重整拔头油综合利用途径探讨.pdf
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1、 1 重整拔头油综合利用途径探讨 产圣 王俊 (中国石化安庆分公司,安徽安庆 246001) 摘 要 自从化肥原料路线改造后,原来作为化肥原料、燃料的重整拔头油必需寻找新的出路。根 据安庆分公司重整拔头油的性质特点,提出了合理有效地利用这部分资源的一些设想和可能的利用 途径,为分公司重整拔头油寻找新的出路。 关键词 重整拔头油 6#溶剂油 发泡剂 调和汽油 1 前言 重整拔头油是重整原料中沸点小于 80的、在重整反应前被分馏拔头的馏分。它是一种宝贵的石油 资源,其组分轻,硫含量低,基本上都是饱和烷烃。目前,安庆分公司有 20 万吨/年的半再生催化重整 装置,每年可产约 2 万吨的重整拔头油。“
2、十一五”期间,分公司拟建 60 万吨/年连续重整装置,每年可 产 810 万吨的重整拔头油。自从化肥原料路线改造后,原来作为化肥原料、燃料的重整拔头油必需寻 找新的出路。目前主要与加氢焦化汽油一起外销扬子作乙烯裂解原料,这不仅造成分公司资源的巨大浪 费,也是分公司生产技术中存在的一个瓶颈。如何解决这个瓶颈,合理有效地利用这部分资源,对提高 分公司经济效益具有重要的现实意义。 2 重整拔头油性质 重整拔头油的性质随着原油性质、装置操作条件不同而有所不同,安庆分公司重整装置主要用来生 产高辛烷值汽油组分,其重整预分馏塔正常操作条件为:塔 101 顶温控制为 60 7,容 101 压力为 0.25
3、MPa。表 1、表 2 列出了采自炼油二部重整车间重整拔头油的部分性质数据。 表 1 重整拔头油物性 密度 (g/cm3) 硫含量 (g/g) 馏程 () 净热值 (千卡/公斤) 碳数分布 (m%) 初馏 50% 70% 90% 干点 C3+C4 C5 C6 C6 0.6275 103 C6 0.226 10659 计算值 100.003 族组成(m%) 总烷烃 总芳烃 总烯烃 97.293 0.827 1.880 目前,国内重整拔头油的利用方法大致可分为燃料利用和化工利用两大类,以下对几种主要的方法 进行初步的分析。 3.1 重整拔头油的燃料利用 3.1.1 调和汽油 重整拔头油直接作为汽油
4、调和组分,方法虽简单,但在资源有效利用及环保等方面不理想,原因为: 一方面由于重整拔头油组分轻,挥发度高,调入汽油后使汽油中戊烷及更轻烃组分浓度相对增加,增大 了蒸汽压,使油品损耗增加,同时油气飘逸在大气中污染环境,也增加了不安全因素;另一方面,重整 拔头油辛烷值低,根据组成计算出重整拔头油全馏分辛烷值(RON)为 72.7,如果切掉碳四以下轻组分, 其辛烷值(RON)变为 65.5,调入汽油后会使汽油辛烷值下降。所以重整拔头油直接调和汽油的方案是 不可行。 3.1.2 利用催化裂化装置处理重整拔头油 利用催化裂化装置处理重整拔头油有两种方法,一是将重整拔头油直接送至催化裂化稳定塔进料换 热器
5、前,与稳定塔进料混合后进稳定塔,C3、C4并入液化气,C5及以上组分进汽油;或者将重整拔头油 3 送到催化裂化分馏塔顶回流罐,汽化部分进气压机,未汽化部分和粗汽油混合进吸收塔,C3、C4并入液 化气,C5及以上组分进汽油。该方案的实施受催化裂化装置能力的限制。这种方法同样存在将辛烷值低 的重整拔头油调入汽油,使汽油辛烷值下降的问题。另一种方法是将重整拔头油进提升管进行改质,多 产液态烃,这样可避免影响催化裂化汽油辛烷值,但经济效益不明显。 3.1.3 代替液化气作工业窑炉燃料 安庆分公司成功地开发了重整拔头油气化作陶瓷燃料及其燃烧技术。由于重整拔头油中 C3+C4含量 6.7%,C5含量 51
6、.8%,C6含量 41.3%,大于 C6含量仅为 0.2%,芳烃和烯烃含量极低,这样的碳分布和 族组成,保证了重整拔头油具有良好的热工性能,易于气化、燃烧性能好、热值高、不易结焦、杂质含 量低、清洁度高,是一种理想的陶瓷气化燃料。虽然重整拔头油常温下为液相,但其 C4以下含量达 6.7% 以上,具有一定的蒸汽压。重整拔头油可以借助自身蒸汽压实现自压输送,无需用泵输送,只要在钢瓶 与火嘴之间串接一台气化器,重整拔头油通过气化器出来后全部变成气体,可以在液化气火嘴上直接燃 烧,重整拔头油代替液化气作工业窑炉燃料在技术上完全可行。为了配合该项技术,安庆分公司技术中 心的技术人员专门研制了重整拔头油专
7、用气化器。该气化器结构简单、体积小、造价低、效率高、使用 方便、安全可靠,已获得了国家实用新型专利。该新型燃料及其燃烧技术也已申请了国家发明专利。燃 烧流程图见图 1。 重整拔头油的储存运输和销售方式与液化气相同。工业应用实验结果表明,无论在装置操作上、安 全可靠上与使用液化气相比没有区别;使用重整拔头油烧制的瓷器质量更好,主要表现在白釉更白、彩 釉更加鲜艳;燃料消耗下降 10%。而且烟气排放物浓度和排放速率均低于国家规定的排放标准,也比使 用液化气和煤气的烟气排放物低。使用重整拔头油有利于陶瓷燃料清洁化。 目前, 由于重整拔头油和液化气的市场差价越来越小, 甚至出现重整拔头油高于液化气的市场
8、价格, 这给该技术的推广增加了难度。只有当液化气资源匮乏或液化气的市场价格比重整拔头油高出 500 元/ 吨时,该技术才具有现实意义。 图 1 燃烧流程 3.2 重整拔头油的化工利用 目前由于环保意识的加强,以低碳烷烃及其混合物为代表的自然制剂冷和发泡剂在国内外引起高度 重视,各项研究成果已得到广泛推广和应用。 异戊烷可用作聚乙烯生产中催化剂的溶剂、可作 EPS 和聚氨酯泡沐体系的发泡剂、溶剂脱沥青的溶 剂;正戊烷可作分子筛脱腊工艺的脱附剂1,与异戊烷不同比例调和后可满足不同发泡的要求,并可替 4 代进口产品。异戊烷和正戊烷都是重要的基础化工原料。 3.2.1 生产发泡聚苯乙烯(EPS)的发泡
9、剂 发泡聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)有质轻、吸音、吸震、易成型、成本低等优点,是当今世界上应用最 广泛的塑料之一。EPS主要用于家电、办公机械缓冲包装材料、容器以及一次性餐具等。2001年底我国EPS 生产能力已达到419kt/a。正戊烷和异戊烷按一定比例混合后可作为EPS的发泡剂。根据EPS产品的工艺要 求,戊烷发泡剂对戊烷的结构组成要求也不尽相同,典型构成为正戊烷:异戊烷=8:2;而EPS产品中戊烷 发泡剂的加入比例也有差异,典型加入比例一般为8%左右,按EPS生产装置80%负荷及满负荷生产,戊烷 发泡剂的年消费量近30kt/a。 3.2.2 生产聚氨酯的发泡剂2 环戊烷作为软、硬质泡沫的新
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