乙烯装置脱乙烷塔的操作异常及优化

工业技术乙烯工业2006,18(1) 26~28ETHYLENE INDUSIRY乙烯装置脱乙烷塔的操作异常及优化王建中，张有东(中国石化中原石油化工有限责任公司,河南濮阳, 457000)摘要:分析了中国石化中原石油化工有限责任公司乙烯装置脱乙烷塔的异常及对相关系统的影响,阐述了该系统的操作优化措施。关键词:脱乙烷塔;技术改造;调整;效果中国石化中原石油化工有限责任公司(以下后,- 股(-21 C)直接进人脱乙烷塔第14层塔简称中原乙烯)乙烯装置采用顺序分离流程,原设盘; 一股与裂解气换热回收冷量后,作为高温物料计乙烯生产能力140 kVa。2000 年改扩建至180 (2 C)进入脱乙烷塔第30层块塔盘;另有一股温kt/a,满负荷情况下可生产乙烯210 kt/ao其中脱度为- 26 C的绿油洗涤物流自第3层塔盘进入脱乙烷塔(DA - 401)在原有设备不变的情况下,更换乙烷塔。 脱乙烷塔设有2台再沸器,热源分别为了新的高效DJ-3型塔盘。投用初期在设计负荷低压蒸汽和急冷水。 塔顶物料用- 24 C丙烯冷剂内运行基本稳定,但随着装置负荷的逐年提升,脱部分冷凝,在回流罐内气液分离,液相经泵加压作乙烷塔个别参数大幅偏离正常值,影响了产品收为回流返回第-层塔盘,碳二混合气相经流量阀率、质量及相关系统的平稳运行。控制进人碳二加氢反应器。塔釜物料送往高压脱丙烷塔。该系统流程示意见图1。1流程简介脱甲烷塔塔釜物料经泵加压与冷箱充分换热自己烯精馏塔去干燥器o-自冷箱，I (04).3|自EA210 | GO),SWw862).sw0去脱丙烷塔图1脱乙烷系统流程1脱乙烷塔;2冷凝器;3回流罐;4反应器;5混合器;6绿油罐;7绿油泵;8回流泵;9再沸器2操作中的异常3引发的后里(1)DA - 401塔顶温度偏高(见图2)。中国煤化工的失常及系统的经 .(2)脱乙烷系统波动大,主要表现在塔压(见YHCNMHG图3)及回流罐液位(见图4)的不稳定。收稿日期:2006 -01 - 05;修改稿收到日期:2006- 03 - 02。作者简介:王建中(1974- ),男,助理工程师,从事乙烯生产和技术管理工作。第18卷王建中等.乙烯装置脱乙烷塔的操作异常及优化27-16.0-16.5-17.0-17.5; -18.0留-18.519.0 H-19.5巴-20.0-20.5 I2004-07-202004- -07-30时间图2脱乙烷塔塔 顶温度趋势增压;控制值一225902175出2125整210020752 05020252004- -07-202004 -07-30图3脱乙烷塔塔压趋势增压-一; 控制值一80(6)DA-401的操作异常还直接波及到丙烯70制冷压缩机(GB - 501)的正常运行，增加能耗,进，5Ce 50个而影响整个装置的高负荷平稳运行。i 403020-4原因分析10经分析,造成DA-401操作异常的最根本原2004-07-162004- 07-24因:一是GB- 501制冷量不够,DA-401冷凝器图4脱乙烷塔回流罐液位趋势(EA - 406)的冷凝效果差,造成DA -401塔的回流常性波动,引发- - 系列后果,主要有:比小和回流温度偏高;二是进DA- 401的绿油量(1)回流罐液位低,回流比无法保证;不稳定。乙烯装置改扩建后，绿油泵仍为2台,一(2)塔的分离效果差,塔顶富含重组分,塔底旦装置负荷或冷剂系统波动,绿油返塔量即刻大富含轻组分;幅度波动,引发DA- 401系统波动，且长时间调整(3)碳二加氢反应器进料不稳、氢炔比难以控不过来。正常情况下,进DA-401的绿油温度为制,加氢反应器出口炔烃易超标，造成乙烯精馏塔- 25~ -27 C ,相当于一股低温回流,这股量的多(DA-402)污染,乙烯不合格;另外为防止反应器少对DA - 401的顶温控制至关重要。出口炔烃超标配氢须加大,使得DA-402不凝气另外,引起DA-401操作异常的原因还有:冷多、塔顶冷凝器易偏流,且塔压偏高,放火炬甚至热两股进料比例不当;进料量及进料温度波动;操高压联锁现象时有发生;作中国煤化工(4)碳二加氢反应器易飞温、绿油生成量大;THICNMH G(5)DA- 401塔釜夹带大量轻组分,使得下游操5朊厶炕培的优化棵作作控制困难。最明显的是脱丙烷塔、丙烯精馏塔压力5.1改造措施高,双烯收率低,且影响丙烯.丁烯等产品质量;(1)2004年5月份,对丙烯制冷系统进行了改28.乙烯工业第18卷造。在CB- 501四段排出口增设了1台冷却器料的比值由原来的1:2改为1:2.5。经观察,塔的EA- 502N,采用一次水冷却,与原冷却器并行。投整体温度分布趋于均匀，精馏效果明显提高。用后,在装置负荷不变的情况下,GB- 501的出口(3)裂解气干燥器(FF - 201 )切换期间,尽量压力和温度大幅降低(压力由原来的1. 85 MPa降降低备用千燥器的床层温度,充压时备用干燥器到了1.61 MPa,温度由48 C降到41 C),转速提:应尽可能与在线干燥器压力相等。并联时减慢阀高约150r/min。GB-501整体状况的改善,保证门的切换动作,延长并联时间。FF-201切换前后了DA-401塔顶冷凝器EA-406碳三冷剂的温度DA-401适当增加回流,及时调大塔的冷进料量,防等级。EA-406的处理量加大,保证了回流比。止气沫夹带。这一-措施实施后, FF - 201切换期间DA-401基本达到正常工况(其中回流温度由原DA - 401的波动大幅减小(灵敏板温度波动减小了来的-17.5 C降到了-22 C)。20~ 30 C ,塔压波动基本上在-一个较小的范围)。(2)新增1台大功率绿油泵(GA - 422) ,绿油(4)在8常生产中,负荷的变化对DA- 401的泵从一运-备改为两运一备,以确保绿油进塔量操作影响较大,尤其是在原料切罐、干燥器泄压、稳定在一个理想值。投或退裂解炉、乙烯回炼等期间。要尽量保证5.2工艺调整措施DA-401塔压的稳定,充分注意DA-401回流比、(1)相关系统操作压力的重新设定。操作中灵敏板温度、塔顶塔釜后送量、尤其是塔的冷热两发现,即使绿油泵双泵运行,有时候绿油进塔量，股进料量的调整 。还时大时小甚至无量,直接影响DA - 401的顶温。经过论证,在保证DA - 402的操作压力为1.65~6效果1.75 MPa的前提下，将DA- 401的操作压力设定经过技术改造和工艺调整之后,DA-401的值由2.15MPa降为2.05MPa，使两塔的前后压操作稳定性加强，各项操作参数基本接近考核值，差不小于0.4MPa。如此方面可以保证碳二加其分离效果大幅好转。相关数据对比见表1。氢反应器达到设计的空速要求;另-方面防止了表1脱乙烷塔改造 前后相关数据对比绿油泵因背压低吸入压力不足导致出口压力不稳项目塔压/kPa顶温/C回流比顶部碳三底部碳二含量,%含量,%定,使得绿油进塔量极不稳定。调整后,从绿油泵调整改造前2220 -17.5 0.40.5来的绿油量能稳定在2 /h左右。调整改造后2040 - 20.5 0.550.01 40x 10-6(2)冷、热两股进料比例的调整。DA - 401冷要求控制值2 0S0-210.5<0.05 <0.01的那股进料量的加大,对降低DA-401中下部的温度及塔压效果明显，使得轻、重组分的分离及7结语气液热量交换在塔的中下部完成的几率加大，减中原乙烯通过小技改和相关工艺操作的调少了重组分上移。但冷、热两股进料配比过大,使整、优化,基本解决了脱乙烷塔顶温高、塔压高、系得塔的再沸量增大,易出现液泛现象。经摸索,将统波动大等操作异常问题,使得脱乙烷塔及相关联DA- 401冷(正常-21 C)、热(正常2 C)两股进系统的操作优化和装置的高负荷生产成为可能。●乙浠在我.齐鲁116 #裂解炉投料试车一次成功齐鲁820 kVa乙烯填平补齐技术改造项目BA116#裂解炉,于20(中国煤化工式车- -次成功,生产出合格产品。该炉由中国石化工程建设公司(SEI)进行EP+C工程总承HC N M H G炉建设模式,完全采用SEI的裂解炉专有技术,高度国产化的项目。该项工程为齐鲁公司的挖潜增效项目,于2005年4月26日开工建设,仅用短短的10个月,就投料试车- -次成功。采用SEI裂解炉专有技术的BA117#裂解炉也将在2006年5月20日实现中交。SEI供稿