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浅谈气体分馏装置丙烯损失原因的分析及对策

2020-10-19黄熠

石油研究 2020年2期

黄熠

摘要:随着技术水平的不断进步,在对石油、天然气等气体的使用过程中,分馏装置中丙烯的损失有所下降,但是还是影响气体有效使用的一个原因。本文从气体分馏装置中丙烯损失的原因进行分析,提出具体的应对措施,以希望有效的提高丙烯收率,提升气体资源的高效使用。

关键词:气体分馏装置;丙烯损失;原因对策

前言:

本文以乌石化公司气体的分馏装置设计为例,进行具体的丙烯损失原因分析。乌石化公司主要经营的产品有丙烯、丙烷、重碳四和碳五等,丙烯是该公司气体分馏装置设计中的主要产品和最大的收入来源,在实际的操作中,丙烯的损失率控制在15%左右,需要进一步的优化,以提高更大的经济效益。

一、气体分馏装置中丙烯损失的原因

乌石化公司的具体生产实践中,原料液化气为1603吨,原料中丙烯的含量为35.53%,丙烯的产量为469.8吨,丙烯收率为29.47%,丙烯的损失率为17.29%。通过具体数据的分析,得出该公司丙烯的损失主要发生在以下三个方面。

(一)原料缓冲罐放空

在炼油从蜡催和重催两个催化裂化装置中,关系是互相影响的,一旦一个一个装置中出现气体憋压的现象,必须要进行及时的放压处理,要及时的将憋压装置中的气压向另一个装置中进行排放。而在排放的过程中会造成丙烯的损失。比如在具体的生产过程中,当天的操作压力为1.0MPa,操作的温度为38°C,当天的气体放空量预计为700kg/h,原料中丙烯的含量为35.53%,而实际丙烯的损失率达到了267.8kg/h。原料缓冲罐的放空过程中,压力的不稳定表现,直接影响了气体分馏装置中丙烯的损失。

(二)脱乙烷塔顶回流罐放空

在生产过程中,脱乙烷塔顶排放气体过程中的高压造成丙烯的损失表现更明显。脱乙烷塔中的主要排放成分就是丙烯,因此,脱乙烷塔在整个回流操作过程中,一定要控制好丙烯的损失率。脱乙烷塔主要的工作是分离碳二,通过分离使碳二不断向塔顶回流,在回流的过程中过度的排放碳二,又会造成丙烯的直接损失,因此在进行碳二的回流过程中,要注意时刻关注塔顶的压力和冷回流时间段内的温度变化。通过长期的数据监控,得出结论如下:当操作的压力大于3.0MPa的时候,要及时的对碳二进行排放,而压力只要低于2.95MPa的时候,就可以关闭排放,减少丙烯的损失。在冷回温度小于48°C的时候,要及时的进行碳二的排放,而温度一旦高于49°C的时候,要及时的进行关闭排放。通过长期的数据监控得到,只要按照这样的标准进行及时的操作,可以实现丙烯损失55%的降低。

(三)丙烯塔底丙烷产品中夹带丙烯

丙烯塔的使用造成丙烯的损失,主要受到循环水温度和回流对丙烯塔底的影响。

1.循环水温度的影响

气体分馏装置中循环水冷却的过程中负荷很大,循环水的循环量大约可以达到6000吨每小时,循环水的温度对丙烯塔的培力平衡和气体分离效果都有一定的影响作用。在某石化公司内部,经过多次反复的数据对比,得出结论;在循环水的温度升高的过程中,丙烯塔底丙烯的含量也会随着不断地升高,损失一旦发生,将损失巨大。循环水温度温度的升高,造成冷却负荷过大,大厅的压力会不断升高,引发设备出现泄漏事故,为了保证安全生产,只能不断地降低丙烯塔的回流数量,造成丙烯塔本身的分离效果表现不好,增加丙烯损失发生的机会。

2.回流的影响

丙烯塔的回流速度对于丙烯的损失也有一定的影响。丙烯塔内部回流的数量可以保证丙烯塔进行精确的分析,一旦回流数量变小,将直接影响丙烯塔的分析作用。在长期的数据检测中发现,塔顶的压力和丙烯的含量受到回流比的影响,在塔顶压力不变的情况下,回流比越高,丙烯含量越低。这是因为,在回流的过程中,大量的气体回流会造成丙烯塔的负荷不断增加,能量损耗也不断升高,从而影响丙烯的损失。但是在检测的数据中,也发现了一定的规律。比如在回流比低于18.5的时候,丙烯塔底的丙烯含量是不断增加的,在塔底的丙烯含量降到0.05%的时候,会不再发生变化。由此也客源得出结论,在气体的分馏装置中,丙烯塔的最小回流比为18.5,只要保持这个数据,就可以有效的控制丙烯含量,降低丙烯的损失。

二、气体分馏装置中丙烯损失的对策

(一)改进原料系统

针对原料缓冲塔在放空过程中引起的丙烯损失情况,增加了一号催化裂化装置中液化气体机泵的出口压力,将压力提升到1.1MPa以上,以减少因为脱硫醇装置中操作压力的变化而引发裂化的液化气不能正常的进入装置内,再在原料缓冲塔的塔顶增设压力控制系统,对罐体内的压力进行自动化的控制,减少由于塔顶的排放结束之后不及时的进行关闭,而造成丙烯的大量损失。通过这样的装置增设,大大降低了由于原料缓冲塔空放而造成的丙烯损失,大大降低了丙烯损失率。

(二)改进脱乙烷塔排放

针对脱乙烷塔中碳二的排放与丙烯的含量关系,加大了对回流温度和回流压力的实时监控。在得到具体的回流温度为48℃、回流压力为2.95MPa的时候为排放的临界点数据,针对这样的数据加大了人工操作,对工作人员进行了必要的操作技术培训,要求在这样特殊的温度和压力出现的时候要进行必要的碳二排放或者关闭操作,以减少脱乙烷塔对丙烯的损失影响。

(三)改进丙烯塔

在分析丙烯塔对丙烯损失的影响作用中,某石化公司主要采用了改造丙烯塔来进行改进。在进行机体检修的过程中,对丙烯塔的内部冷却系统进行了改造,增设了效果良好的空冷装置,用来保证丙烯塔在冷却过程中的负荷压力,也可以有效的改善由于水循环过程中温度过高造成丙烯损失的现象。出席之外,还可以在丙烯塔内采用高效的分离塔盘,来保证丙烯塔的分离效果,降低丙烯的损失率。

结语:

本文通过分析得出气体分馏装置中丙烯的损失產生的原因是原料、脱乙烷塔和丙烯塔的使用过程中出现问题造成的,针对此现象提出来具体的改进意见和措施,在实际生产中起到了良好的参考作用,有效的降低了丙烯的损失率,提升了经济收益。

参考文献:

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