乙烯装置节能增效措施的研究

乙烯装置作为石化行业中高耗能生产装置之一,其节能增效措施的研究和分析意味着深远的社会意义和巨大的经济效益。"十三五"期间,石化企业需要深入研究节能降耗技术,进一步提升企业综合竞争力。对裂解炉系统运行优化、合理利用裂解液相产物、精细化管理及无排放开停工等节能增效措施进行了分析。     

煤化工石脑油作为乙烯裂解原料的技术分析

由物性分析可知,煤化工石脑油中易裂解的链烷烃含量高(90%(w)),环烷烃、芳烃含量较低,芳烃潜含量低;结合860~900℃下裂解气/液相产物收率对比可知,煤化工石脑油为优质裂解原料,适宜在高温(900℃)下进行裂解;随着裂解温度升高,裂解液相收率降低,液相中芳烃含量提高,裂解液相以C_5~205℃组分为主(75%(w)),苯、甲苯、二甲苯合计占70%(w)以上。与炼厂拔头油、石脑油相比,煤化工石脑油价格低、产量将逐年增加,裂解乙烯、三烯收率高而液相产物收率略低,因此,煤化工石脑油作为乙烯企业原料结构的合理补充,将是解决乙烯原料短缺和提升煤炭资源深加工经济效益的新路径。     

共裂解提高石脑油裂解丁二烯收率研究

开展了一系列石脑油与甲基环己烷共裂解试验,对比分析了不同比例、不同温度下产物收率的变化。结果表明:与石脑油单独裂解相比,共裂解乙烯收率降低,丁二烯收率大幅度提高。在相对较高的温度下进行共裂解,可得到高收率丁二烯,同时,乙烯收率降幅较小。石脑油与甲基环己烷共裂解优化了裂解气相产物分布,提高了产物的综合附加值,可完全依托现有乙烯裂解装置和后分离系统多产丁二烯,可行度高且节省投资,装置操作平稳,可满足工业化生产的要求。     

不同炉管处理方式对热裂解结焦抑制情况的研究

考察了不同化合物和处理方式对裂解炉炉管表面处理的效果差异情况。试验结果表明,在炉管不做任何处理时,结焦比较严重,且裂解气中CO生成较多。仅使用含硅有机化合物处理炉管时,也能获得良好的抑制结焦效果,但抑制裂解气中CO生成的效果不理想。而对炉管表面相继使用含硅有机化合物和含硫有机化合物进行处理,能够较大幅度地降低结焦量和裂解气中CO的生成。     

不同种类石脑油的裂解产物分布及收率对比分析

为了对乙烯裂解原料进行优选及优化利用,开展了加氢裂化石脑油、煤化工石脑油、直馏石脑油、柴油加氢石脑油、焦化加氢石脑油的热裂解试验,分别对其裂解产物中乙烯、丙烯、丁二烯、甲烷、抽余C_4、裂解液相产物收率进行了对比分析。结果表明,不同种类石脑油的裂解产物分布和收率存在很大差异。如煤化工石脑油、焦化加氢石脑油裂解多产乙烯,加氢裂化石脑油裂解多产丙烯,直馏石脑油裂解丁二烯收率高达6.11%,焦化加氢石脑油的裂解抽余C_4收率低至2.73%,柴油加氢石脑油裂解液相产物占比高。因此,结合裂解产物收率、原料成本及供应以及烯烃市场形势,合理选择石脑油进行裂解并有效利用其裂解液相产物可大幅降低乙烯生产成本、提升石脑油裂解制乙烯的综合竞争力。     

超重力技术在碳四烷基化中的应用

介绍了超重力技术的原理、工程化实现的手段及其技术特点和优势。对硫酸法C_4烷基化的反应原理和技术特点作了分析阐述,对超重力技术应用于浓硫酸C_4烷基化过程的应用研究情况进行了介绍。超重力技术应用于C_4烷基化反应,由于酸烃反应体系混合效果得到强化,与实验室搅拌式烷基化反应比较,C_8组分质量分数提高27.9%,C_9~+组分质量分数降低22.1%,产品辛烷值(RON)提高9.0单位。与已有成熟的工业化浓H_2SO_4法烷基化工艺比较,得到的烷基化油RON值可提高1.9～3.9单位。将超重力技术应用于硫酸法烷基化,对于改善提升其反应效果和技术水准,更好地满足国内油品质量升级需求,具有重要的应用研究价值。     

西部原油基属及石脑油馏分裂解性能的研究

针对西部炼化企业加工原油来源广的现状,系统研究了5种原油基属与其石脑油馏分的裂解性能优劣的关系。综合分析原油基属、石脑油馏分的物性及其裂解性能,吐哈、南疆、哈萨克斯坦3种原油所产的石脑油馏分中的链烷烃含量较高,裂解性能较优,可用作乙烯原料;北疆、长庆原油所产的石脑油馏分的环烷烃与芳烃的含量较高,裂解产物中的乙烯收率较低,但是丙烯与丁二烯的收率较高,若用作乙烯原料,需适当降低石脑油馏分的切割点,以提高石脑油馏分的裂解性能。     

石脑油蒸汽裂解温度对结焦前驱体分布的影响

采用工业乙烯装置用典型石脑油,考察了石脑油蒸汽裂解过程中裂解温度对裂解产物中结焦前驱体分布的影响,并研究了结焦量的变化情况。结果表明:随着裂解温度升高,二次反应增多,无论是气相还是液相产物中结焦前驱体收率均呈快速增长趋势,与之相应结焦量亦增加;裂解温度为870℃,裂解气相产物中主要的结焦前驱体乙炔和丙炔的收率为0.95%,丁烯收率为7.69%;裂解温度从700℃升高至930℃时,裂解液相产物中的苯收率从2.334 2%增至24.807 1%,苯乙烯收率在930℃时达到9.643 7%。     

从轻烃、炼厂资源中优选原料多产丁二烯

随着世界各地液化天然气(LNG)市场的快速发展,美国、欧洲等国家纷纷针对各自情况对天然气互换性做了进一步研究,并给出了各自的研究结果。我国LNG需求量逐年增加,对其进网质量也在逐渐严格,但到目前为止,仍未形成一套系统完整的互换预测体系用于对进网天然气质量的控制。本文通过对17台具有代表性的燃气灶在11种气源情况下共187个工况点的响应测试,并结合AGA和Weaver指数法的预测结果,对其互换性的预测适用性进行研究。最终提出对Weaver指数法的CO生成指数JI和离焰指数JL以及AGA离焰指数IL进行适当修正,建议将其可互换范围分别调整为JI≤0.04,JL≥0.95和IL≤1.05。