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24万t/a乙烯装置降低裂解汽油的损失率

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摘 要:针对近年来24万t/a乙烯装置裂解汽油的损失率不断上升,进行了原因分析,并进行了原料、换热设备以及工艺控制等过程的优化,使得裂解汽油的损失率有所下降。

关键词:裂解汽油 原因分析  应对措施

乙烯装置是以石脑油为主要原料,在裂解炉中进行高温热裂解反应,分离后得到乙烯、丙烯、碳四、裂解汽油等主要产品。

2012年1月份统计了2010年1-12月份裂解汽油损失情况,统计情况如下:

裂解汽油损失量

裂解汽油损失率= * 100%

裂解汽油理论产量

裂解汽油损失量=裂解汽油理论产量 - 裂解汽油实际产量

裂解汽油理论产量=装置投油量*裂解汽油理论收率(从设计值中查得)

根据表一所知,而裂解汽油的损失率为3.89%(见表1),距离0%还有3.89%的差距,由于水洗塔乳化次数较多这一主要问题,使裂解汽油的损失率高发生的次数减少80%。,降低裂解汽油损失的主要是减少水洗塔乳化次数,对设备、工艺流程进行优化。

一、裂解汽油的损失率高的原因

1.再沸器内漏

乙烯装置汽提塔再沸器频繁发生泄漏,由于102-E再沸器142-C几乎失效,导致工艺水汽提塔汽提能力下降,再者低压蒸汽温度低,仅125℃,工艺水中烃类得不到有效汽提,容易造成水发白和化污超标,被迫降低工艺水进汽提塔负荷,长期操作容易造成油水不平衡导致急冷水乳化。

2.循环乙烷投用比例大

裂解原料过重造成裂解气中重组分增加,使热量后移107-E热负荷增大塔釜温度过高引起乳化;裂解原料过轻裂解气中轻组份过多也增大107-E热负荷,同样引起该塔乳化。因此,循环乙烷投用量大,降低了乙烯装置裂解的石脑油的投油负荷,裂解原料组分轻,使裂解汽油更加容易平衡,裂解汽油干点和初馏点降低,使油水分离效果差。

3.水洗塔塔釜温度高

水洗塔塔釜温度高,塔釜温度过高使油水亲和力增加,分离困难,长时间温度过高将引起急冷水的乳化。

4.炉子切换蒸气吹扫时间

炉子对切蒸汽吹扫时间的长短,将直接影响油洗塔塔顶的温度,油洗塔塔顶的温度的变化进而影响水洗塔的塔顶温度,造成水洗塔乳化。

5.投油负荷高

投油负荷加大,急冷单元负荷加大,大量蒸汽通过裂解炉进入急冷系统,热量后移造成107-E热负荷增大,致是塔釜温度过高,长时间将会引起急冷水的乳化。

二、影响裂解汽油损失率的关键因素分析:

将各因素对裂解汽油损失率的影响列表如下:

三、应对措施

1.更换再沸器

建议将汽提塔再沸器(142-C)进行更换,来保证再沸器的汽提能力。实施效果:2011年7月利用装置大检修时间将提塔再沸器(142-C)进行更换,更换后汽提塔的汽提能力大大提高。并对低压蒸汽减温水阀门进行更换使低压蒸汽温度提高到150℃,大大提高了再沸器的汽提能力。随机统计了10组再沸器更换后的汽提塔顶温度(汽提塔顶温度指标>130℃)。

统计结果如下:

从表中数据可以看出检修完的汽提塔,塔顶温度均大于指标,说明再沸器泄露问题。

2.循环乙烷投料比例大:建议将将循环乙烷由裂解炉改至裂解装置SW炉、惠生炉投用。2011年3月中旬,从乙烯装置配置一条专线至SW炉和惠生炉,循环乙烷投用至SW炉和惠生炉后,裂解炉全部投用石脑油,这样裂解汽油干点和初馏点降低,油水分离效果能得到明显改善。

3.降低急冷水塔釜温度

建议107-E塔釜出来的急冷水经过换热器103-CB一台换热后返107-E塔中段冷却,改为经103-CB、103-CC两台换热器换热降温后再返107-E中段冷却,返中段的急冷水温度一降低,急冷水塔釜温度也会随之降低。水洗塔温度越低,裂解汽油损失率越低,控制塔釜温度为75℃。2011年大检修期间将急冷水系统流程进行了改造,改造后,统计了急冷水塔釜温度,统计数据如下:

如表四、图二所示,在大检修改变水洗塔的局部撤热流程后塔釜温度均低于控制指标。

4.严格控制对切炉子时间

裂解炉在对切过程中,避免大量蒸汽进入水洗塔,控制对切裂解炉时间在3~5分钟左右,裂解汽油损失率最低。

5.调整投油负荷

裂解炉投石脑油,减少乙烷、丙烷投用量,能够有效降低裂解汽油损失率。

四、 措施成果

采取上述措施后,

2011年8月份:烯烃装置投油负荷为:34t/h, 裂解汽油的实际产量为:5479.97( t )

操作规程中查得裂解汽油的理论收率为22%,故2011年8月裂解汽油的理论产量为:34*24*31*22%=5565.12 ( t )

则8月份裂解汽油的损失为:5565.12 - 5479.97=85.15( t )

则2011年8月份裂解汽油的损失率=(88/5565.12)*100%=1.53%。对比图如下:

采取上述措施后,裂解汽油损失高的问题被解决,裂解汽油产量提高,2011年四季度生产裂解汽油4.585万吨,请看实施前后对图:

五、总结

总之,经过各项措施、检修和流程改造后装置运行平稳,未发生一次急冷水乳化,解决了裂解汽油的损失率高的问题,说明乙烯装置急冷单元在高温、高负荷条件下能够实现稳定生产和正常运行。

作者简介:刘航 {1982- } 男,2004年西安建筑科技大学化学工程与工艺专业毕业,助理工程师,现工作于兰州石化公司石油化工厂乙烯联合车间,从事工艺管理工作。