如何提高氣分裝置丙烯收率

如何提高氣分裝置丙烯收率賀贏(yíng)鋒玉門(mén)油田分公司煉油化工總廠(chǎng)甘肅酒泉735200摘要:本文介紹了氣分裝置的工藝流程,并分析了影響丙烯收率的主要因素,通過(guò)改善裝置操作條件和優(yōu)化吸收穩定系統等操作措施,使得氣分裝置丙烯收率大幅提高,達到了增產(chǎn)丙烯提高裝置經(jīng)濟效益的目的關(guān)鍵詞:氣分裝置;丙烯收率;優(yōu)化吸收;操作Abstract: This paper introduces the technological process of gas fractionation unitand analyzed the influence of propylene recovery factors, through themprovement of equipment operation and optimization of absorption andstabilization system operation measure, make the gas separation devicesubstantially improve yield of propylene to propylene raise device economicbenefitsKey words: gas separation device; propylene yield optimization operationabsorption中圖分類(lèi)號:TE624文獻標識碼:A目前我國丙烯的發(fā)展速度已經(jīng)超過(guò)了乙烯,市場(chǎng)上丙烯價(jià)格也逐漸攀升。因此多產(chǎn)丙烯已成為各煉油廠(chǎng)增加效益的重要手段。世界上丙烯產(chǎn)量中的70%的丙烯來(lái)自乙烯生產(chǎn)的裂解裝置,28%則依靠煉油廠(chǎng),總之,在汽油價(jià)格疲軟和丙烯需求增長(cháng)的形勢下,對煉油廠(chǎng)來(lái)說(shuō),增加煉廠(chǎng)丙烯產(chǎn)率是一條提高煉廠(chǎng)效益的有效途徑。體分餾裝置是將催化裂化裝置生產(chǎn)的液化石油氣按后續加工裝置的要求,分離成各種餾分。如何提高丙烯的收率和回收率一直是裝置生產(chǎn)的主要課題,也是衡量裝置運行水平的重要指標1.氣體分餾裝置簡(jiǎn)介1.1工藝原理中國煤化工氣體分餾是利用各組分之間相對揮發(fā)度的不同而將YHaCNMHG留過(guò)程,即在提供回流的條件下,使汽液相在塔盤(pán)上,進(jìn)行多次逆向接觸,把多次汽化、多次冷凝的過(guò)程有機地結合起來(lái),在每層塔盤(pán)上進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱,從而使混合物中的輕重組分得到較高程度的分離,最終塔頂得到輕組分、塔底得到重組分的一種蒸發(fā)和冷凝同時(shí)進(jìn)行的汽液相之間的傳熱傳質(zhì)過(guò)程。1.2工藝流程本文以玉門(mén)煉化氣體分餾裝置為例,其流程為四塔常規設計:即脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯塔(1)和丙烯塔(2)(如圖1所示),液化氣通過(guò)脫丙烷塔進(jìn)料泵從原料緩沖罐抽岀,與原料-碳四換熱器換熱后,再經(jīng)脫丙烷塔進(jìn)料加熱器加熱,以泡點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)入脫丙烷塔,塔頂蒸岀的碳二、碳三餾分經(jīng)脫丙烷塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入脫丙烷塔頂囯流罐,冷凝液自脫丙烷塔頂回流罐抽岀,一部分用脫丙烷塔頂回流泵抽岀送入塔頂第69層塔板上作為塔頂回流,另一部分用脫乙烷塔進(jìn)料泵抽出,送入脫乙烷塔作為進(jìn)料。塔底碳四、碳五餾分經(jīng)原料-碳四換熱器與原料液化氣換熱后再經(jīng)碳四餾分冷卻器冷卻后出裝置。脫乙烷塔塔頂蒸岀的碳二、碳三餾分經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝冷卻后進(jìn)入脫乙烷塔回流罐,未冷凝的氣體主要是♂烷和部分丙烯、丙烷,由回流罐上部經(jīng)壓控閥放至催化氣壓機岀口回收丙烯,也可進(jìn)入高壓瓦斯管網(wǎng)。冷凝液從脫乙烷塔頂回流罐用脫乙烷塔囯流泵抽岀送入塔頂57層塔板上作囯流。脫♂烷塔底的丙烯-丙烷餾分自壓進(jìn)入丙烯塔(1)作為進(jìn)料。由于丙烯塔的總塔板數為200層ADⅴ高效浮閥塔板,故分為丙烯塔(1)和丙烯塔(2),兩塔串聯(lián)操作。丙烯塔(1)頂部氣體通過(guò)管線(xiàn)引至丙烯塔(2)底部最下層塔板下作為上升氣相,丙烯塔(2)塔釜液相通過(guò)丙烯塔中間泵(P-8107)送入丙烯塔(1)頂部第一層塔板上作為液相內回流。中國煤化工CNMHG催化液化氣自雙脫部分來(lái)口院兩烷塔劇冷凝器乙杭培底重沸器碳三餾分白脫乙烷塔來(lái)烯產(chǎn)品冷器圖12.如何提高丙烯收率中國煤化工CNMHG21影響丙烯收率的主要因素2.1.1原料組成的影響(1)催化裝置液化氣中C2等輕組分的含量高低會(huì )影響氣分分餾的操作,輕組分過(guò)多,容易導致氣分原料罐因壓力髙泄壓以及脫乙烷塔頂排不凝氣情況的發(fā)生,從而導致丙烯收率的下降。(2)催化裝置液化氣中C3組分含量的高低對于丙烯收率起著(zhù)至關(guān)重要的作用,液化氣中C3組分含量越高,丙烯收率總收率也會(huì )相應的提高2.1.2各塔操作條件的影響2.1.2.1各塔工藝控制參數表1主要工藝參數項目單位指標脫丙烷塔進(jìn)料溫度65±10脫丙烷塔塔溫度95~115脫丙烷塔頂溫度30~55脫丙烷塔塔底壓力MPa1.50~1.98脫丙烷塔回流比6±3脫乙烷塔塔底壓力脫乙烷塔底溫度62±10丙烯塔(1)底溫度45~60丙烯塔(1)底壓力MPa1.35~1.98丙烯塔(2)頂溫度35~45丙烯塔回流比30±52.1.2.2各塔操作對丙烯收率的主要影響(1)脫丙烷塔:脫丙烷塔進(jìn)料量波動(dòng)太大,容易造成塔物料和熱量的不平衡,影響丙烯收率;進(jìn)料溫度的變化會(huì )造成脫丙烷塔塔頂塔底冷熱負荷的變化,脫丙烷塔一般以泡點(diǎn)進(jìn)料的方式進(jìn)料,偏離泡點(diǎn)進(jìn)料溫度越遠,冷熱負荷變化越大,容易導致發(fā)生塔液泛或者淹塔現象的發(fā)生。(2)脫乙烷塔:脫乙烷塔在正常操作中處于全回流狀態(tài),被脫除的C2組分是從回流罐頂部以氣相排出。一般情況下,由于C2含量較少,H中國煤化工組分CNMHG含量達到40%~60%時(shí)塔的壓力才能穩定。當C2組分達到脫乙烷塔頂產(chǎn)品質(zhì)量控制要求后,可通過(guò)壓力調節閥進(jìn)行排放;倘若C2組分中含有大量的C3組分(C3組分含量>45%)時(shí),應立即停止排放,否則會(huì )使C3組分損失增加,丙烯收率降低。但由于平時(shí)操作中壓控閥處于常開(kāi)狀態(tài),C2積聚一定量后就會(huì )引起塔頂壓力的升導致泄壓過(guò)程中丙烯的損失(3)丙烯塔:丙烯塔回流比以及塔釜液的大小會(huì )影響丙烷以及丙烯的產(chǎn)品質(zhì)量和收率,容易造成塔超負荷運行,導致塔液泛淹塔現象的發(fā)生,從而導致丙烷夾帶丙烯或者丙烯中含丙烷的情況發(fā)生22如何提高丙烯收率2.2.1改善上游裝置操作條件氣分分餾裝置的上游裝置是催化裂化裝置,改善和提高催化裂化裝置的操作條件有利于提高丙烯收率(1)根據原料選擇合適的催化劑以及丙烯助劑,有利于提高丙烯收率。(2)縮短反應時(shí)間,提高反應溫度等,利用氫轉移能力較低的分子篩催化劑均可達到提高丙烯收率的目的。(3)優(yōu)化吸收穩定系統操作:第一,優(yōu)化工藝流程,使裝置的吸收穩定系統由單塔流程改為吸收解吸雙塔流程,使吸收、解吸這2個(gè)相反的過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行;第二,深度穩定,改善補充吸收油質(zhì)量。因補充吸收油中C3、C4含量高,就降低了貧氣中C3、C4組分被溶解的量,因而被貧氣帶出的C3、C4量就增加,影響干氣質(zhì)量,增大了液態(tài)烴損失。深度穩定的具體措施主要有:1)在穩定塔操作壓力定時(shí),提高塔底溫度,減少汽油中C3、C4的含量:2)控制好脫乙烷汽油中乙烷含量,不出不凝氣:3)控制好穩定塔頂冷卻器的岀口溫度,選擇合適的回流比:4)提高吸收塔壓力,提高吸收率,降低干氣中C3、C4組分的含量。第三,降低吸收溫度:溫度對吸收效果有顯著(zhù)影響,溫度越低對吸收越有利第四,控制好補充吸收油流量,加大液氣比有利于提高吸收效率。第五,減少不凝氣的排放。不凝氣中含有大量的C3、中國煤化工質(zhì)量氣體排入瓦斯管網(wǎng)太可惜了。所以,要控制好穩定塔進(jìn)料CNMHG作好穩定塔,盡量不排不凝氣。2.2.2優(yōu)化氣體分餾裝置操作及工藝流程(1)提高原料罐壓力,低于1.3MPa的情況下不進(jìn)行泄壓,減少因泄壓造成的丙烯損失(2)脫丙烷塔平穩進(jìn)料,控制進(jìn)料溫度在泡點(diǎn)溫度,保證脫丙烷塔的物料平衡和熱量平衡;控制好回流比及塔液面,控制好塔頂塔底壓力溫度,防止C4C5物料夾帶C3組分,造成丙烯收率降低。(3)控制好脫乙烷塔的溫度和壓力,在不影響操作的情況下適當提高操作壓力,減少不凝氣的排放,從而降低因不凝氣排放造成的丙烯損失。(4)控制好丙烯塔回流比及釜液量,防止塔液泛及淹塔現象的發(fā)生;控制好塔的溫度,降低丙烯塔的操作壓力,有助于丙烯-丙烷的相對揮發(fā)度,有利于精餾的進(jìn)行,從而提高丙烯丙烷的質(zhì)量和收率,減少丙烷中丙烯含量(5)對脫丙烷塔頂不凝氣進(jìn)行工藝改造,不直接排放至燃料氣管網(wǎng),而是將不凝氣進(jìn)行回收,返回催化裝置;對聚丙烯裝置中長(cháng)期循環(huán)囯收的丙烷含量較高的丙烯進(jìn)行回煉改造,返回氣體分餾裝置原料重新分餾。下表所示為氣體分餾裝置原料罐液化氣在工藝改造前后的分析數據(數據為10天的平均值)表2空氣+甲烷|乙烯+乙烷|丙烷丙烯|(4(改造前)液化氣2.952.9312.5943.123941(改造后)液化氣2.452.5312.6845.873647從上表可以看出,通過(guò)改造液化氣原料中丙烯含量提高了3.75%,效果比較顯著(zhù)。3.結束語(yǔ)綜合近期國內外煉廠(chǎng)增產(chǎn)丙烯的技術(shù),主要包括兩類(lèi):氣體分餾裝置增產(chǎn)丙烯和利用煉廠(chǎng)烯烴資源增產(chǎn)丙烯。氣體分餾裝置實(shí)施先進(jìn)控制技術(shù),提高了操作水平,保證了目標值丙烯純度質(zhì)量要求,堅持應用,定為企業(yè)增添效益。多種途徑增產(chǎn)丙烯將為增長(cháng)中的丙烯需求提供可靠的保證。參考文獻:中國煤化工CNMHG[]陳俊武催化裂化工藝與工程[M北京中國石化出版社,2005:244-2492]周瓊等煉廠(chǎng)增產(chǎn)丙烯措施探討,2001年石油煉制技術(shù)大會(huì )論文集,20019-24[3]景立新,吳大可錦西石化分公司氣體分餾裝置擴能改造.石油化工煉制200中國煤化工CNMHG