浅析丁二烯抽提装置中丙炔塔的生产控制

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摘　要：本文通过对丁二烯抽提装置生产中丙炔塔（丁二烯脱轻塔）出现的一些问题的综合分析，从原料组成、公用工程、设备和操作方面找出了影响丙炔塔控制的原因，并提出了相应的解决方法，对普通精馏塔的生产控制有一定指导借鉴意义。

关键词：塔顶压力　塔釜温度　冷凝效果　排放

一、概述

在丁二烯装置的生产过程中，丙炔塔（丁二烯脱轻塔）是确保丁二烯产品质量一个十分重要的生产环节。它除了具有提纯丁二烯浓度、分离粗丁二烯中的丙炔物流外，还能有效地脱除粗丁二烯中的水含量、阻止丁二烯聚合物进入丁二烯精馏塔的作用。

作为普通的精馏塔，丙炔塔的操作相对比较容易，但我公司丁二烯装置丙炔塔生产控制中由于受到原料组成、公用工程、设备问题和操作方式等因素的影响，在生产过程出现了一些问题，极大地影响了装置的稳定运行。在此，本人就丙炔塔在生产控制上存在的一些问题，以及本装置所采取的应对措施加以论述。

二、造成丙炔塔控制问题的影响因素

1.原料组成对丙炔塔操作的影响

由于装置生产所使用的原料采用外购，这就造成了原料组成不够稳定，原料组成对生产的影响主要表现为以下几点：

1.1丁二烯含量过高

导致原料中丁二烯含量高的原因一是原料中丁二烯含量过高，装置开车过程中的不合格产品返料和装置运行过程中不合格产品的返料也造成原料中丁二烯浓度增加。由于丁二烯浓度较高，萃取溶剂的配比需要频繁地进行调整。当溶剂比较低时，塔顶采出的抽余液质量就会不合格，造成一定量的丁二烯损失。当溶剂比较高时，又会造成一定量的抽余液进入塔釜的溶剂系统并随着粗丁二烯进入丙炔塔，进入丙炔塔的物料组成的变化将会导致丙炔塔各塔盘上物料分布出现差异，直接造成塔系的温度分配不均、塔顶的排放量增加，最终影响丁二烯产品的收率。

1.2杂质EA、VA含量超高

原料中的EA、VA含量超高将会超过炔烃洗涤塔的承受能力，这样不可避免地造成丙炔塔中EA、VA含量超标。为了保证丁二烯产品的质量，丙炔塔将以牺牲大量的排放物来降低粗丁二烯中的EA、VA，使得丁二烯大量损失。

1.3丙炔含量过高

原料中丙炔含量一直以来都超过设计值，这是影响丙炔塔稳定操作的主要因素。丙炔塔含量过高会造成塔顶压力升高、塔顶排放量增加，使排放物料中夹带的丁二烯量增加。

2.公用工程的影响

我公司的丁二烯装置所使用的蒸汽、循环水大多是利用原有的公用工程，并未进行能源的扩充，所以会出现蒸汽压力波动较大的问题。还有循环水温度较高、压力偏低和循环水质问题，这些问题将会造成塔顶冷凝器冷却效果的降低，使塔顶压力难以控制。

3.设备问题的影响

设备问题集中表现为塔顶冷凝器的泄漏和塔釜再沸器的堵塞以及蒸汽凝液冷却器的泄漏。塔顶冷凝器的泄漏造成冷却效果的降低，塔顶压力难以控制，塔顶排放量增加。而塔釜再沸器的堵塞将导致塔釜温度难以保证，造成塔釜产品质量的不合格。蒸汽凝液冷却器的泄漏造成蒸汽循环系统的紊乱，热水温度波动，导致丙炔塔塔釜温度难以控制，影响塔系的正常操作。

4.操作的影响。操作影响所涉及的有以下几点

4.1丁二烯聚合物的产生

原料装卸车的疏忽和阻聚剂加入量的不足以及设备泄漏将造成丁二烯发生聚合问题。随着丁二烯聚合物的增加，将会出现塔盘的堵塞问题，并影响丙炔塔的正常运行，严重时将会造成丙炔塔无法运行而被迫停车处理。

4.2塔釜加热温度的波动

加热温度的波动是由于蒸汽凝液的循环系统出现控制问题。丁二烯装置中，中压蒸汽、低压蒸汽、热水和凝液构成一个闭合的循环系统，丙炔塔中所使用的热水，由于操作不当会使热水温度的波动范围在95～103℃之间。随着塔釜温度的不断变化，塔顶和塔釜的物料组成分布不均，将会造成产品质量的不合格。

4.3塔顶压力的升高

塔釜温度的变化是造成塔顶压力升高的重要原因，但塔顶冷凝器的冷却效果是导致塔顶压力难以控制的关键。因为丙炔塔塔顶压力只能通过塔顶的温度和循环水的冷却效果、塔釜加热量的大小，以及塔顶排放量的大小来控制，所以在运行过程中，某一个环节出现问题都会影响塔顶压力的变化。另外，由于塔顶排放的丙炔需要进行冷凝回收，为此冷凝回收系统的背压问题也是影响塔顶压力的一个原因。

三、解决丙炔塔操作问题的控制方法

对于外购的原料，存在组成波动的问题不可避免，所以只能通过自身的调节来加以适应。所以要及时对原料进行分析，及早掌握原料中丁二烯含量的变化情况，及时对主洗塔的溶剂比进行调整。而对于装置停车或生产过程中不合格产品的返料问题，应本着专罐专用的原则：即正在使用的物料不能进行不合格产品的返料储存。同时，在开车过程中，不合格的丁二烯要与抽余液同时进行原料罐的返料。另外，在溶剂比的调整中，溶剂量的大小不仅要看丁二烯含量的高低，还要考虑其他易溶解组分的含量，以确保所控制的溶剂比能够满足正常生产的需求。

通过几年来的生产现状我们知道，原料中的丙炔含量都比设计值要高出较多，为此，在生产中针对丙炔塔的各项操作参数都应该进行相应的调整，以适应正常生产的需求。

为了解决公用工程缺陷，公司针对循环水温度高，压力不足等问题，给丁二烯装置单独使用一套机泵进行循环水的输送，通过风机运行时间和运行台数的控制，确保进入装置的循环水压力在0.4MPa以上，循环水的温度控制在30℃以下。同时，公司及时更新了冷凝器，重新对循环水管线进行配制，将过去的冷凝器与其他换热设备的串联连接改为如今的并联使用，使冷凝器的换热效果有了一定的改善。

要解决丙炔塔生产波动的问题关键在于塔顶压力的控制。要使塔顶压力得到控制，一是提高塔顶冷凝器的冷却效果、控制塔顶的排放量，二是要对塔釜温度进行控制。塔釜温度的控制关键在于再沸器热水流量控制，因为塔釜温度的变化直接影响在塔顶压力的波动。通过长期的观察，对于丙炔塔来讲，塔釜温度的变化对塔顶压力的影响比塔顶温度要更直接。所以，在操作过程中，塔釜温度的调节不能过大，也就是说，塔釜再沸器的热水流量不能进行大幅度的调整。

在对精馏塔的操作控制中要注意的是，调整的幅度不能过大。同时，丁二烯抽提装置无论是物料还是溶剂都贯穿整套装置，某一系统的波动将会导致整套系统的波动，为此，稳定的、小幅度的调节对于装置的稳定非常关键。

四、结束语

对于普通的精馏塔丙炔塔的调节还是较为容易的。值得注意的是：一、塔顶压力如果控制不好将会造成塔顶排放量的增加，并导致丁二烯的大量损失，影响丁二烯产品的收率。二、塔釜温度控制出现问题将会造成塔釜采出不合格，将直接影响丁二烯产品的质量。