SINOALKY硫酸烷基化装置首次试车过程若干问题分析与思考

简要介绍了中国石化自主开发的SINOALKY硫酸烷基化装置的特点及试车主要步骤,对近几年建设投产的3套采用SINOALKY技术的硫酸烷基化装置首次试车过程出现的异丁烷损失量大、冷剂泵易抽空、管线振动大、屏蔽泵故障多发等典型问题进行了总结,对问题原因进行了分析并提出了应对措施。针对装置工艺及设备特点,结合3套SINOALKY硫酸烷基化装置及其他同类装置首次开车情况,分析了引入硫酸前进行低温脱水的重要性,总结了保证脱水效果的具体措施。同时,总结了试车过程易发生硫酸、烃油泄漏的部位及时间点,并提出了应对措施。

基于CAPE-OPEN标准的SINOALKY烷基化反应器模块开发与全流程模拟

基于SINOALKY烷基化工艺,建立了二十集总反应动力学模型和反应器模型,并在此基础上开发了符合CAPE-OPEN标准的SINOALKY烷基化反应器模块,模块包含符合CAPE-OPEN标准的6个物流接口、数值求解器以及可视化的交互界面。将该反应器模块加载于Aspen Plus平台中,搭建了某0.2 Mt a的SINOALKY烷基化装置全流程模型,模型的模拟效果较好;进而,考察了反应工艺参数对烷基化产品组成和性质的影响,结果表明,模型模拟值与实际烷基化工艺相符,获得了适宜的烷基化反应工艺参数。表明包含SINOALKY烷基化反应器模块的烷基化全流程模型可为SINOALKY烷基化装置的模拟优化提供重要参考。

SINOALKY硫酸烷基化装置酸烃分离的中试与工业试验研究

SINOALKY硫酸烷基化工艺是由中国石化自主开发的碳四烷基化技术,流出物精制单元采用聚结除酸技术和碱水洗除酸技术串联的方式。针对碱水洗流程存在产生大量含盐废水及导致下游设备腐蚀的问题,对聚结除酸技术完全取代碱水洗除酸技术开展了中试与工业试验研究。探究了聚结组合除酸的优选方案与高效除酸的流量范围,验证了工业装置停用碱水洗流程的可行性。结果表明:两级填料聚结分离优于一级填料+一级滤芯组合分离,二级填料聚结器出口流出物硫含量可减少为3.7~5.8 mg/kg,铜片腐蚀等级为1a。200 kt/a工业装置停用碱水洗流程后,两级聚结后总硫含量小于6 mg/kg,可为装置产生500万元/年的经济效益。流出物的干法精制使得下游无腐蚀风险,增强了硫酸烷基化装置的本质安全属性。

SINOALKY硫酸法烷基化装置用能分析及优化

介绍了0.20 Mt/a SINOALKY硫酸法烷基化装置的能耗现状,分析了1.0 MPa蒸汽、循环水和除盐水耗量高的原因,采取了分馏塔降温降压操作、停用反应流出物酸碱水洗流程、降低制冷压缩机防喘振流量、优化节水等4方面的措施,共减少1.0 MPa蒸汽耗量9.0 t/h、3.5 MPa蒸汽耗量3.0 t/h、除盐水耗量7 t/h、用电量102.95 kW·h、用水量340 t/h,综合测算,装置能耗已由开工初期的6064.762 MJ/t降低至2019年12月的4598 MJ/t以下。结合装置实际情况,提出了回收利用工艺介质低温热、回收利用凝结水低温热、增设机泵变频器等建议,为装置下一步节能优化指明了方向。

SINOALKY硫酸烷基化装置工艺优化及节能措施

通过对某装置SINOALKY硫酸烷基化工艺运行能耗数据进行分析,发现通过工艺调整,将脱异丁烷塔操作压力由0.65 MPa降至0.45 MPa,回流量由123 t/h降至44 t/h后可降低1.0 MPa蒸汽消耗5.5 t/h;通过合理调整烷基化反应器的操作参数,烷烯比由14∶1降至10∶1可降低1.0 MPa蒸汽消耗5 t/h,电耗较设计值降低50%;通过将制冷压缩机出口压力由0.74 MPa降至0.5 MPa,可降低汽轮机3.5 MPa蒸汽消耗13 t/h。通过投用精密聚结器,实现切出产物碱洗水洗流程,一方面可降低1.0 MPa蒸汽、除盐水、电、新鲜水等公用工程介质的消耗;另一方面可减少含盐污水外排量、降低酸碱消耗,年综合效益约500万元。采取上述措施后装置总能耗降低约30%。

SINOALKY硫酸烷基化技术国产化应用

由中石化石科院、石炼化分公司、LPEC、华东理工和青岛安工院联合开发的SINOALKY硫酸烷基化技术,自2009年完成小试、2012年完成中试、2018年完成工业示范装置并试车成功,到2018年11月15日通过中石化总部鉴定。该技术打破了国外大公司在这方面的垄断,实现了具有自主知识产权的技术。该技术具有开发新型反应器、快速取热、高效酸烃分离等多项创新,具有低温、低酸耗、产品分布好、长周期易维护的特点,达到了国际先进水平。

SINOALKY烷基化装置反应器管道设计

硫酸法烷基化技术是目前使用最为普遍的烷基化技术。某SINOALKY硫酸烷基化装置采用"N"型三段静态混合立式反应器,反应效率高,能够充分利用空间,相关反应设备靠近布置,降低了管道布置难度,节约了装置投资,确保了装置长期、安全、平稳运行。结合反应器的特点及工艺要求,酸烃循环反应部分管道布置应做到管道长度短、弯头数量少,并合理预留支架位置。根据装置管道腐蚀特点,涉酸管道的材质以碳钢为主。对于流体流速大于0.9 m/s或介质流动不稳定的涉酸管道,采用316不锈钢或Alloy 20合金,阀门材质选用Alloy 20合金。通过加固酸烃循环泵前平台基础及平台梁柱、合理设置支架,有效解决了管道的振动问题。

STRATCO烷基化及SINOALKY烷基化工艺反应部分工艺分析及管道设计探讨

STRATCO烷基化及SINOALKY烷基化工艺均为硫酸法烷基化工艺,但是二者工艺核心的反应部分区别非常大。本文主要比对一下反应部分工艺不同之处,探讨相关的管道设计,为同类装置的管道设计工作提供参考。

国产硫酸法烷基化精制系统中脱酸技术开发与应用

烷基化油是国Ⅵ汽油质量升级的关键调和组分,在国内市场的需求量和产能不断扩大的情形下,如何提高烷基化产品的质量和生产过程的清洁是烷基化发展的重点方向。本文综述了硫酸法烷基化反应流出物处理技术现状,简述了STARCTCO工艺中传统酸洗、碱洗、水洗湿式处理技术流程,并重点介绍了纤维强化聚结分离技术在国产SINOALKY工艺中的工程开发及成功应用。基于实验研究和侧线试验,在国产硫酸法烷基化反应流出物处理领域开发出多级精细聚结干式处理技术。精制系统中干式脱酸技术的开发与应用显著降低了能耗和相关环境污染,提高了装置的环保性,有助于我国烷基化技术的绿色低碳发展。