芳烴抽提二甲苯白土塔活化流程改進技術分析

尹衛(wèi)蘭 張高峰(中國海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

惠州石化二期芳烴抽提聯(lián)合裝置二甲苯單元主要產(chǎn)品為符合國標要求的3℃二甲苯產(chǎn)品，原料為來自裝置預處理單元脫庚烷塔塔底經(jīng)過切割后的C8＋組分，原料經(jīng)過與二甲苯塔塔底物料換熱和二甲苯白土塔進料加熱器加熱后經(jīng)過白土塔進入二甲苯塔，二甲苯產(chǎn)品經(jīng)過側(cè)線采出經(jīng)冷卻后出裝置。

白土塔是保證二甲苯產(chǎn)品溴指數(shù)合格的主要設備，而原料溴指數(shù)偏高，導致二甲苯白土塔白土更換頻率高，由于更換的新白土帶有少量水，且二甲苯塔為熱回流，因此活化期間塔壓升高，需打開安全閥副線排放，導致二甲苯損失，并導致防空罐溫度升高，不利于安全生產(chǎn)。

1 工藝流程

1.1 原始工藝流程

在工藝原始設計時，二甲苯白土塔沒有專用的活化流程，在更換白土后，白土塔氣密置換合格并充液完成后，白土塔進行活化。

正常操作流程——小流量串聯(lián)活化（圖1）：確認新白土塔的出口雙閥全開，原運行白土塔到新白土塔的旁路閥微開,實現(xiàn)運行白土塔與新白土塔小流量串聯(lián)活化，活化過程中要隨著時間的延長逐步關小原運行白土塔出口第二道閥調(diào)整活化流量，活化過程既要保證活化效果，還要避免二甲苯塔壓力升高過快而影響平穩(wěn)生產(chǎn)，最終控制新白土塔出口水含量小于100PPM。但是在實際操作過程中塔壓明顯上升嚴重影響到二甲苯塔的平穩(wěn)運行，操作壓力達到0.12MPA(正常操作壓力0.08MPA)，需要操作員現(xiàn)場到回流罐頂開排放調(diào)節(jié)閥的旁路閥和微開安全閥旁路來降低壓力維持操作，造成了二甲苯產(chǎn)品的損失，同時高溫物料直接排放至放空罐，加大了維持安全生產(chǎn)的風險。

圖1：小流量串聯(lián)活化

1.2 改造后工藝流程

結(jié)合多次更換白土后進行活化時的現(xiàn)場實際操作過程和中控操作參數(shù)變化，與同事及工程師討論分析后,確定活化時塔壓高的唯一原因就是二甲苯單元原始設計時沒有為白土塔設計專用的充液活化流程,因此部門決定對白土塔充液活化流程進行改造。經(jīng)工程師與設計單位山東院溝通后，確定改造方案——增加二甲苯產(chǎn)品至白土塔R701A/B充液活化流程，更換后的白土塔直接用溴指數(shù)較低的二甲苯產(chǎn)品（出產(chǎn)品時溴指數(shù)控制60PPM,不出產(chǎn)品時控制350PPM）小流量進行充液，避免新鮮白土活性提前消耗，充液后的白土塔用高溫的側(cè)線二甲苯從白土塔頂部進入白土塔進行活化，參與活化的二甲苯產(chǎn)品從白土塔底部出來后再通過增加管道聚結(jié)器脫除活化的水分來保證二甲苯產(chǎn)品合格。具體流程（圖2）為：在二甲苯側(cè)線產(chǎn)品泵2137-P-703A/B 出口進二甲苯產(chǎn)品空冷器（2137-A-702）前加隔離雙閥,在雙閥前引出一根管線連接至R-701A/B 入口，利用熱的二甲苯產(chǎn)品對白土塔進行活化將白土中的水蒸汽趕出，攜帶有水蒸汽的二甲苯經(jīng)管線返回至隔離雙閥后進入二甲苯產(chǎn)品空冷器（2137-A-702）、二甲苯產(chǎn)品后冷器（2137-E-701）冷卻至40℃后，進入新增二甲苯產(chǎn)品聚結(jié)器（2137-S-701），脫除微量水后的二甲苯產(chǎn)品出裝置。

新增的白土塔活化流程可能會出現(xiàn)的情況及應對：新流程采用溴指數(shù)較低的二甲苯產(chǎn)品對新鮮白土進行活化，主要目的是徹底脫除活化中的水分，保證二甲苯塔的平穩(wěn)操作。參與活化的二甲苯產(chǎn)品溴指數(shù)較低60PPM，但是溫度為160℃且含有1.6%～2.5%的NA，進入白土塔后會與白土發(fā)生聚合和烷基化反應，生成高沸點的聚合物，這些高沸點的聚合物吸附在白土表面，微量的聚合物可能隨著活化的二甲苯產(chǎn)品帶出而影響到火化后二甲苯產(chǎn)品質(zhì)量，針對這一可能性工程師與設計方和班組多次進行分析研討后得出應對策略：一、活化過程中要控制活化流量。二、在活化過程中加大對二甲苯產(chǎn)品的化驗分析頻率。三、當出現(xiàn)活化后二甲苯產(chǎn)品質(zhì)量不合格時我們迅速聯(lián)系調(diào)度將二甲苯產(chǎn)品切至不合格罐。四、活化結(jié)束后二甲苯產(chǎn)品恢復正常采出流程，與二甲苯白土塔相連管線要用盲板隔離，避免物料互串影響二甲苯產(chǎn)品質(zhì)量。

圖2：新增活化流程

2 技改后裝置運行情況及效果

（1）二甲苯白土塔充液活化線流程改造后，更換白土后的活化過程中，二甲苯塔操作平穩(wěn)徹底解決了白土活化時的水汽無法排出影響平穩(wěn)生產(chǎn)的不利因素。

（2）二甲苯白土塔充液活化線流程改造后，徹底解決了通過現(xiàn)場加大排放來維持二甲苯塔塔壓的操作方法，從根本上消除了活化排放的高溫物料對放空罐、地下罐、火炬管網(wǎng)造成的潛在風險，保障了裝置的平穩(wěn)運行。避免了因活化加大排放而造成的二甲苯損失，每次活化造成放空罐液位高排放至地下污油罐而導致的污油外送最少四次，根據(jù)外送污油樣品的化驗分析可以計算出活化流程改造后白土塔每個運行周期可以減少二甲苯產(chǎn)品損失約30 噸（正常污油中C8A 含量約1.6 噸，活化時C8A含量約8.6噸左右），如表1。

表1：活化與正常時污油樣品分析對比

（3）二甲苯白土塔充液活化線流程改造后，白土塔運行周期由50 天更換一次到現(xiàn)在的70 天更換一次，使用周期延長了20天，白土更換次數(shù)以年計算每年可以降低兩次，綜合計算每年可以為公司節(jié)省549.4 萬元的三劑更換、裝填、處理的總費用，如表2。

表2：R701充液活化改造前后各項費用

（4）二甲苯白土塔充液活化線流程改造后，暫未發(fā)現(xiàn)二甲苯產(chǎn)品因活化而造成的質(zhì)量事故。在以后的白土活化操作中，嚴格按照《活化二甲苯產(chǎn)品不合格預案》進行操作：一、活化過程中要控制活化流量；二、在活化過程中加大對二甲苯產(chǎn)品的化驗分析頻率；三、活化后二甲苯產(chǎn)品質(zhì)量不合格時迅速聯(lián)系調(diào)度將二甲苯產(chǎn)品切至不合格罐；四、活化結(jié)束后二甲苯產(chǎn)品恢復正常采出流程，與二甲苯白土塔相連管線要用盲板隔離，避免物料互串影響二甲苯產(chǎn)品質(zhì)量。

3 結(jié)語

通過操作證明，二甲苯白土塔充液活化流程改造后，可以穩(wěn)定二甲苯塔的正常操作，徹底解決了白土活化時的水汽無法排出影響平穩(wěn)生產(chǎn)的不利因素,減少了二甲苯塔排放造成的二甲苯產(chǎn)品損失，從根本上消除了活化排放的高溫物料對放空罐、地下罐、火炬管網(wǎng)造成的潛在風險，保障了裝置的平穩(wěn)運行。且充液時二甲苯產(chǎn)品溴指數(shù)低不會提前消耗白土活性，延長了新鮮白土的使用壽命；減少了全年的更換次數(shù)節(jié)省了三劑總費用大幅降低了換劑工作量。