提高低温油洗工艺LPG收率研究

吕瑞东， 蔡俊艳

(山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200)

引 言

低温油洗工艺是合成油工艺的一部分，借鉴了裂化装置吸收稳定单元的经验，利用低温、低压条件对费托合成尾气进行吸收、脱吸、精馏，分离出干气、LPG、石脑油产品[1]。低温油洗工艺操作技术相对精制、裂化工艺不够成熟，工艺优化空间较大，本文就如何提高LPG收率进行探讨研究。

1 低温油洗工艺流程简介

低温油洗工艺主要利用低温吸收、高温解吸的原理和蒸馏原理将油品合成装置脱碳单元脱碳尾气、汽提塔顶轻石脑油和汽提塔顶气压缩机凝液经过吸收、脱吸分离成油洗干气、油洗LPG(液化石油气)和油洗石脑油。工艺流程见图1。

2 LPG收率的影响因素及提高LPG收率的措施

吸收和解吸部分主要是利用吸收原理对产品进行回收、分离，该过程对LPG产品的收率和规格影响较大。影响吸收和解吸的可控因素主要有吸收塔进料温度、吸收剂组分及吸收剂量和吸收脱吸压力及液气比。

2.1 吸收塔进料温度

吸收温度越低，吸收效率越高。通过实际生产中对吸收温度与LPG收率的曲线分析：低温有利于LPG的吸收，通过对60%、100%负荷下吸收温度与LPG收率数据分析发现，在不同负荷下，当吸收温度高于-10 ℃时，LPG收率明显下降，低于60%；当吸收温度低于-10 ℃时，LPG收率稳定在70%以上，当温度进一步降低时，收率会有不同程度的增加，具体见图2。

图1 低温油洗工艺流程

在实际生产中，考虑到吸收塔进料温度过低时，急冷器压差会急剧增加，吸收塔进料温度控制在-20 ℃～-19 ℃时，LPG收率会达到85%以上，同时不影响急冷器压差，因此，-20 ℃～-19 ℃是最佳控制范围。

图2 LPG收率与吸收温度曲线

2.2 吸收、脱吸压力

在吸收温度和液气比一定时，提高吸收压力，可增加气体的吸收率，然而也不是压力越大越好，压力提高时，C2组分的吸收率也会增加，从而导致LPG含C2组分多，质量不合格。通过实际生产中对LPG收率及吸收压力曲线分析，吸收压力控制在1.97 MPa～2.03 MPa时，LPG的收率可达到85%左右。因此，1.97 MPa～2.03 MPa是最佳压力控制范围。LPG收率与吸收压力曲线见图3。

图3

2.3 吸收剂组分的影响

吸收剂的组分直接影响LPG的收率，本装置用再生塔底石脑油作为吸收剂，理论上吸收剂组分为C5+,根据相似相容原理，吸收剂组分越轻，吸收效果越好，但考虑到吸收剂组分越轻，油洗干气中夹带的石脑油量越大，根据实际生产经验，吸收剂组分馏程控制在40 ℃～186 ℃时，LPG收率和油洗干气不带油情况良好。

2.4 液气比的影响

液气比越大，吸收率越高，但液气比增大至一定值时，吸收率提高效果不再明显，但是动能消耗增加，故液气比与回流比一样，也存在最佳液气比，实际操作中液气比取最小液气比的1.2倍～2.0倍，效果良好。

2.5 不凝气放空量

在实际生产过程中，系统进料负荷波动直接影响不凝气的排放量。系统进料负荷稳定，系统操作稳定，不凝气排放量减少，LPG收率高；当进料负荷波动不稳定时，整个系统调整缓慢，LPG指标不合格，导致排放量增多，LPG收率会明显下降。所以，保持系统负荷稳定及脱碳净化气进料性质稳定是提高LPG收率的重要前提。然而在实际生产过程中，进料负荷直接受上游影响，不确定性因素较大，为了避免上游系统波动造成不凝气放空增多，可以通过技改将不凝气返回系统循环吸收脱吸，通过实施验证，将不凝气返回系统可将LPG收率提高1%～2%，当然将不凝气返回系统过程中会增加系统调整的时间和操作难度，同时能量消耗也会提高。可根据实际情况进行调整回收量。

3 结语

本公司低温油洗工艺流程设计对油、气进行了多次反复吸收、解吸分离，各塔之间、各操作条件相互影响较大，单纯的研究某个因素对LPG收率影响存在一定的局限性，在实际生产中，需要多个因素综合考虑，寻找合适的操作点，低温油洗工艺优化需从设计上进一步拓展思路。