烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔系统工艺技术优化浅析

烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔系统工艺技术优化浅析

王方圆

中煤陕西榆林能源化工有限公司 陕西榆林 719100

摘要：丙烯精馏塔系统是当前阶段石油化工、天然气中重要的提纯系统，是进行精馏的一种塔式气液接触装置。在精馏塔系统中融合烯烃分离装置不仅能将有用气体和无用气体进行有机分离，也能进一步提升丙烯精馏塔系统的工艺技术，从而带动生产效率和作业水平。

关键词：丙烯精馏塔；离线检修；到开车；工艺技术优化

前言：将烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔工艺技术进行不断优化，能够实现丙烯精馏塔系统的各项性能提升，例如缩小倒开车丙烯液相时间，从而在停车时能够回收更多的液相丙烯。将烯烃分离装置融合在丙烯精馏塔内不仅能液相丙烯的回收率最大幅度增加，也能将生产作业中的安全性提高，切实为生产安全管理做出贡献。但是在实际的烯烃分离装置惠生丙烯精馏塔系统运行过程中，经常会出现不同程度的泄漏问题和效率下降等问题，严重影响了正常采出计量工作。针对此，应当将对此项工艺技术进行优化升级，并根据实际问题点做深入研究。

1. 惠生丙烯精馏塔系统工艺技术介绍

惠生丙烯精馏塔系统工艺不同于传统的精馏塔技术，是当前精馏效果最好的一种系统工艺，能最大限度将丙烯中的含氧化物进行吸附。传统的精馏塔虽然也能进行蒸馏工作，但是对于丙烯中的含氧化物分离吸附却没有太大效果。随着社会不断发展，石油化工需求也越来越大，高纯度石油化工产品不仅是国家发展需要，也是各行业发展的动力根源。石油化工产品中丙烯含量越高也就意味着其纯度越高，可以进一步加工生产的化学产品也越多。惠生丙烯精馏塔系统工艺技术是由两台工作塔组成，一台工精馏塔负责液相丙烯的冷凝回流吸附杂质，一台负责气相丙烯的供应。两天精馏塔相互支撑作业，形成了一种良性循环作业。惠生丙烯精馏塔系统工艺技术的主要构成部件有精馏塔塔身、冷凝器、回流罐、再沸器等组成。

2. 惠生丙烯精馏塔系统工艺技术优化

2.1丙烯精馏塔系统进出料工艺优化

在当前的丙烯精馏塔系统运行过程中，塔顶循环水冷却器管束、再沸器管束会呈现出一定几率的泄漏问题，当管束泄漏后，就会导致系统 运行失衡，从而导致效率下降，严重的甚至会出现严重的安全事故。当系统在运行中出现上述问题时，一般的解决方式是及时暂停使用整个系统，等待前端系统停工以后再将丙烯精馏塔内进行检修清理。虽然使用这种检修方式能够有效解决管束泄漏问题，但是却会浪费大量的丙烯物料和生产物料。其次，丙烯精馏塔有两座，当一座精馏塔停工以后另外一座也无法完成生产作业。当精馏塔检修需要花费较长的时间，当长时间停工后，各种经济耗用和成本就会急剧上升。当精馏系统出现问题后，上下衔接的生产装置也会受到影响从而也会影响整个丙烯精馏生产作业效率。使用这种检修方案不仅会花费大量的人力物力，且检修效率也较低。针对此，惠生丙烯精馏塔系统工艺技术应当对各项管束进行优化，以保障管束的稳定运行，当前的惠生丙烯精馏塔系统配置了低负荷运行的离线自动检修。将进料口的跨线进行增加，跨线在增加幅度可以在6”左右，同时在操作系统中增加多个阀门或者盲板。在增加跨线后，若丙烯精馏塔系统出现管束泄漏问题，那么就能极大程度提升检修效率，从而减少泄漏损失^[1]。

当增加跨线的同时也增加多个阀门和盲板，对产生泄漏的区域可以及时关闭阀门，在检修时也可以只对产生故障的塔内隔间进行维护。当丙烯精馏塔出现换热器故障问题时，也能使用阀门和盲板来减少损失，将进料线口的阀门关闭，同时将盲板调制盲区。当脱乙烷塔釜来的物料经过跨线后，聚合级丙烯会自动进入不合格丙烯罐，当前端系统的负荷超过既定值的时候，丙烯精馏塔中的不合格丙烯罐会自动进入离线检修，进而实现丙烯精馏塔的检修，当检修完成后系统又会自动进行会炼。这种优化流程切实提升了检修效率，保证了整体生产作业的完整性和连续性。当系统中的上下游装置不受泄漏故障影响后，自然会减轻经济负担，而低负荷状态下的离线检修极大程度减轻了工作人员负担，也能更系统的检修精馏塔系统故障。此项优化工艺在当前阶段已经有多个区地进行了实践使用，且获得了良好的优化效果。而该优化方案也能将倒开车的液相丙烯收集时间大大缩短，将丙烯精馏塔内的补液时间从三十五小时缩短至了十四小时。

2.2再沸器工艺优化

再沸器是丙烯精馏塔系统中的重要组成部分，能够使液相丙烯进行汽化。当液相丙烯经过高温后，就会转换形态，使密度缩小^[2]。塔内的气相会和液相分离，从而返回至塔盘。再沸器是一种应用十分广泛的特殊换热器，而惠生丙烯精馏塔中的再沸器为水洗水再沸器。此项再沸器的加热十分快速，且经济实用性高。在惠生丙烯精馏塔系统工艺技术中，水洗水再沸器容易出现效率下降的问题。因为水洗水中含有大量的催化剂和油，这两项物质在系统运行中会吸附在管束表面，在长期使用后就会出现效率降低的问题。不仅加热效率会降低，往往在温度不够后，就会使用塔釜进行蒸汽加热，提升了加热成本。

再沸器运行过程中只会设计一个总阀，此总阀控制着再沸器的侧进出口管线。当再沸器的功能性下降后，不仅会造成生产效率低下，也会影响MTO装置运行。MTO装置是最主要的取烯系统，当MTO系统运行不稳定那么后续的生产作业都会受到影响。针对此，可以对工艺侧增加阀门，和出料工艺优化具有同质性，当阀门增加以后，自然控制隔间也更为细致。当水洗水再沸器出现效率下降后，针对不同的作业区域可以最大程度缩小控制检修区域，从而实现配置优化。

2.3.冷却器工艺优化

丙烯精馏塔冷却器的作用和再沸器相反，一个是用于升温加热，一个则是降温冷凝。丙烯精馏塔内的冷却器出现故障后，就会导致回流偏小、腐蚀加重等问题。当烯烃分离系统在运行过程中出现冷却器故障，那么极有可能和水质有关。系统中的用水不同于一般用水，往往都含有大量的化合物来提升冷却效果。在系统运行过程中，当出现这种问题后一般都采用将丙烯精馏塔隔空倒置。但是这种解决方案对于所花费的时间较多，丙烯的无效耗用也会增多，不利于厂内的生产经营。针对此，也可以在冷却器的工艺侧进行改造，在原有的基础上增加多个阀门和盲板。在设有多个阀门和盲板后，当冷却器出现故障那么就不必将整个运行系统进行终止，只用关闭相应的阀门即可，将盲板调至盲档。使用此项优化工艺不仅能将丙烯的无效耗用减少，也不再需要进行隔空倒置，极大程度节省了检修时间提升了检修效率^[3]。

3. 总结

烯烃分离装置中使用惠生丙烯精馏塔系统工艺技术不仅能将生产效益和检修效率大大提升，也能实现烯烃分离装置的现代化迈进。将丙烯精馏塔工艺技术不断升级，以实现更高水平的丙烯提纯工艺，带动我国的化工业稳定发展。

参考文献：

[1]田野.烯烃分离装置氮气消耗量大原因分析及节能研究[J].山东化工,2021,50(15):107-108.DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2021.15.043.

[2]张文洁.百万吨及以上乙烯装置丙烯精馏塔回流系统配管设计[J].广东化工,2021,48(14):191-194.

[3]张成龙,蒋鹏飞,张乐,岳祥,杜新民.1000 kt/a乙烯装置丙烯精馏塔增产增效操作的优化[J].乙烯工业,2019,31(02):34-37+6.