連續(xù)重整再接觸工藝過程的模擬

賀提昌 徐明（中國石化洛陽分公司 河南 洛陽 471012）

連續(xù)重整裝置除可生產(chǎn)高辛烷值汽油外，同時(shí)副產(chǎn)大量含氫氣體；為了滿足下游加氫裝置用氫要求（≥88%，體積分?jǐn)?shù)），設(shè)置了再接觸工藝，提高催化重整氫純度。該工藝是將重整氣液分離器頂部的含氫氣體與重整反應(yīng)產(chǎn)物液相在高壓、低溫條件下接觸，達(dá)到回收輕烴與提純氫氣的目的。據(jù)文獻(xiàn)[1～3]報(bào)導(dǎo)，利用ASPEN流程模擬軟件對(duì)連續(xù)重整全工藝流程或再接觸局部工藝流程進(jìn)行了模擬并取得了很好的效果。本文在此基礎(chǔ)上，以分公司連續(xù)重整裝置為模擬對(duì)象，介紹了AXENS重整再接觸工藝，對(duì)其流程進(jìn)行了模擬，并與兩段再接觸工藝進(jìn)行了比較。

一、再接觸工藝流程簡介

AXENS重整再接觸工藝流程圖如圖1。重整反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過空冷、水冷冷卻后進(jìn)入氣液分離罐閃蒸出富氫氣相和液相，罐頂一部分富氫氫氣進(jìn)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓后送回重整反應(yīng)系統(tǒng)，剩余氫氣全部進(jìn)入氫氣提純系統(tǒng)的增壓機(jī)，經(jīng)過兩級(jí)增壓后與來自氣液分離罐底部被增壓的液相混合，經(jīng)過冷卻后進(jìn)入再接觸罐，在高壓、低溫條件下接觸，氣相中的大部分輕烴進(jìn)入液相，氫氣得到提純，同時(shí)輕烴得以回收。增壓機(jī)設(shè)置入口罐和級(jí)間罐，分離出的液相送往重整上游預(yù)加氫裝置，再接觸罐頂部高純氫去下游脫氯罐脫除氯離子后送往加氫裝置，罐底液相進(jìn)入穩(wěn)定塔，分離出干氣、液化氣和重整生成油。

二、再接觸工藝過程模擬結(jié)果與分析

1.重整反應(yīng)產(chǎn)物合成

由于重整反應(yīng)產(chǎn)物為氣液兩相產(chǎn)物，富含液態(tài)烴的同時(shí)，還含有部分氫氣及C1～C4輕組分，該產(chǎn)物易揮發(fā)，難以通過采樣進(jìn)行定量分析。因此根據(jù)物料守恒原理，利用ASPENPlus中的混合器模塊，將產(chǎn)物高純氫、液化氣、干氣和重整生成油混合，合成重整反應(yīng)產(chǎn)物，如表1。

圖1 AXENS重整再接觸工藝流程

表1 高純氫、液化氣、干氣和重整生成油的實(shí)際組成及合成產(chǎn)物組成

2.搭建再接觸工藝流程

按照重整再接觸實(shí)際工藝流程和操作參數(shù)，采用兩相分離器、壓縮機(jī)、混合器、泵、冷卻器、加熱器和精餾塔等模型，搭建好流程后，輸入操作參數(shù)，運(yùn)行至模型收斂，操作參數(shù)見表2。

表2 再接觸過程操作參數(shù)

1.25 32 3.6 3.6一級(jí)壓縮出口壓力，MPa二級(jí)壓縮入口溫度，℃二級(jí)壓縮出口壓力，MPa再接觸罐壓力，MPa

3.模擬流程的驗(yàn)證

由表3～表5可以看出，應(yīng)用該模型計(jì)算的高純氫，及再接觸油進(jìn)入下游穩(wěn)定塔后分離出的重整生成油，液化氣，干氣等產(chǎn)物產(chǎn)量、組成和關(guān)鍵物性等均與實(shí)際情況基本吻合，認(rèn)為模擬結(jié)果是可以接受的。因此，可以應(yīng)用該模型，對(duì)再接觸工藝進(jìn)行定量分析，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)等。

表3 高純氫組成的實(shí)際值與模擬值對(duì)比

表4 各產(chǎn)物流量的實(shí)際值與模擬值對(duì)比

表5 重整生成油性質(zhì)及組成的實(shí)際值與模擬值對(duì)比

4.與兩段再接觸工藝的比較

圖2為兩段再接觸工藝流程，與AXENS再接觸工藝不同，該工藝有兩個(gè)再接觸罐。氣液分離罐底部反應(yīng)產(chǎn)物液相經(jīng)增壓后與二段壓縮后的氫氣接觸，提純氫氣。二級(jí)再接觸罐頂部出高純度氫氣，底部液相返回一級(jí)再接觸，與一級(jí)增壓后的氫氣在一級(jí)再接觸罐內(nèi)接觸，一級(jí)再接觸罐底部液相與增壓機(jī)入口罐底部液體經(jīng)泵增壓后進(jìn)入穩(wěn)定塔，罐頂氣相進(jìn)入二級(jí)壓縮。

圖2 連續(xù)重整兩段再接觸工藝流程

利用表2再接觸操作條件和合成的產(chǎn)物對(duì)兩段再接觸工藝進(jìn)行建模，兩種工藝的結(jié)果比較如表6。

表6 與兩段再接觸工藝的比較

三、結(jié)論

a利用ASPEN Plus流程模擬軟件對(duì)重整再接觸工藝建模，模型計(jì)算結(jié)果中高純氫，液化氣，干氣和重整生成油的流量、關(guān)鍵性質(zhì)，主要組成等均與裝置實(shí)際值比較吻合，認(rèn)為該模型比較合理，可以用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過程；

b將該再接觸工藝與兩段再接觸工藝在氣液相流量，氫氣組成等方面進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，該再接觸工藝中高純氫純度，輕烴回收量優(yōu)于兩段再接觸工藝，分別提高1.25%和7.2%。

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