助劑在煤制烯烴項目烯烴分離裝置中的應用及優(yōu)化

三劑乙烯工業(yè)2014,26(4) 57 ~60ETHYLENE INDUSTRY助劑在煤制烯烴項目烯烴分離裝置中的應用及優(yōu)化賈金秋(神華包頭煤化工有限責任公司,內蒙古包頭014010)摘要:介紹了堿液、黃油抑制劑、壓縮機阻聚劑、除氧劑等幾種助劑在某煤制烯烴項目烯烴分離裝置中的應用及國產(chǎn)化進(jìn)程。針對煤制烯烴工廠(chǎng)與傳統乙烯裝置的不同之處,對助劑的使用情況進(jìn)行評估。分析了烯烴分離裝置使用不同助劑時(shí)實(shí)際的工藝參數和各項數據、指標,比較了不同型號助劑的使用效果。評估工作在保證裝置正常運行的前提下進(jìn)行,優(yōu)化了助劑在烯烴分離裝置中的使用,降低了生產(chǎn)運營(yíng)成本。關(guān)鍵詞:煤制烯烴助劑烯烴分離 國產(chǎn)化近年來(lái),煤制烯烴項目在我國快速發(fā)展,已經(jīng)降低煤制烯烴工廠(chǎng)的生產(chǎn)運行成本,對烯烴分離成為我國化工行業(yè)重要的組成部分之一。煤制烯裝 置中使用的幾種助劑開(kāi)展了國產(chǎn)化和注人量調烴項目以煤為原料，制取聚乙烯、聚丙烯等化工產(chǎn)整等評估工作。在評估過(guò)程中觀(guān)察各助劑的應用品,緩解了化工生產(chǎn)對石油的依賴(lài)。煤制烯烴項情況,以求得到最佳的使用效果。目中烯烴分離單元的主要作用是通過(guò)物理和化學(xué)的方法將產(chǎn)品氣中的雜質(zhì)除去,再通過(guò)精餾的方1 NaOH 溶液法將混合烯烴逐一分離 ,得到乙烯、丙烯、碳四、碳由于某煤制烯烴項目首次工業(yè)化，產(chǎn)品氣中五等產(chǎn)品。的二氧化碳含量不確定,通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)驗證,含量在混合烯烴分離的過(guò)程中,需要加入多種助低于設計值,所以堿濃度有很大的調整空間。在劑以保證裝置的正常運行。例如氫氧化鈉溶液可保證產(chǎn)品合格的前提下適當降低堿洗塔各段堿濃以洗去混合烯烴中的酸性氣;黃油抑制劑可減少度既可減少 黃油的生成量,又可節約成本。鑒于堿洗系統中黃油的生成，避免設備和管線(xiàn)的堵塞;以上理由,烯烴分離裝置在監控產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),壓縮機阻聚劑和除氧劑可以緩解產(chǎn)品氣壓縮機在逐漸減少新鮮堿的注人量。通過(guò)實(shí)踐驗證,當新長(cháng)期高溫運行中的結垢現象;脫丙烷阻聚劑和脫鮮堿注人量控制在100 ~ 180 kg/h時(shí)，堿洗塔出口丁烷阻聚劑用于緩解不飽和烴在高溫塔釜中的聚二氧化碳濃度合格。此項舉措,預計可降低堿消合等等。助劑的使用在一-定程度上避免了各種聚耗成本約200萬(wàn)元。合、結垢、堵塞問(wèn)題對生產(chǎn)的影響,對烯烴分離裝置的長(cháng)期、平穩運行起到了積極的作用。由于煤2黃油抑制劑制烯烴項目是新興項目,烯烴分離裝置的助劑應黃油抑制劑的機理為終止不飽和烯烴的鏈增用多參照傳統乙烯工廠(chǎng)。煤制烯烴工廠(chǎng)中混合烯長(cháng),抑制黃油在堿洗系統中的生成,同時(shí)對已經(jīng)生烴組分較少且不飽和烯烴含量較低,二氧化碳含量較低,與傳統乙烯工廠(chǎng)中通過(guò)石油裂解生產(chǎn)出收稿日期:2014 -04 -08;修改稿收到日期:2014-07 -14。的裂解氣有較大區別,所以在烯烴分離裝置中各作者簡(jiǎn)介:賈金秋,男，2005年7月畢業(yè)于大慶石油學(xué)院,學(xué)士種助劑的使用以及注人量有較大的優(yōu)化空間。為學(xué)位,現負責烯烴分離裝置的生產(chǎn)和技術(shù)研究工作,工程師。58●乙烯工業(yè)第26卷成的黃油聚合物具有分散的效果，可有效改善堿碳和丁二烯含量也未發(fā)生明顯變化。根據采集的洗系統黃油堵塞的現象。某煤制烯烴項目開(kāi)工之堿樣觀(guān)察,試用國產(chǎn)黃油抑制劑期間黃油生成量后,使用進(jìn)口黃油抑制劑EC3430A,其注人量遵照略有增加,但不影響裝置的正常生產(chǎn)。藥劑廠(chǎng)家提供的注人量。經(jīng)生產(chǎn)運行表明,黃油2.2新型進(jìn) 口黃油抑制劑的試用抑制劑在堿洗系統的正常運行中起到很大作用。為繼續降低生產(chǎn)成本，烯烴分離裝置在2012在該煤制烯烴項目正常運行1年后,進(jìn)行了國產(chǎn)年12月開(kāi)始進(jìn)行新型進(jìn)口黃油抑制劑PLF37033黃油抑制劑的試用工作。的試用工作。本藥劑為高效黃油抑制劑,雖然單2.1國產(chǎn) 黃油抑制劑的試用價(jià)較高,但使用量為國產(chǎn)黃油抑制劑的40%~為降低生產(chǎn)成本,2012年2月烯烴分離裝置50%。藥劑試用期間采集堿洗塔各項數據及強、開(kāi)始試用國產(chǎn)黃油抑制劑BL - 628Z,試用過(guò)程中中、弱堿中的黃油樣,通過(guò)觀(guān)察堿洗塔運行狀態(tài)和注人量與進(jìn)口藥劑相同。試用過(guò)程中采集堿洗塔黃油生成量,進(jìn)行此藥劑的試用評估。各項數據及強、中、弱堿中黃油樣,通過(guò)觀(guān)察堿洗2.2.1堿洗塔參數分析塔運行狀態(tài)和黃油生成量,進(jìn)行此藥劑的試用評藥劑試用前后堿洗塔壓力未發(fā)生明顯變化,估。說(shuō)明試用過(guò)程中未發(fā)生堿洗塔塔盤(pán)嚴重堵塞導致2.1.1堿洗塔 參數分析二段排出壓力升高的現象。藥劑試用前后堿洗塔在使用國產(chǎn)黃油抑制劑的過(guò)程中,堿洗塔壓頂溫、釜溫在正常指標內,各段循環(huán)量正常,沒(méi)有力、溫度、堿循環(huán)量等各項參數基本保持平穩。但較大的變化。堿洗塔壓差有幾次起伏,說(shuō)明堿洗塔中有黃油生藥劑試用期間堿洗塔壓差穩定在13 kPa 左成,時(shí)而堵塞塔板,時(shí)而溶于堿液中,導致塔板壓右,說(shuō)明堿洗塔狀態(tài)良好,黃油生成量很少。差忽升忽降。2.2.2堿洗塔入口 丙酮含量2.1.2堿洗塔 出入口二氧化碳含量在藥劑試用期間,堿洗塔人口物料中丙酮含在國產(chǎn)黃油抑制劑試用過(guò)程中，堿洗塔出口量升高,最高值約30 mg/kg。在丙酮含量升高期二氧化碳含量基本穩定且- -直合格。這說(shuō)明堿洗間,未增大藥劑注人量,堿洗系統參數正常,黃油塔中雖有黃油生成,但由于人口二氧化碳含量較生成量正常。說(shuō)明試用藥劑可以有效抑制羥醛縮少,現有堿洗條件可以保證產(chǎn)品中二氧化碳含量合反應,在堿洗系統人口物料丙酮含量變化較大合格。藥劑試用前后堿洗塔出口丁二烯含量基本的情況下,能夠控制系統中黃油生成量。保持穩定。2.2.3堿洗塔 各循環(huán)段黃油含量分析2.1.3堿洗塔 各循環(huán)段黃油含量分析從采樣情況來(lái)看,堿樣中黃油含量較少,各堿從采樣情況來(lái)看,強堿、中堿中黃油含量較段中黃油均比檢修前要減少許多，這是因為檢修少,溶液中基本無(wú)懸浮的黃油。黃油大量集中在期間更換了水洗塔填料,進(jìn)人堿洗系統的氧化物弱堿中,黃油在室溫下從堿液中析出,漂浮在堿液減少,堿洗系統恢復正常。試用期間,堿洗塔各循上方。國產(chǎn)藥劑試用前，堿洗塔各循環(huán)段堿液中，環(huán)段堿液中,黃油含量較少,堿液呈淺黃色,各堿黃油含量較少,堿液呈淺黃色,上方有少量漂浮黃段樣品顏色相差較小。油。藥劑試用期間樣品中黃油含量有所增加,堿2.2.4試用情況總結液呈紅色,弱堿中漂浮黃油量有少量增加。在藥劑試用期間,堿洗塔的操作狀態(tài)始終保2.1.4試用情況總結持平穩,堿洗塔壓差、釜溫、各堿循環(huán)段流量等均在試用國產(chǎn)黃油抑制劑期間，堿洗塔的操作未發(fā)生較明顯的變化，酸性氣洗滌效果良好。而狀態(tài)始終保持平穩,堿洗塔壓差、釜溫、各堿循環(huán)且在堿洗塔進(jìn)料中丙酮含量波動(dòng)期間,堿洗塔操段流量等均未發(fā)生變化,而且堿洗塔出口二氧化作未受影響。根據采集的堿樣觀(guān)察,試用期間黃第26卷賈金秋.助劑在煤制烯烴項目烯烴分離裝置中的應用及優(yōu)化59●油生成量有所減少。度和負荷進(jìn)行調整,一段、三段相對穩定,在正常指標之內。3壓縮機阻聚劑和除氧劑4)透平蒸汽消耗和轉速。壓縮機組運行過(guò)程中，產(chǎn)品氣中的不飽和烴在藥劑試用期間,機組透平蒸汽消耗量未發(fā)在高溫有氧的環(huán)境中會(huì )聚合生成垢物,使壓縮機生較大變化,基本保持平穩。機組轉速由一-段吸效率下降，產(chǎn)生的垢物如果脫落,會(huì )引起機組振動(dòng)人壓力控制，和裝置負荷、水洗塔塔頂壓力有關(guān)，和位移增加，影響機組的正常運行。壓縮機阻聚藥劑試用期間機組轉速在5 800 ~ 6000 r/min。劑的作用是防止高分子垢物的生成及分散已經(jīng)生3.1.2壓縮機 多變效率對比成的垢物;壓縮機除氧劑的作用是除氧及防止氧多變效率是指氣體在多變壓縮的過(guò)程中,壓化物引起的聚合反應。產(chǎn)品氣中的不飽和雙烯烴力由P1增至P2所獲得的有效功與實(shí)際消耗功之的聚合是導致結垢的主要原因。由于煤制烯烴工比。多變效率反映壓縮機在壓縮過(guò)程中能量利用廠(chǎng)混合烯烴中丁二烯含量較少，約占產(chǎn)品氣總量的情況，是反映壓縮機運行狀況的重要指標之--。的0.15%,所以在保證機組正常運行的前提下壓但壓縮機的多變效率不僅僅受壓縮機結垢的影縮機阻聚劑和除氧劑的注人量有優(yōu)化的空間。對響,而且受處理量、氣體組成吸入溫度和壓力、洗于壓縮機使用的助劑,本著(zhù)謹慎的原則,從試用新油或洗水注人量等影響。所以在通過(guò)監測多變效藥劑和減少藥劑注人量?jì)煞矫嫒耸?在保證機組率來(lái)反映壓縮機阻垢劑效果時(shí),要盡量保證系統正常運行的基礎上，尋求合理的最小注入量,以實(shí)操作條件穩定?，F降低運行成本的目的。在藥劑試用初期,機組三段多變效率波動(dòng)較3. 1試用新型抗 氧阻垢劑大,在80% ~ 120%之間波動(dòng)。藥劑試用后期,機烯烴分離裝置開(kāi)始壓縮機抗氧阻垢劑的試用組三段多變效率在110%左右，基本保持穩定。機.工作,抗氧阻垢劑兼有抗氧化和阻聚雙重功效。組三段多變效率波動(dòng)較大與這段時(shí)間機組負荷變試用過(guò)程中按照廠(chǎng)家提供的藥劑注人量標定注化較大有關(guān),但不排除受到藥劑種類(lèi)更換的影響。人。藥劑試用期間采集產(chǎn)品氣壓縮機組各項數3.1.3試用情況總結據,在試用期間通過(guò)觀(guān)察產(chǎn)品氣壓縮機組運行狀在試用壓縮機抗氧阻垢劑期間，產(chǎn)品氣壓縮態(tài),將新藥劑與原有藥劑進(jìn)行比較分析。機各項參數基本保持平穩,機組各段壓力、溫度、3.1.1機組參 數對比分析流量,透平耗氣量,轉速等均未發(fā)生明顯變化,壓1)機組壓力、溫度、流量?？s機組穩定運行。壓縮機阻垢劑效果監測最主要藥劑試用前后,機組各段吸人和排出壓力沒(méi)的是要監測振動(dòng)、位移和壓縮機多變效率。在試有發(fā)生明顯變化,機組各段排出流量隨裝置負荷用期間機組高、低壓缸的振動(dòng)、位移均未發(fā)生較大變化,沒(méi)有異常波動(dòng)。藥劑試用前后，機組一段吸變化 ,機組運行平穩。在藥劑試用初期,機組負荷人溫度和排出溫度正常,機組二段、三段吸入溫度變化較大,對機組多變效率有較大影響,但在負荷基本保持平穩。較平穩的藥劑試用后期,機組多變效率較高,且趨2)機組缸體振值。勢平穩。本次試用的壓縮機抗氧阻垢劑有抗氧化藥劑試用前后,機組低壓缸振值平穩,保持在和阻聚兩種功能，生產(chǎn)運行成本大為節省。8 ~9 μm;機組高壓缸振值保持平穩，保持在3.0~3.2 減少藥劑注入量4.5 μm。由于產(chǎn)品氣中不飽和烯烴含量較少，在不影3)機組各段洗水。響機組正常運行的前提下,逐漸減少壓縮機阻聚機組注水主要是為了保證各段排出溫度不超劑和除氧劑的注入量,同時(shí)根據機組的各項參數,高。在藥劑試用期間,機組注水量隨一段吸 人溫對藥劑的使用進(jìn)行評估。 在此評估過(guò)程中監控產(chǎn)60.乙烯工業(yè)第26卷品氣壓縮機各段溫度、壓力、流量以及機組本身振值、轉速、蒸汽耗量的變化,當以上參數出現異常4效益測算時(shí),迅速分析出原因,如果證實(shí)上述參數異常是由助劑的使用有利于烯烴分離裝置的長(cháng)期、穩.藥劑注人量減少所致,及時(shí)恢復藥劑的注入。定運行。針對煤制烯烴工廠(chǎng)原料的特點(diǎn),在不影3.2.1機組壓力、溫度響裝置正常運行的前提下,應用國產(chǎn)化助劑和試藥劑評估期間,各段排出壓力相對平穩,無(wú)較用新型助劑,以及適當減少助劑使用量,均能有效大幅度的波動(dòng)。機組的排出溫度跟多項參數有降低生產(chǎn)成本。關(guān),比如甲醇制烯烴裝置水洗塔頂溫度、段間冷卻國產(chǎn)黃油抑制劑BL-628Z試用成功后,在與.器循環(huán)水開(kāi)度、凈化水溫度等等。當機組排出溫進(jìn)口黃油抑制劑EC3430A注人量相同的情況下,度長(cháng)期超高時(shí),可能導致產(chǎn)品氣中不飽和烴聚合經(jīng)測算, 每年可節省成本約50萬(wàn)元。新型進(jìn)口黃生成垢物。機組前三段排出溫度較高,當由于進(jìn)油抑制劑PLF37033 試用成功后,與使用BL-料溫度變化等原因導致排出溫度升高時(shí),會(huì )通過(guò)628Z相比,經(jīng)測算,每年可以節省成本約90萬(wàn)元。機組缸體注水操作來(lái)保持排出溫度，以避免機組對壓縮機阻聚劑等幾種助劑進(jìn)行評估工作之后,葉輪或其它部件結垢。每年可節約成本約400萬(wàn)元。烯烴分離裝置堿洗3.2.2機組各 段振值、位移:塔新鮮堿注人量降低后,每年產(chǎn)生經(jīng)濟效益約200在機組正常運行時(shí)，高壓缸、低壓缸、透平位萬(wàn)元。移、振動(dòng)均在正常指標內。3.2.3機組轉速、透平蒸汽消耗量5結語(yǔ)透平蒸汽用量與機組轉速基本變化- -致,未煤制烯烴工廠(chǎng)烯烴分離裝置與傳統乙烯分離出現機組效率下降的情況。裝置有很多共同點(diǎn)，所以在裝置運行之初，藥劑選3.2.4總結型和規定注人量均參考傳統乙烯分離裝置。經(jīng)過(guò)從上述分析中可看出:產(chǎn)品氣壓縮機運行情兩年多的運行,烯烴分離裝置和傳統乙烯分離裝況正常,未出現蒸汽做功效率下降、排出溫度升置也有許多的不同之處,例如二烯烴含量較少、二高、振動(dòng)位移升高等跡象。而且由于產(chǎn)品氣中不氧化碳含量較低等。針對此特點(diǎn),有效合理的使飽和烯烴含量很少,所以可以適當減少壓縮機阻用國產(chǎn)和新型助劑，在保證正常生產(chǎn)的前提下減聚劑和除氧劑注人量。以評估藥劑注人量對機組少助劑的使用量，能有效降低烯烴分離裝置生產(chǎn)運行情況的影響。運行成本?！褚蚁┰诰€(xiàn)●摩根先進(jìn)材料大連新廠(chǎng)落成投產(chǎn)日前,大連摩根耐火材料有限公司位于遼寧省普蘭店的新廠(chǎng)正式宣布落成投產(chǎn)。該項目首批投資約1億元人民幣,在環(huán)境、健康、安全方面均取得了顯著(zhù)改善,力求更好地服務(wù)于客戶(hù)。大連摩根耐火材料有限公司是由英國摩根先進(jìn)材料集團(MGAM)和本鋼集團大連耐火材料廠(chǎng)于1988年興建的合資企業(yè),也是摩根先進(jìn)材料集團在中國大陸投資的第- -家工廠(chǎng)。其生產(chǎn)的澆注料產(chǎn)品在國內外享有盛譽(yù),廣泛應用于回轉窯、鼓風(fēng)爐焚化爐熔煉爐，涉及電力、石化、鋼鐵和水泥等眾多領(lǐng)域。剛落成投產(chǎn)的新廠(chǎng)將繼續致力于為各種強熱挑戰提供創(chuàng )新解決方案。大連摩根耐火材料有限公司總經(jīng)理楊軍說(shuō):“提前制定搬遷規劃并進(jìn)行特定的設計建造,這使我們在投資時(shí)能夠重點(diǎn)關(guān)注粉碎和分級能力的提升,包括升級散裝物料的存儲、鐵質(zhì)的分離技術(shù)和重新設計的細碎機,從而更加科學(xué)地控制總體生產(chǎn)。此外在配料和拌合方面，我們實(shí)現了產(chǎn)品- -致性和可追溯性的顯著(zhù)改善?！蹦Ω冗M(jìn)材料熱陶瓷業(yè)務(wù)大中華區董事總經(jīng)理趙曉旭補充道:“作為--家有著(zhù)悠久歷史和創(chuàng )新積淀的上市公司,同時(shí)也是最早在華投資的英國企業(yè),摩根非常重視在中國的本地化和企業(yè)的社會(huì )責任。我們一直飽有雄心壯志,本著(zhù)正直誠信的原則與中國客戶(hù)通力協(xié)作,憑借自身持續創(chuàng )新的產(chǎn)品和科技,不斷推動(dòng)國內行業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步。普蘭店新廠(chǎng)的投產(chǎn)將使我們能夠更高效地服務(wù)于中國乃至亞太地區的客戶(hù)?！?/p>