在科隆贝炼油厂每天LPG生产量达250m³以上。分离过程在三个蒸馏塔中进行(图1),即分别在石脑油稳定,重整稳定期间,以及煤气轻油加氢后。后面的分离中,重馏分馈送入常压蒸馏塔。除了能够减少回流量,进一步分离LPG还直接降低了能耗。此外,LPG的纯度更高,更符合规格,会带来更多的经济效益。因此,LPG组分对炼油厂的效率来说十分重要。为实现更有效的蒸馏塔运行模式,需要获得更精确的LPG组分信息,一般通过手动采样实验室分析获得。最重要的信息是C5+组分,其在LPG组分中的浓度越高会导致沸点更高,需要使用较之传统技术中更高的频率才可获得其信息。
1. 应用解决方案
首先,选择LPG分析解决方案时,最重要的是技术先进且非常可靠,同时具有吸引人的总体拥有成本。在与横河电机讨论后,决定采用气相色谱分析仪(GC)解决方案。关键要求是能够基本实时分析。在GC解决方案中,通过将分析仪靠近蒸馏塔(图2),从而最经济地实现了这一要求。
与横河电机共同提出的最小快速回路采样理念的优点在于: 基本实时访问精确过程信息,且安装简单而稳定。另外,在分布式应用中,横河电机的GC1000 Mark II分析仪不需要空调。该分析仪采用反冲技术,可以在尽可能短的时间内确定C5+组分。
GC仪表安装在所有三个LPG蒸馏塔中。与横河电机及其在当地授权的安装合作伙伴协商后,确定精确样品供应位置和安排。在2007年夏季的工厂常规停车期间对设备进行了安装。之后,在2007年8月/9月,测量点逐渐投入运行。尽管分析仪距离工厂几百米远,但可以通过中央服务器控制并监视它们。除在线状态信息外,还可得到详细状态报表和色谱图,并可初始化和监视校正过程。仅更换空载气瓶和校正介质需要在分析仪机柜中进行。
2. 成果
我们已经实现了显著提高效率这一主要目的。全天24小时下,可以每隔150秒测量每个测量点的C5+浓度值。通过这些精确可靠的测量值极大提高了蒸馏质量。现在可以快速及时调整蒸馏参数,使总响应时间降为15分钟。新的分析设备在加氢处理装置的蒸馏塔下游部分中已经证明十分成功。分离效率提高后,比之前多生产约1.5~2m³/h的LPG。这样,LPG的可销售数量得到增加,而且常压蒸馏塔的回流减少,实现了节能,从而对最终赢利有很大贡献。