作条件相对稳定时，液化气C5含量总体呈上升趋势。控制合理的塔底温度，可以保证塔顶、塔底产品质量，减少不必要的消耗和损失。

2.4 进料温度的影响

进料温度直接影响稳定塔精馏操作，温度高气相量大且重组分含量增多，重组分易进入塔顶轻组分中，降低精馏效果使液化气C5含量升高。由于汽油进料与塔底稳定汽油换热来加热，当进料温度发生变化，如进料温度上升，造成重组分含量增加时，在稳定塔底温度不变的情况下，可采取增加进料流量或降低稳定汽油流量等措施调整。

2.5 进料性质的影响

进料性质主要指进料轻重组分含量的变化，如，进料中轻组分含量较多，蒸汽压易上升，需控制好塔底温度，同时增大回流比，保证液化气C5含量不超标，稳定汽油饱和蒸汽压也下降；如进料中重组分含量多，蒸发出的轻组分量较少，在其他条件不变的情况下，可适当提高塔底温度或降低塔顶压力，保证液化气C5含量不易超标，同时稳定汽油蒸汽压也降低。

3 稳定塔工艺操作与产品收率的关系

较好地控制稳定汽油饱和蒸汽压和液化气C5含量，还可以保证稳定汽油及液化气收率。通常液化气C5含量上升，液化气收率上升，稳定汽油收率下降，当稳定汽油饱和蒸汽压越高，稳定汽油收率越高。实际生产中可根据市场需求，寻找最优操作工况，在保证产品质量合格前提下卡边控制，实现装置经济效益最大化。

4 结语

稳定塔操作影响因素诸多，应根据运行工况抓主要矛盾，调整操作时以某一种影响因素为主，小幅度多次调节减少波动，塔底低液位控制增大塔内部气相空间。根据塔顶温度及压力，及时调节空冷风机，保持适当回流比，避免塔内循环负荷过大，当塔内气相负荷过大冲塔时，及时降低塔底温度，调整顶回流量，增强液化气冷凝器冷却效果，确保塔热量与物料平衡，平稳控制稳定汽油饱和蒸汽压和液化气C5含量。