乙烯厂乙烯装置裂解炉长周期运行问题及解决措施

乙烯厂乙烯装置裂解炉长周期运行问题及解决措施

王洪图

抚顺石化公司乙烯化工厂

摘 要：抚顺石化乙烯厂乙烯装置于2018年5月4日投油开车，开车初期，裂解炉运行周期为40天，运行周期短，BA-104第一次投用周期仅为5天，造成停炉原因比较多，通过厂部、部室及车间共同研究，不断排查影响炉子运行周期的原因，逐一进行解决，目前排除设备故障、装置或炉子紧急停车等生产中的不可预见因素，裂解炉运行周期平均达55天，其中BA-106运行最好周期达78天。

关键词：裂解炉；运行周期；措施

1、前言5050

抚顺石化公司乙烯化工厂乙烯装置用美国鲁姆斯专利技术，由加拿大鲁姆斯公司实行工程总承包，采用五台SRT-IV HS型裂解炉和一台CBL-II型裂解炉裂解，乙烯装置原设计生产乙烯能力为11.5万吨/年, 1996年进行扩能改造，增加一台CBL-II型裂解炉，乙烯生产能力达到14万吨/年，BA101、BA102、BA103即可裂解循环乙烷、丙烷、液化气，又可裂解拔头油、石脑油，BA104、BA105、BA106只能裂解拔头油、石脑油。

2.原因分析及应对措施

2.1加工原料品质影响

2.1.1. 原料与设计相比偏差较大。复工后原料组成较之前变化较大，组分杂，液化气原料增多，原料不能达到分储分裂，炉管易结焦。

2.1.2. 原料本身杂质类较多，过滤器切换频繁。2018年运行初期过滤器切换频繁，罐区拨头油泵密封泄漏次数增多。

2.1.3.裂解原料不稳定，原料切换频繁。

2.1.4应对措施

2.2.4.1 加大原料过滤器的清理频次，减少杂质带入炉管量，延缓结焦速度；

2.2.4.2 尽量减少裂解炉原料切换次数，减少由于外界因素造成裂解炉波动；

2.2.4.3 利用单台炉检修期间对裂解炉对流段进行憋压、断口吹扫。

2.2炉管因素

2.2.1.设计炉型因素。我装置原设计是五台上世纪八十年代鲁姆斯SRT-IV HS型裂解炉，管径小，阻力大，炉型落后。

2.2.2. 炉管使用寿命与质量。复工检修只更换了3号、4号炉辐射段炉管，其余炉管均为旧炉管。使用时间过长。

2.2.3应对措施

由于裂解炉旧炉管使用时间较长，计划在日后裂解炉的检修过程中，逐渐进行更换。

2.4 DS品质影响

2.4.1碱随DS带入，加速炉管结焦与腐蚀，并导致CO2含量超标

碱洗塔的入出口设有取样分析点，分析发现入口C0₂的含量高达400mL/m³（正常小于100mL/m³）。出口5mL/m³（正常小于1mL/m³）左右，导致乙烯产品中C0₂超标，影响下游装置。

运行初期炉管结焦物含有大量的碱结晶，即钠离子含量非常高，而正常情况下焦物的主要成分是碳元素，不应存在大量的钠离子，分析认为是钠进入裂解炉，并在炉管中发生副反应产生大量的CO₂，同时钠离子对炉管材质造成严重侵蚀，产生大量的镍和铁又成为结焦反应的催化剂，加速了炉管的结焦。

2.4.2 原因分析

2.4.2.1 工艺水带碱

1、急冷水PH值过高：急冷水系统在冷却裂解气的同时，也带入了酸性介质，为了避免设备的腐蚀，而加入了碱性助剂进行中和，使急冷水的PH值保持在6.5～7.5，由于系统大而使注剂的反应滞后性较大，往往使急冷水的PH值波动较大。

2、废碱液的带入：乙烯装置的废碱液经裂解汽油萃取后，油相返回急冷塔，若萃取分离不完全使高浓度废碱液带入塔中，碱将作为表面活性剂破坏油水界面，使乳化发生。

2.4.3解决措施

2.4.3.1．调整NaOH的注入量，尽量使PH值控制在要求的范围内，若出现PH值超标，可停碱注入泵。

2.4.3.2．协调工程岗位对FA-237B和FA-181进行排碱操作，对废碱系统进行整体隔离清理，稳定废碱氧化系统操作。

2.4.3.3.控制碱洗塔各段碱浓度在正常范围内，稳定塔釜碱液外送量。

2.4.3.4．加强DA-104塔系统操作，防止急冷水乳化的发生。

2.5操作影响

2.5.1.COT控制不均衡，不够平稳。各组原料进料偏差较大。

2.5.2.烧焦时空气不足，压力低、采样不完善，烧焦存在过热，影响炉管材质及使用寿命。烧焦系统现场没有采样设施，对烧焦效果缺少判断依据，不具备采样条件，对于裂解炉结焦后的烧焦，无法判断烧焦是否彻底，仅能适当延长烧焦时间，现场人工肉眼检查，烧焦不彻底直接导致CO,CO₂超标，也影响下一个运行周期。

2.5.3.应对措施

严格按照裂解炉烧焦步骤烧焦，烧焦务必彻底。在烧焦时，厂调度联系，停用其他装置空气使用，确保空气压力和流量充足，炉管出口温度控制稳定，对结焦严重的情况，可以适当延长裂解炉的烧焦时间，但过度烧焦也会对炉管造成损害，以往乙烯装置没有裂解炉烧焦数据分析设备，为了设备安全和装置长周期运行，车间计划增加烧焦采样系统，以便对烧焦气中CO,CO

₂进行分析，确保烧焦效果，同时也避免过度烧焦损伤炉管。

3.结论

1.装置通过以上措施的优化调整，运行周期已经从初期的30天左右延长至目前的平均55天以上，单台炉最长周期达78天。

2.碱洗塔入口CO₂含量减少并趋于稳定，由最初的400mL/m³减少目前小于50mL/m³，各碱段浓度已正常，黄油生成量减少，碱洗系统及急冷水系统运行平稳。

3.碱洗塔出口CO₂含量由最初的3mL/m³减少至目前小于1mL/m³，确保乙烯产品质量，减少了冷箱冻堵风险，保证了装置平稳、长周期运行。