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提高气体分馏装置丙烯收率的探讨

2020-05-23贾南

科学导报·学术 2020年68期

贾南

【摘 要】系统产出的液化气中碳二可以利用催化裂化装置进行吸收并降低其中的含量,尽量降低脱乙烷塔塔顶排放的不凝气中丙烯、丙烷产品的携带量。同时,进一步改善脱丙烷塔的操作参数,将脱丙烷塔塔底的丙烯的含量控制在0.3%以內。改善粗丙烯塔的操作参数,将塔底产品丙烷中丙烯的含量控制在0.2%以内,由此一来能够大幅度的提升丙烯收率,能够提升3% 左右,如此操作能够在聚丙烯价格升高时,为企业带来十分显著的经济效益。

【关键词】气体分馏装置;丙烯收率;提升探究

本文对某公司气体分馏装置进行探究,其以脱硫、脱硫醇的催化裂化装置稳定吸收系统中产出的液化石油气为原料,液化石油气送往2#、3# 储气球罐,分馏装置中的气体在离心泵的承载下完成输送。利用此原料在装置中,能够生产出纯度较高的丙烯、丙烷和碳四馏分。常规四塔流程是本装置的主要作业途径。通过原料液态烃经过脱丙烷塔、脱乙烷塔、粗丙烯塔、精丙烯塔,最终提取出高质量的丙烯。受具备不同属性的原料影响,原料中丙烯含量直接对丙烯收率有直接影响。

一、装置流程

经过净化处理的液化气通过球罐为载体,将用于气体分馏的原料输送到后续作业的缓存罐,在具体操作过程中,原料泵发挥出抽离的作用,在通过预热器后进入到脱丙烷塔。

由下游 MTBE 装置或球罐接受塔底的C4馏分。回流罐接受经塔顶出来的C2、C3,进行泵抽作业后,有些成为脱丙烷塔会通过塔顶进行回流,剩余的部分会成为脱乙烷塔进成为作业用料。积聚的 C2与一部分C3会聚集在脱乙烷塔塔顶,在塔顶冷却器的承载下流入到回流罐中,接着回流泵会发挥出自身的抽离作用将其全部抽出,支持顶回流。由于不凝气体在回流罐上部聚集,导致塔的压力增大。经过分析作业后,这部分气体得以变化,其中丙烯和丙烷产品能够达到60%~70% 左右,并且在本装置中无法进行回收操作。将这些气体输送到催化稳定装置中,主要成为以丙烯为主,此外还有一些丙烷、C4、乙烷,与催化裂化产品。气体输送到稳定的吸收系统后,分离出来的乙烷会进入干气,有利用价值的组分可以重新利用到气体分馏装置中作为原料使用。由于回收的主要成分是丙烯,因此,丙烯会占原料中的大部分。在循环回收利用的运作下,在排放不凝气时,不会发生丙烯损失的现象。对整个过程分析来看,实现了提升丙烯收率的目的。将脱乙烷塔塔底的混合 C3组分输送到粗丙烯塔,此时丙烯塔能够实现双塔串联作业,精丙烯塔中能够吸收粗丙烯塔塔顶气相产品,将精丙烯塔顶部的气相产品丙烯进行冷却处理后能够进入到回流罐中,利用精丙烯塔回流泵将将回流罐中的丙烯抽出,一部分作经过塔顶回流流程,剩余部分为产品输送到相关装置中[1]。

二、丙烯损失的原因与优化办法

经丙烯产品产量占液化气原料总量的比例,被称为丙烯收率。诸多因素都有可能导致丙烯损失,如:脱丙烷塔底流走、从脱乙烷塔顶放不凝气带走、由丙烷带走、密封点不严密有泄露现象带走。

(一)优化脱丙烷塔

塔底重沸器作为热源提供蒸汽支持保持,保证脱丙烷塔的塔底温度,在对技术参数进行进一步调整与优化的作用下,能够有效降低考核指标,由原有的1% 降为碳三含量控制在 0.3% 以内。在塔顶压力为1.65MPa的条件下,以C5的含量调整参数,将塔底温度保持在99.8~100.5℃范围内,通过这样的方式能够有效减少塔底丙烯的携带数量,从而有效降低损失。在此期间需要对塔顶的温度进行有效控制,保证温度不超过45.3℃以下,若塔顶温度过高则会导致塔顶含有C4,以脱乙烷塔塔底为载体充盈到粗丙烯塔中,会对丙烷的纯度起到稀释的作用,进而降低丙烷产品的质量。

(二)优化脱乙烷塔

丙烷产品的质量有一定的规定标准,将纯度的要求进行上调,从99.1%提升到99.9%。在对丙烷进行外送时,其中丙烯的含量会显著降低,在不凝气聚集的情况下,会导致压力升高,主要是受脱乙烷塔塔顶和回流罐顶 C2含量影响,C2的含量也会不断提升。对脱乙烷塔顶的压力进行调整,从原有的2.36 MPa 上升到 2.46 MPa,对脱乙烷塔塔顶冷却器进行调节,改变循环水的流量,对热旁路调节阀的开度进行重新调整,将脱乙烷塔的回流比控制在1.2~1.4。为了降低排放中丙烯的携带量,避免造成不必要的损失,可以每隔一段时间进行排放操作,显著降低脱乙烷塔塔顶不凝气的排放量,从而达到预期目的。为了降低液化石油气在输往球罐中C2的含量,可以采取相应的操作措施对稳定系统进行优化,调整催化裂化装置。对操作技术进行改进与优化,可以有效控制气分原料中C2的体积分数,使其含量不超过0.1%,液化气原料管中C2的含量也会随之降低,由此一来可以避免在排放C2不凝气时,造成的丙烯与丙烷浪费现象[2]。

(三)优化丙烯塔

在丙烯塔底方式一台蒸热气,作为重沸器提供人员,将压力控制在1.65MPa,对丙烯的回流比进行有效控制,使其保持在16.7~17.2区间范围内,掌握好塔底的温度变化范围,保持在53.8~55.5℃之内,通过这样的操作能够大幅度降低丙烯在丙烷中的含量,能够降低0.8%,由此一来能够将丙烯的损失降到最低。

三、改进密封泄漏

(一)机泵密封

对机泵进行机械密封操作的不足之处是发挥作用的时间不长,通常会由于磨损发生气体泄漏,需要对泵体进行切除操作,以此更换密封。而丙烯塔回流泵中有高纯度丙烯物料,在进行切除更换操作时,需要面对丙烯排放的情况,这不仅会造成丙烯浪费,同时对人身安全要会造成一定的威胁。为此可以将机泵密封进行更换,改为干气密封,从而降低维护次数,避免不必要的损失。

(二)阀门法兰泄漏

气体分馏装置在的作业原理是高压环境,由于而液化石油气自身具有容易挥发泄露的特性,即使发生泄露情况也不容易被发现。可以定期聘请专业的机构应用LDAR技术对气体分馏装置的各个密封点进行检测,一旦发现漏点即使采取措施进行隔离与更换操作,从而降低物料损失,避免对环境造成污染[3]。

结束语

综上所述,对气体分馏装置的运行参数进行优化操作,改进密封泄漏装置,能够有效提升气体分馏装置丙烯收率,从而有效提升经济效益。

参考文献:

[1]渠蒲. 提高气体分馏装置丙烯收率的技术措施. 工业.

[2]高航. 提高气体分馏装置丙烯收率的研究[J]. 化工技术与开发,2019,v.48;No.301(06):75-77.

[3]王银会. 气体分馏装置影响丙烯收率的因素及对策[J]. 工业C,2016(2):95-95.

(作者单位:抚顺石化公司石油二厂烷基化车间)