脱丁烷塔系统降压操作应用分析及实践.pdf

研究分析了某蒸汽裂解装置在原料重质化高负荷运行时脱丁烷塔系统降低操作压力的可行性并找到了当前工况下最佳操作压力达到了减缓塔釜及其再沸器物料聚合程度、延长再沸器运行周期、优化塔顶塔釜产品质量、降低系统能耗、提高经济效益的目标关键词:脱丁烷塔 降压操作 影响分析 某公司 /蒸汽裂解装置采用前脱丙烷前加氢分离流程 裂解主要原料为炼厂干气、液化石油气、加氢裂化尾油、直馏石脑油、煤油等自装置原始开工以来持续开展裂解原料重质化操作导致脱丁烷塔系统负荷超过设计重工况运行同时结合同类型装置的脱丁烷塔系统塔釜物料易聚合导致塔压差升高、再沸器运行周期较短、塔顶塔釜产品质量不合格等异常情况开展了脱丁烷塔系统降压操作的探索 脱丁烷塔系统工艺流程简述前脱丙烷前加氢工艺流程中脱丁烷塔()共 层塔盘精馏段为第 块 型浮阀塔盘采用单降液设计提馏段为第 块塔盘除底部 层塔盘为固阀塔盘外其他均为 型浮阀塔盘采用单双降液设计 塔的进料来自低压脱丙烷塔()塔釜 塔的作用是将混合碳四组分从高沸汽油物料中分离出来 塔顶气相在塔顶冷凝器()中用冷却水冷凝后送入回流罐()塔的操作压力主要通过 的冷却水量来控制同时通过 的热旁路辅助调节 塔压力 罐的不凝气返回裂解气压缩机二段吸入罐()罐冷凝的碳四液相通过脱丁烷塔回流产品泵(/)分 股采出 一股返回 塔作回流另一股作为混合碳四产品送出界区其流量由 罐液位串级调节 塔有 台再沸器(/)其再沸热量由.级蒸汽提供 通过控制去 的蒸汽流量可调节 塔灵敏板温度 塔釜液相由碳五及碳五以上重组分组成并由塔釜液位控制采出并与汽油汽提塔()釜液混合在粗汽油冷却器()中用冷却水冷却后送入汽油加氢装置或贮罐 脱丁烷塔系统工艺流程见图 精馏塔操作压力变化的影响精馏塔压力是精馏操作的主要控制指标塔压波动过大会破坏全塔系统的物料平衡和气液平衡造成产品质量不合格 针对本文中提到的降低操作压力可使组分间的相对挥发度增高提高分离效果但一定程度上降低了精馏塔系统的处理能力 脱丁烷塔系统降压操作分析脱丁烷塔设计值与降压前后操作对比见表 由表 可知:原.操作压力下脱丁烷塔系统满负荷生产工况下塔顶、塔釜产品组成接近设计值塔压差稳定控制在.再沸器蒸汽用量为./灵敏板温度及回流比根据收稿日期:修改稿收到日期:作者简介:黄以翔男 年毕业于广东石油化工学院化学工程与工艺专业工学学士学位主要从事乙烯装置工艺管理工作工程师 乙 烯 工 业第 卷操作经验探索灵敏板温度目前控制在 、回流比控制.最佳塔顶、塔釜温度均较设计值有所优化图 脱丁烷塔工艺流程示意表 脱丁烷塔设计值与降压前后操作对比项目压力/塔釜温度/塔顶温度/灵敏板温度/回流比塔压差/再沸蒸汽量/()混合碳四中()粗裂解汽油中()设计值.降压前.降压后.在对 系统实施降压操作至.后 塔运行状态发生明显变化基于设计回流比.、灵敏板温度 的前提下 系统有以下优化:)塔顶塔釜产品组成有明显改善混合碳四中碳五组分(摩尔分数)由.降低至.粗裂解汽油中的碳四组分(摩尔分数)由平均值.降低至.优化了产品质量减少了产品的损失)塔顶和塔釜温度得到进一步优化在产品质量合格的前提下塔釜温度由.降低至.通过降低塔釜温度一定程度上减缓了塔釜丁二烯、戊二烯物料的聚合延长脱丁烷塔系统的运行周期)降低了再沸器与冷凝器热负荷再沸器 蒸汽用量由./降低至./优化脱丁烷塔系统操作的其他因素.做好日常阻聚剂使用管理脱丁烷塔系统能够做到平稳运行阻聚剂使用管理也是至关重要的因素之一 本脱丁烷塔仅一处阻聚剂注入点(位于塔釜再沸器工艺侧入口)同时在脱丁烷塔进料中夹带高压脱丙烷塔塔釜采出及低压脱丙烷塔再沸器注入的富余阻聚剂 目前脱丁烷塔再沸器工艺侧入口的阻聚剂注入点以塔釜产品采出流量为计算基数阻聚剂的注入量控制在 /实时关注并标定阻聚剂注药泵的工作状态和注入量保障注剂工作正常进行通过每周固定频率清理脱丁烷塔釜液泵过滤器检查结垢物性质和数量来评价脱丁烷塔釜结 第 卷黄以翔等.脱丁烷塔系统降压操作应用分析及实践 垢情况 脱丁烷塔在较好的运行状态下其塔釜结垢物应呈现灰褐色、小片状、质地松软、易脱落易破碎的特点 此外在阻聚剂日常使用管理方面对各注入泵流量定期检验随时掌握实际的注入量保障阻聚剂按要求浓度注入.严格控制脱丁烷塔进料组分对于精馏塔系统其塔压的平稳是一切操作顺利进行的前提 对于前脱丙烷前加氢的分离工艺而言应严格控制低压脱丙烷塔塔釜温度确保尽可能少的碳三物料进入脱丁烷塔避免因碳三组分在脱丁烷塔塔顶无法被冷凝而造成塔压力波动 模拟分析.模拟计算条件为进一步探索脱丁烷塔降压操作的可行性与经济性采用 模拟软件搭建脱丁烷塔系统模型进行流程模拟 以下是根据装置重工况设计值作为初始条件:模拟脱丁烷塔系统采用 模块规定塔顶产品(混合碳四)中的碳五含量(摩尔分数)为.塔釜产品(粗裂解汽油)中的碳四含量(摩尔分数)为.塔盘数为 进料流股在 块塔盘上方 流程模拟设定见表 表 表 模拟脱丁烷塔进料及产品条件进料流量/()进料温度/进料压力/混合碳四中 含量()粗裂解汽油中 含量().表 模拟脱丁烷塔进料组成丁二烯丁烯丁烷碳五苯碳六甲苯碳七碳八碳九.注:)带物料为非芳烃组成)各组成物料为摩尔分数表 模拟冷凝器 公用工程参数冷凝器冷却水入口温度/冷凝器冷却水入口压力/冷凝器冷却水出口温度/表 模拟再沸器 公用工程参数蒸汽入口温度/蒸汽入口气相分率蒸汽出口温度/蒸汽出口气相分率.模拟计算结果对脱丁烷塔操作压力 进行模拟通过规定混合碳四中碳五组分(摩尔分数).、粗汽油产品中碳四组分(摩尔分数).的方式分析塔顶塔釜温度变化趋势及再沸器、冷凝器的热负荷(见图、图).模拟脱丁烷塔操作压力分析由图 可知:随操作压力的降低在规定塔顶塔釜产品质量的条件下脱丁烷塔顶温、釜温均表现出持续降低的趋势 参考到实际操作中追求尽可能低的塔釜温度直至模拟流程无法收敛(最终模拟至操作压力降低至 后塔顶冷凝器冷却水达到极限)图 脱丁烷塔顶温、釜温模拟趋势 乙 烯 工 业第 卷图 脱丁烷塔再沸器、冷凝器热负荷模拟趋势 由图 可知:虽然降压操作一定程度降低了再沸器热负荷(.)但也同时增加了塔顶冷凝器热负荷(.)冷却水流量由 /增加至 /考虑到回流泵的运行负荷与冷凝器冷却水流量不建议一昧探索低操作压力应适当留有操作空间操作压力控制在()结语降低操作压力后的脱丁烷塔系统与原操作压力对比各工艺指标、产品指标均呈现明显优化趋势通 过 优 化 塔 釜 温 度 由.降 低 至.延长了脱丁烷塔釜及再沸器的运行周期减缓了塔釜物料的聚合再沸器蒸汽用量由./降低至./减少了冷凝器冷却水用量达到了降低热负荷、节能降耗的目的混合碳四中碳五组分(摩尔分数)由.降低至.粗裂解汽油中碳四组分(摩尔分数)由.降低至.参考文献:王松汉.乙烯工艺与技术.北京:中国石化出版社.张力军.乙烯装置脱丁烷塔工艺优化分析.炼油与化工():.陈晗李永红.化工流程模拟软件在脱丁烷塔中的应用.化工设计通讯():.彩彩彩彩彩彩彩彩彩彩页页页页页页页页页页索索索索索索索索索索引引引引引引引引引引封 苏州安特威工业智能科技股份有限公司封 拉折 苏州纽威阀门股份有限公司封 江苏武进不锈股份有限公司封 青岛新力通工业有限责任公司封 茂名重力石化装备股份公司彩插 中文目次彩插 英文目次彩插 上海卓然工程技术股份有限公司彩插 江苏标新工业有限公司彩插 北京广厦环能科技股份有限公司彩插 摩根热陶瓷(上海)有限公司彩插 赛默飞世尔科技(中国)有限公司彩插 北京市阀门总厂股份有限公司彩插 北京市阀门总厂股份有限公司彩插 浙江久立特材科技股份有限公司彩插 开山集团股份有限公司彩插 浙江联大阀门有限公司彩插 东辰智能科技有限公司彩插 山东鲁阳节能材料股份有限公司彩插 长沙市博能科技有限公司彩插 苏州科迪环保石化股份有限公司彩插 天津天大天久科技股份有限公司彩插 北京航天石化技术装备工程有限公司彩插 北京航天石化技术装备工程有限公司彩插 大连圣得新材料有限公司彩插 浙江伦特机电有限公司彩插 杭州中泰深冷技术股份有限公司?