聚丙烯中试装置丙烯回收系统节能改造

工业.生产石化技术,2013,20(3):52PETROCHEMICAL INDUSTRY TECHNOLOGY聚丙烯中试装置丙烯回收系统节能改造刘继文,于成元2,刘兴迪2,闫捷2(1.中国石油兰州化工研究中心,甘肃省兰州市7300602.中国石油兰州石化公司,甘肃省兰州市730060)摘要:针对75kgh聚丙烯中试装置丙烯回收系统脱轻组分精馏塔(简称脱轻塔)存在的不凝气体排放量大、丙烯物料损失严重的问题对该塔换热系统进行了改造。在脱轻塔塔顶加装一段换热器后,增强了不凝气体的冷却效果不仅提高了脱轻塔的操作灵活性而且大幅度减少了丙烯的损失量降低了装置的物耗、能耗关键词:聚丙烯丙烯脱轻组分精馏塔换热器中国石油聚丙烯催化剂与工艺工程中试基地联再与气相反应器组合的操作。包括75kgh聚丙烯中试装置综合楼和挤压造粒12工艺流程厂房。聚丙烯中试装置于200年5月在兰州建成界区外的丙烯单体通过原料储罐,经过计量并投入运行,装置所用原料为精制丙烯,来自中国后由输送泵分别送入预聚反应器、第一环管反应石油兰州石化公司石油化工厂40kva丙烯装置。器、第二环管反应器(如果进行抗冲共聚试验,则中试装置主要用于聚丙烯新产品开发、新型高效液体丙烯先汽化),然后再进入气相反应器。用烃丙烯聚合催化剂评估以及聚丙烯新工艺研究等试类矿物油配制好的主催化剂浆液通过催化剂进料验工作。在中试装置运行初期,由于丙烯回收系统泵进入预聚反应器,经过计量的助催化剂三乙基脱轻组分精馏塔(简称脱轻塔)存在不凝气体排放铝、外给电子体硅烷也由输送泵输送至预聚反应量大、丙烯物料损失严重的问题,导致装置物耗、器,相对分子质量调节剂(氢气)直接注入反应器能耗增加。为了减少丙烯的浪费,降低装置的运行的丙烯总管。预聚反应器的工艺条件一般为:反应成本,2011年对丙烯回收系统脱轻塔的换热系统温度10-20℃,反应压力40-45MPa,物料的停进行了改造。改造后的脱轻塔换热系统于2012年留时间约为8min。6月投入使用。进行均聚试验时,预聚后的催化剂淤浆与丙烯(注入了氢气)被输送到2台串联的环管反应器1聚丙烯中试装置及其工芝流程介绍进行液相本体聚合,如果进行无规共聚试验,则将11中试装置简介乙烯直接加入环管反应器,环管反应器中物料的15kgh聚丙烯中试装置可以模拟Basl公平均停留时间为11-1.5h。液相本体聚合的反应司 Spheripol液相本体法环管工艺,开展新型丙烯温度为70℃,反应压力为35-40MPa从环管反均聚、乙烯丙烯二元共聚、乙烯烯/l-丁烯三元应器排出的浆液,闪蒸后在高压闪蒸罐进行分离共聚物的研究工作。该装置主要由进料系统、催化处理:进行均聚或无规共聚试验时,聚合物从高压剂配制系统、聚合反应系统(1台预聚反应器、2台闪蒸罐排出后直接进入聚合物分离罐;进行抗冲环管反应器、1台气相反应器)、聚合物后处理系统、单体分离及回收系统、循环水系统、放空系统收稿日期:2013-03-26修改稿收到日l3-06-24。等组成。外围配套工程主要包括原料和公用工程作者简介中国煤化工于兰州石化技系统、挤压造粒设施等。在中试装置可以进行双环术学院有CNMHG剂中试研究工管反应器串联操作,也可以进行双环管反应器串作。E-mail:liujiwen@petrochina.com.cn。刘继文等.聚丙烯中试装置丙烯回收系统节能改造53·共聚试验时,聚合物从高压闪蒸罐排出后先进入表1聚丙烯催化剂评价试验期间中试气相反应器,在气相反应器中加入乙烯和丙烯进装置的物耗情况行共聚反应,从气相反应器出来的聚合物再返回脱轻塔塔顶不凝气体聚合物分离罐。聚丙烯粉料在聚合物分离罐中进试验周期h步脱气,再经过干燥器脱活罐的处理,得到最排放量丙烯损失量终产品聚丙烯。从高压闪蒸罐分离出的未反应的30016060480丙烯单体分别经过脱轻塔、脱重组分塔(简称脱重596.768塔)进行分离,然后返回原料储罐,重新进入聚合注:不凝气体排放量楼35计算烯质量分数按反应系统。在聚丙烯中试装置中,从高压闪蒸罐出来的富含丙烯的不凝气体,进入丙烯回收系统进行回台换热器。试验过程中还发现,随着吹扫氮气排放收利用,这部分丙烯占丙烯进料量的50%左右。高的丙烯量也较大。为了降低脱轻塔塔顶丙烯的损压闪蒸出来的丙烯气体从脱轻塔上部进人,该塔失量,决定在现有换热器的基础上加装一段换热操作压力控制在1MPa,塔顶温度控制在10~-15器,以增强换热器的冷却能力,从而延长气相内烯℃(由冰机冷却水系统控制)。从脱轻塔塔顶出来在换热器中的停留时间,使丙烯得到进一步回收。的不凝气体(氢气、乙烯、氮气等),一部分作为聚具体改造措施如下:合物后处理系统(低压聚合物分离罐、干燥器、脱1)在现有脱轻塔换热器的下方新增一段换热活罐过滤器)的反吹气,另一部分通过放空系统送器。新增换热器后,冷却水的进水、出水流程发生至火炬系统;从脱轻塔塔底出来的组分再进人脱了变化:冷却水从新增换热器底部的冷却水进口重塔,从脱重塔塔顶出来的丙烯(即为精制丙烯)进入,从新增换热器顶部的冷却水出口出来后再返回丙烯聚合反应器循环利用。从旧换热器底部冷却水进口进入,最后从旧换热器顶部冷却水出口流出。2存在的问题及原因分析2)改造之前冷却水的自动调节阀安装在冷却正常情况下,从丙烯回收系统脱轻塔塔顶排水的进水管线以控制冷却水进水;改造后自动调出的不凝气体,其排放量为25-35kgh。中试装置节阀将安装在冷却水的回水管线,以控制冷却水运行初期,试验过程中出现了不凝气体排放量高的回水。改造过程中可以不改变冷却水自动调节达40kgh且不凝气体中丙烯质量分数高达48%阀的位置,用管线将|旧换热器顶部冷却水出口与的情况。如果将不凝气体排放到火炬系统燃烧,必自动调节阀相连,管线的安装位置根据实际情况将造成原料丙烯的极大浪费,进而增加中试装置决定。的物耗、能耗。装置运行过程中,脱轻塔塔顶冷却3)保持冷却水管安全阀的位置不变。放空系器的温度一直维持在10℃说明冷冻水量满足要统(质量流量计、自动调节阀、背压阀)的位置基本求。经反复研究分析,终于发现脱轻塔塔顶不凝气不变,稍微变动仪表架的位置。体排放量大、丙烯损失严重的主要原因是位于塔4)脱轻塔塔顶温度计安装在旧换热器顶部,顶的换热器换热器面积不足,致使大量丙烯无法新增换热器后温度计的位置升高,适当调整或重冷凝,只能排放至火炬系统燃烧。聚丙烯催化剂评新连接温度计的仪表线。价试验期间,中试装置的物耗情况见表1。由表13,2改造效果可知随着试验周期的延长,由丙烯跑损导致的经改造前脱轻塔塔顶换热器换热面积为7.1济损失将越来越严重(丙烯价格按6000元计m2,改造后换热器面积为142m3。脱轻塔塔顶不算)。为了降低装置的运行成本,必须对脱轻塔换凝气体的冷凝效果明显提高,不凝气体的排放量热系统进行改造。由25-35kgh降至24kgh,不凝气体中内烯质量分数大幅度降低,由改造之前的48%降至5%以3丙烯回收系统的节能改造下。在对脱轻中国煤化工时,对中试31改造措施装置的配套EYHCNMHG优化了工丙烯回收系统脱轻塔塔顶在设计时安装了1艺操作使脱轻塔的操作更加灵活方便。石化技术2013年第20卷第3期聚丙烯催化剂评价试验结果表明:脱轻塔换了换热器的换热面积,增强了不凝气体的冷却效热系统改造后,当试验周期为3600h时,丙烯损果,不仅大幅度减少了丙烯损失量,而且降低了装失量减少50t;试验周期为5760h时,丙烯损失置的物耗能耗。改造后的脱轻塔操作灵活,为今量减少80t;试验周期为7200h时,丙烯损失量后利用该装置更好地开发聚丙烯新产品、新型催减少100t。丙烯价格按6000元t计算,换热系统化剂以及聚丙烯新工艺创造了条件。该装置的成改造后可以明显降低装置的运行费用功改造对同类中试装置的稳定运行和操作优化具有重要的参考借鉴作用4结语聚丙烯中试装置丙烯回收系统改造后,增加(编辑:孙彤彤)Modified for Energy Conservation in Propylene Recovery Section ofPolypropylene pilot plantLiu Jiwen, Yu Chengyuan?, Liu Xingdi, Ya(1. Lanzhou Petrochemical Research Center, PetroChina, Lanzhou 730060, China;2. Lanzhou Petrochemical Company, Petro China, Lanzhou 730060, China)Abstract: In order to solve the problem of propylene serious loss resulted from large amount of noncondensable gases exhausted from distillation column for light component removed in the propylene recoverysystem of polypropylene pilot plant with input quantity of 75 kg/h, heat-exchange facility of the column wasmodified. To reduce, loss of the propylene, other material and energy consumption, a cooler was installedinto the outlet of the distillation column top, it was resulted in improvement of the cooling effect withflexibility in operation for the columnKey words: polypropylene; propylene recovery; column for light component removed; heat exchanger( From page 51)The Selection of Production Method and Industrial Application of CleanGasoline with Ultra Low Sulfur ContentWang ZhiqiangCnooc Oil& Gas Development Utilization Co., Beijing 100029, China)Abstract: Production of the clean gasoline with ultra low sulfur content is concerned with the stringentenvironmental requirements increasingly. Advantages and characteristics of the S-Zorb adsorption desulfurize-tion technology are analyzed emphatically, and industrial application of the S-Zorb in a refinery of Chinaintroduced. The results of industrial application show that the sulfur content of gasoline made from fluidyield of refining gasoline to 99.01%, and the technical parameters being in design range basicaly ,the totalcatalytic cracking is reduced 276.0 ug/g to 7. 7 Hg/g, the loss of octane value to be only by 0.4 urKey words: fluid catalytic cracking gasoline; adsorption desulf中国煤化工 dustrial applicationCNMHG