一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置及方法与流程

1.本发明属于裂解汽油加氢技术领域，具体地，涉及一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置及方法。


背景技术：

2.裂解汽油是蒸汽裂解制乙烯的副产物，主要组成为c5-c9 馏分，自乙烯装置过来的粗裂解汽油经裂解汽油加氢装置分离加氢后可以得到c5-产品，c6-c8加氢汽油，c9 产品。c5-及c9 作为产品外卖，c6-c8中心馏分加氢汽油送往下游芳烃抽提装置进行进一步的分离。近几年，随着苯乙烯的需求量增大，粗裂解汽油中的苯乙烯的附加值越来越高，许多工厂会配套建设苯乙烯抽提装置，提取粗裂解汽油中的苯乙烯。目前的裂解汽油加氢装置为满足下游苯乙烯抽提装置的要求，将脱碳九塔设置为脱碳八塔，塔顶采出c6-c7馏分，塔釜采出c8 馏分，c8 馏分送往苯乙烯抽提装置进行进一步的处理得到合格的苯乙烯产品，抽余油返回裂解汽油加氢装置进行加氢。
3.由于苯乙烯易聚合，苯乙烯抽提装置的检修周期较短，2年左右需要停车检修一次。当苯乙烯装置进行停车检修时，许多工厂希望裂解汽油加氢装置的脱碳九塔塔釜可以采出c9 ，将富苯乙烯的c8馏分从塔顶采出直接进行加氢处理，不再送往苯乙烯抽提装置。这种情况下就要求脱碳九塔可以满足两种操作工况的要求，既能满足苯乙烯抽提装置正常运行时塔顶采出c6-c7馏分，塔釜采出c8 馏分的工况，也能满足苯乙烯抽提装置停车时塔顶采出c6-c8馏分，塔釜采出c9 馏分的工况。
4.针对现有技术的上述需求，亟需提供一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置，更好地适用于实际生产的需要。


技术实现要素：

5.针对上述情况，本发明的目的是提供一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置及方法，该装置及方法可以根据下游装置的生产情况以及市场的变化选择对应的操作工况，既能从总体规划上满足产品方案变化的要求，又能最大限度地节约能源。
6.本发明的第一方面提供了一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置，该装置包括脱碳九塔，所述脱碳九塔的中部设有第一进料口和第二进料口，所述第一进料口位于第二进料口上方；
7.所述脱碳九塔的塔顶设有与加氢反应系统相连的塔顶采出管线，沿着物料流向，塔顶采出管线上依次设有塔顶冷凝器、回流罐和塔顶泵，所述回流罐通过脱碳九塔尾气冷凝器与抽真空系统相连，所述塔顶泵下游的塔顶采出管线上设有与脱碳九塔上部相连的回流管线；
8.所述脱碳九塔的中下部设有碳八侧线采出管线和侧线采出气相平衡口，沿着物料流向，所述碳八侧线采出管线上依次设有碳八侧线采出量控制组件、混合器、碳八产品罐、碳八产品泵、碳八产品冷却器和放料阀门，碳八产品冷却器和放料阀门之间的碳八侧线采
出管线上设有与混合器相连的返回管线，所述返回管线上设有冷却碳八返回量控制组件，所述碳八产品罐的顶部与侧线采出气相平衡口通过气相平衡线相连；
9.所述脱碳九塔的底部设有塔釜采出管线，沿着物料流向，塔釜采出管线上依次设有塔釜泵和碳九产品冷却器，所述脱碳九塔的底部设有再沸器。
10.本发明的第二方面提供了采用上述的装置进行裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的方法，该方法包括：
11.工况一：来自脱碳五塔系统的原料通过第一进料口进入脱碳九塔中，塔顶采出管线采出c6-c7馏分；碳八侧线采出管线采出c8馏分；塔釜采出管线采出c9 馏分；
12.工况二：来自脱碳五塔系统的原料通过第二进料口进入脱碳九塔中，塔顶采出管线采出c6-c8馏分；碳八侧线采出管线关闭；塔釜采出管线采出c9 馏分。
13.本发明的裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置及方法，具有以下特点及优点：
14.(1)本发明提供的裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置及方法，可满足因市场需求变化或下游装置的开停引起的产品方案的变化要求。
15.(2)本发明的装置采用一个塔系统满足不同产品方案的变化，节约能源，减少总投资。
16.(3)本发明的脱碳九塔内件采用填料与塔板相结合的方式，既能降低全塔压降，又能避免因高温下不饱和烃聚合引起塔内件堵塞；全塔压降降低使塔釜压力降低，温度降低，减少蒸汽消耗，同时减少塔釜重组分的分解。
17.(4)本发明设置的碳八侧线采出系统，其采出量通过碳八侧线采出量控制组件进行控制，自动化程度高，产品质量更加可靠。
18.(5)本发明提供的碳八侧线采出系统，采用冷却后的c8产品与侧线采出热物料直接混合降温，既简便又能避免因温度高导致的聚合风险。
19.本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
20.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不构成对本发明的限制。
21.图1是根据本发明的一种具体实施方式的裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作装置的工艺流程示意图。
22.附图标记说明
23.设备：1脱碳九塔；2混合器；3碳八产品罐；4碳八产品泵；5碳八产品冷却器；6塔顶冷凝器；7回流罐；8塔顶泵；9脱碳九塔尾气冷凝器；10再沸器；11塔釜泵；12碳九产品冷却器；13放料阀门；14第一温度计；15第一流量计；16第一调节阀；17第二温度计；18第二流量计；19第二调节阀；rs加氢反应系统；vs抽真空系统；ts脱碳五塔系统；
24.物流：s-1脱碳九塔工况一进料；s-2脱碳九塔工况二进料；s-3脱碳九塔塔顶采出产品；s-4 c8产品；s-5 c9 产品。
具体实施方式
25.为使本发明更加容易理解，下面将结合实施方式和附图来详细说明本发明，这些实施方式仅起说明性作用，并不用于限制本发明。
26.根据本发明的第一方面，本发明提供了一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置，该装置包括脱碳九塔，所述脱碳九塔的中部设有第一进料口和第二进料口，所述第一进料口位于第二进料口上方；
27.所述脱碳九塔的塔顶设有与加氢反应系统相连的塔顶采出管线，沿着物料流向，塔顶采出管线上依次设有塔顶冷凝器、回流罐和塔顶泵，所述回流罐通过脱碳九塔尾气冷凝器与抽真空系统相连，所述塔顶泵下游的塔顶采出管线上设有与脱碳九塔上部相连的回流管线；
28.所述脱碳九塔的中下部设有碳八侧线采出管线和侧线采出气相平衡口，沿着物料流向，所述碳八侧线采出管线上依次设有碳八侧线采出量控制组件、混合器、碳八产品罐、碳八产品泵、碳八产品冷却器和放料阀门，碳八产品冷却器和放料阀门之间的碳八侧线采出管线上设有与混合器相连的返回管线，所述返回管线上设有冷却碳八返回量控制组件，所述碳八产品罐的顶部与侧线采出气相平衡口通过气相平衡线相连；
29.所述脱碳九塔的底部设有塔釜采出管线，沿着物料流向，塔釜采出管线上依次设有塔釜泵和碳九产品冷却器，所述脱碳九塔的底部设有再沸器。本发明中，所述脱碳九塔的塔内件包含上部填料和设于填料下方的塔板。脱碳九塔上设置第一进料口和第二进料口分别满足工况一和工况二的分离要求，不同操作工况对应切换不同的进料口。优选地，所述第一进料口设于填料与塔板之间，所述第二进料口设于塔板的上部。
30.优选地，所述碳八侧线采出量控制组件包括第一温度计、第一流量计和第一调节阀，所述第一流量计和第一调节阀设于碳八侧线采出管线上，所述第一温度计设于塔板的上部，所述第一调节阀通过第一温度计和第一流量计串级控制。
31.根据本发明，塔内件的填料层高度及塔板数可以根据原料性质和产品指标进行适当调整。优选地，所述填料的高度为4-6m，所述塔板数为33-55块。
32.优选地，自上而下计数，所述第二进料口设于第10
±
3块塔板处。
33.本发明中，通过将碳八产品罐的顶部(气相空间)与侧线采出气相平衡口通过气相平衡线相连，保持与侧线采出口处的压力一致，采出产品靠自流进入碳八产品罐。
34.优选地，所述碳八侧线采出管线和侧线采出气相平衡口设于第12
±
3块塔板处。
35.根据本发明，碳八侧线采出量通过所述碳八侧线采出量控制组件控制，其中的第一调节阀开度通过第一温度计的温度进行控制。优选地，所述第一温度计设于第2-6块塔板(灵敏板)处。
36.优选地，所述冷却碳八返回量控制组件第二温度计、第二流量计和第二调节阀，所述第二流量计和第二调节阀设于返回管线上，所述第二温度计设于碳八产品罐出口处，所述第二调节阀通过第二温度计和第二流量计串级控制。通过碳八产品罐出口温度控制碳八冷却产品的返回量。优选的，碳八产品罐出口温度低于75℃。
37.根据本发明，所述脱碳九塔尾气冷凝器可以采用丙烯冷剂冷却。
38.优选情况下，所述再沸器设有两台，其中一台运行，另一台备用，所述再沸器可采用1.3mpag蒸汽热源进行加热。
39.本发明中未加以限定的系统组件均可根据现有技术进行常规选择，属于常规技术手段。
40.根据本发明的第二方面，本发明提供了采用上述的装置进行裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的方法，该方法包括：
41.工况一：来自脱碳五塔系统的原料通过第一进料口进入脱碳九塔中，塔顶采出管线采出c6-c7馏分；碳八侧线采出管线采出c8馏分；塔釜采出管线采出c9 馏分；
42.工况二：来自脱碳五塔系统的原料通过第二进料口进入脱碳九塔中，塔顶采出管线采出c6-c8馏分；碳八侧线采出管线关闭；塔釜采出管线采出c9 馏分。
43.根据本发明，工况一下，脱碳九塔的操作弹性可以为60％-110％。根据需要调节脱碳九塔的操作参数，满足塔顶、侧线及塔釜产品要求。
44.脱碳九塔的操作温度可以为53-140℃，优选为53-135℃，具体地，塔顶操作温度53℃，塔釜温度135℃，侧线采出温度105℃。
45.脱碳九塔的操作压力为负压，通过塔顶抽真空泵将系统抽负压，优选为-0.073至-0.049mpag。优选地，塔顶操作压力20-40kpaa。
46.碳八侧线采出产品量根据侧线采出灵敏板温度进行控制，采出产品靠自流进入碳八产品罐，进入碳八产品罐前与碳八冷却产品经混合器混合使温度降低至75℃以下。碳八产品罐的液相出料通过碳八产品泵升压并经碳八产品冷却器冷却至43℃后一部分返回至碳八产品罐入口混合器，其余送往界外。通过碳八产品罐出口温度控制碳八冷却产品的返回量，优选地，碳八产品罐出口温度不大于75℃。
47.根据本发明，工况二下，脱碳九塔的操作弹性为60％-100％。根据需要调节脱碳九塔的操作参数，满足塔顶、塔釜产品要求。
48.脱碳九塔的操作温度可以为67-140℃，优选为67-134℃，具体地，塔顶操作温度67℃，塔釜温度134℃。
49.脱碳九塔的操作压力为负压，通过塔顶抽真空泵将系统抽负压，优选为-0.073至-0.049mpag。优选地，塔顶操作压力20-40kpaa。
50.本发明的装置和方法可以满足两种分离工况的要求：当下游苯乙烯抽提装置正常生产或苯乙烯市场状况良好时，脱碳九塔塔顶采出c6-c7馏分，侧线采出c8馏分，塔釜采出c9 馏分，侧线采出的c8馏分送往下游苯乙烯抽提装置；当下游苯乙烯装置停工或苯乙烯市场状况较差时，脱碳九塔可以切换到另外的操作工况，塔顶采出c6-c8馏分，塔釜采出c9 馏分，侧线不采出。
51.本发明中未加以限定的工艺参数，均可根据现有技术进行常规设置。
52.下面将通过实施例对本发明说明进行详细描述。
53.实施例
54.本实施例用于说明本发明的裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置及方法。
55.如图1所示，本发明提供一种裂解汽油加氢装置脱碳九塔多工况操作的装置，该装置包括脱碳九塔1，所述脱碳九塔1的中部设有第一进料口和第二进料口，所述第一进料口位于第二进料口上方；
56.所述脱碳九塔1的塔顶设有与加氢反应系统rs相连的塔顶采出管线，沿着物料流
向，塔顶采出管线上依次设有塔顶冷凝器6、回流罐7和塔顶泵8，所述回流罐7通过脱碳九塔尾气冷凝器9与抽真空系统vs相连，所述塔顶泵8下游的塔顶采出管线上设有与脱碳九塔1上部相连的回流管线；
57.所述脱碳九塔1的中下部设有碳八侧线采出管线和侧线采出气相平衡口(未示出)，沿着物料流向，所述碳八侧线采出管线上依次设有碳八侧线采出量控制组件、混合器2、碳八产品罐3、碳八产品泵4、碳八产品冷却器5和放料阀门13，碳八产品冷却器5和放料阀门13之间的碳八侧线采出管线上设有与混合器2相连的返回管线，所述返回管线上设有冷却碳八返回量控制组件，所述碳八产品罐3的顶部与侧线采出气相平衡口通过气相平衡线相连；
58.所述脱碳九塔1的底部设有塔釜采出管线，沿着物料流向，塔釜采出管线上依次设有塔釜泵11和碳九产品冷却器12，所述脱碳九塔1的底部设有再沸器10。
59.所述脱碳九塔1的塔内件包含上部填料和设于填料下方的塔板；所述第一进料口设于填料与塔板之间，所述第二进料口设于塔板的上部。
60.所述碳八侧线采出量控制组件包括第一温度计14、第一流量计15和第一调节阀16，所述第一流量计14和第一调节阀16设于碳八侧线采出管线上，所述第一温度计14设于塔板的上部，所述第一调节阀16通过第一温度计14和第一流量计15串级控制。
61.所述填料的高度为5m，所述塔板数为46块；自上而下计数，所述第二进料口设于第10块塔板处；所述碳八侧线采出管线和侧线采出气相平衡口设于第12块塔板处；所述第一温度计设于第5块塔板处。
62.所述冷却碳八返回量控制组件第二温度计17、第二流量计18和第二调节阀19，所述第二流量计18和第二调节阀19设于返回管线上，所述第二温度计17设于碳八产品罐3液相出口处，所述第二调节阀19通过第二温度计17和第二流量计18串级控制。
63.所述脱碳九塔尾气冷凝器9采用丙烯冷剂冷却。
64.所述再沸器设有两台，其中一台运行，另一台备用(未示出)，再沸器采用1.3mpag蒸汽热源进行加热。
65.某裂解汽油加氢装置粗裂解汽油进料组成见下表1。
66.粗裂解汽油进料流量为17t/h。
67.表1
68.组分组成(wt％)组分组成(wt％)组分组成(wt％)丙烷0.00414己二烯0.045环辛二烯0.0481，3-丁二烯0.29314环己二烯2.714茚0.02丁烯10.091甲苯11.701二氢化茚0.02丁烷0.291庚烷0.589异丙苯0.009环戊烷3.108环庚烷0.742甲基苯乙烯0.347异戊烷3.804庚烯0.7741甲基4乙基苯0.537戊烷1.97环庚烯0.192壬烯0.131环戊烯0.5112甲基24己二烯0.628壬烷2.671戊烯10.551苯乙烯4.393环c90.038戊烯20.475乙苯2.828葵烯0.21，3-环戊二烯4.181邻二甲苯1.139葵烷0.3
异戊二烯2.096间二甲苯2.218萘0.161，3-戊二烯0.339对二甲苯1.457丁烯苯0.3苯36.776辛烷0.467异丁苯0.5己烷0.916环辛烷0.443双环戊二烯3.986环己烷2.428辛烯0.129噻吩0.03己烯1.623环辛烯0.708合计100％环己烯0.049二甲基己二烯0.033
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69.采用上述装置，两种工况下具体操作步骤如下：
70.1、脱碳九塔1进行工况一操作(即塔顶采出c6-c7馏分，侧线采出c8馏分，塔釜采出c9 馏分)。
71.脱碳九塔1工况一进料根部阀(第一进料口阀门)打开，工况二进料根部阀(第二进料口阀门)关闭。粗裂解汽油经脱碳五塔系统ts分离c5-馏分后，c6 馏分靠压差进入脱碳九塔1，脱碳九塔1进行工况一操作。脱碳九塔1工况一各项操作条件见表2。塔顶采出c6-c7馏分送往加氢反应系统rs，塔釜采出c9 馏分送往界外，侧线采出c8产品。c8产品采出量根据灵敏板温度进行调节，与返回的冷却物料混合降温后进入c8产品罐3。再经升压冷却送往界外。冷却c8返回量根据c8产品罐3出口温度进行调节。工况一各产品规格见表3。
72.2、脱碳九塔1进行工况二操作(即塔顶采出c6-c8馏分，塔釜采出c9 馏分，侧线不采出)。
73.脱碳九塔1工况二进料根部阀(第二进料口阀门)打开，工况一进料根部阀(第一进料口阀门)关闭，碳八侧线采出管线根部阀关闭。粗裂解汽油经脱碳五塔系统ts分离c5-馏分后，c6 馏分靠压差进入脱碳九塔1，脱碳九塔1进行工况二操作。脱碳九塔1工况二各项操作条件见表2。塔顶采出c6-c8馏分送往反应系统，塔釜采出c9 馏分送往界外。工况二各产品规格见表4。
74.表2
[0075][0076]
表3
[0077]
项目组成规格流量/kg/h
塔顶c6-c7馏分苯乙烯≤0.5wt％10253塔釜c9 馏分c8芳烃≤5wt％1068侧线c8馏分甲苯≤1wt％2723
[0078]
表4
[0079]
项目组成规格流量/kg/h塔顶c6-c8馏分c9芳烃≤1wt％12588塔釜c9 馏分c8芳烃≤3wt％1458
[0080]
本发明的装置可适用于两种工况的运行，在两种工况下均能很好地实现物料的分离。该装置及方法既能从总体规划上满足产品方案变化的要求，又能最大限度地节约能源。
[0081]
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。