乙烯新區(qū)凝液系統(tǒng)瓶頸問(wèn)題優(yōu)化改造

辛 平，侯立波，孫英策

(1.中國(guó)石油吉林石化公司 乙烯廠，吉林 吉林132022；2.中國(guó)石油吉林石化公司 研究院，吉林 吉林 132021)

中國(guó)石油吉林石化公司乙烯廠乙烯裝置擴(kuò)建后，乙烯新區(qū)稀釋蒸汽發(fā)生器利用1.3 MPa的低壓蒸汽給工藝水進(jìn)行加熱，生成裂解用稀釋蒸汽，同時(shí)產(chǎn)生的低壓蒸汽凝液送至鍋爐裝置除氧器系統(tǒng)，作為鍋爐給水使用。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于凝液壓力高、含汽量大，對(duì)除氧器液位、壓力的控制和除氧效果造成一定的影響，嚴(yán)重制約了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

作者利用凝液閃蒸分離技術(shù)，對(duì)乙烯新區(qū)凝液系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造[1-2]，新增一臺(tái)低壓凝液閃蒸罐，投入運(yùn)行后，在滿足鍋爐除氧器液位、壓力控制需求的同時(shí)，使凝液中汽液相得到合理利用，保證了裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，減少了能源浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本[3-4]。

1 乙烯新區(qū)凝液系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

1.1 除氧器液位控制難度大

由于凝液壓力高、含汽量大，汽液相混合物進(jìn)入鍋爐除氧器系統(tǒng)的水箱中，打破了除氧器水箱液位的平衡，擾動(dòng)了液位的正?？刂?，造成液位控制難度大，嚴(yán)重制約了除氧器系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1.2 除氧器壓力波動(dòng)幅度大

由于低壓凝液中含汽量大和不穩(wěn)定，破壞了除氧器壓力的控制平衡，超出了除氧器原壓力控制指標(biāo)(100～140)kPa的控制范圍，達(dá)到約170 kPa，給除氧器的安全運(yùn)行帶來(lái)較大影響。

1.3 制約除氧器除氧效果

進(jìn)入除氧器系統(tǒng)的新區(qū)凝液溫度為150～170 ℃，由于含有不穩(wěn)定的汽相部分，打破了除氧器水箱加熱及熱力除氧所需蒸汽的平衡控制，導(dǎo)致水箱溫度超過(guò)正常指標(biāo)控制范圍110～125 ℃，達(dá)到了130 ℃，為了滿足溫度指標(biāo)的正?？刂?，只能采取限量控制水箱加熱蒸汽及熱力除氧蒸汽消耗的方式，對(duì)除氧效果造成一定的影響。

1.4 能源浪費(fèi)

由于凝液不穩(wěn)定，汽液相對(duì)除氧器系統(tǒng)干擾嚴(yán)重，為了保證除氧器的平穩(wěn)控制，只能采取部分回收的方法，維持其運(yùn)行，其余部分凝液排放掉，造成能源的浪費(fèi)。

2 改造方案

根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)運(yùn)行狀況及蒸汽凝液合理利用技術(shù)的調(diào)研，采用低壓凝液閃蒸罐的汽液分離技術(shù)[5-6]，對(duì)乙烯新區(qū)凝液進(jìn)一步進(jìn)行預(yù)處理，使凝液中汽液相徹底分離，合理利用，滿足鍋爐除氧器系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的需求。

2.1 低壓凝液閃蒸罐的工作原理

低壓凝液閃蒸罐的作用是提供流體迅速汽化和汽液相分離的空間，低壓凝液沿閃蒸罐切線方向進(jìn)入罐內(nèi)，根據(jù)流體兩相流及渦流分離原理，在罐內(nèi)擴(kuò)容后，壓力降低，使得流體中的高溫凝液迅速汽化(無(wú)水?dāng)y帶)，達(dá)到汽液分離的目的[7]，分離的蒸汽可以繼續(xù)作為低品位蒸汽使用，分離出的液相部分可以繼續(xù)作為熱源使用[8]。

2.2 改造前工藝流程

乙烯新區(qū)低壓凝液到達(dá)鍋爐裝置后，水質(zhì)指標(biāo)合格，達(dá)到ρ(Fe3+)≤30.0 μg/L，ρ(SiO2)≤20.0 μg/L后進(jìn)入除氧器水箱中，做為鍋爐給水使用，指標(biāo)不合格的凝液則返回到除鹽裝置凝液精制系統(tǒng)，制取二級(jí)除鹽水使用，具體流程見(jiàn)圖1。

圖1 乙烯新區(qū)凝液進(jìn)入除氧器系統(tǒng)改造前工藝流程圖

2.3 改造后工藝流程

在乙烯新區(qū)來(lái)的凝液進(jìn)入除氧器水箱前增加一臺(tái)34.20 m3低壓凝液閃蒸罐，合格凝液進(jìn)入到低壓凝液罐后,閃蒸出壓力為(0.35～0.45)MPa的低低壓蒸汽并入低低壓蒸汽管網(wǎng)，產(chǎn)生的液相部分通過(guò)罐液位調(diào)節(jié)閥控制并入進(jìn)入除氧器的除鹽水母管中，一同進(jìn)入除氧器系統(tǒng)進(jìn)行熱力除氧，作為鍋爐給水使用[9]，不合格的凝液則返回到除鹽水凝液精制系統(tǒng)進(jìn)行再處理，具體流程見(jiàn)圖2(虛線框內(nèi)為改造部分)。

圖2 乙烯新區(qū)凝液進(jìn)入除氧器系統(tǒng)改造后工藝流程圖

3 改造后的效果分析

乙烯新區(qū)凝液預(yù)處理項(xiàng)目實(shí)施后，凝液中的汽液相徹底分離開來(lái)，閃蒸的低低壓蒸汽與液相凝液各自得到合理利用[10]，滿足了除氧器液位、壓力的控制需求，消除了由于含汽量大對(duì)除氧器液位、壓力控制的干擾，同時(shí)由于汽液相分離，消除了不穩(wěn)定的汽相部分對(duì)熱力除氧加熱蒸汽的擾動(dòng)[11]，保證了除氧效果，另外由于汽相部分并入低低壓蒸汽管網(wǎng)，消除了由于凝液不能完全回收而造成的現(xiàn)場(chǎng)排放，節(jié)約了能源，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)環(huán)境效益。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目實(shí)施后，可產(chǎn)生閃蒸0.35 MPa的低低壓蒸汽3 t/h，按蒸汽50元/t進(jìn)行計(jì)算，全年可節(jié)約創(chuàng)效131.4萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

3.2 社會(huì)環(huán)境效益

乙烯新區(qū)凝液的合理利用，消除了凝液因限量回收而造成的現(xiàn)場(chǎng)排放浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了零排放，對(duì)改良現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境具有顯著的社會(huì)效益。

4 結(jié) 論

乙烯新區(qū)凝液系統(tǒng)瓶頸問(wèn)題優(yōu)化改造，使新區(qū)凝液得到進(jìn)一步預(yù)處理，汽液相徹底分離開，滿足了鍋爐裝置除氧器系統(tǒng)的運(yùn)行需求，在保證其液位、壓力、溫度的穩(wěn)定控制的基礎(chǔ)上，為除氧效果提供了保障，同時(shí)使汽液相部分得到了充分合理的利用，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本，在化工裝置凝液系統(tǒng)回收利用領(lǐng)域值得廣泛推廣和應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)：

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