減少烯烴分離裝置開工損失的措施

雷艷虎，韓鵬

減少烯烴分離裝置開工損失的措施

雷艷虎，韓鵬

（神華榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 719300）

烯烴分離裝置在石油化工企業(yè)當(dāng)中占據(jù)著重要的地位，該類裝置主要是用來制備乙烯以及丙烯，和以往所用的乙烯分離裝置相比較，該類裝置的操作形式會(huì)比較便捷，并且其所運(yùn)用的技術(shù)先進(jìn)性會(huì)更強(qiáng)，并且沒有前冷烯烴和乙烯制冷壓縮機(jī)設(shè)備。但是這類分離裝置應(yīng)用的流程會(huì)比較繁雜，實(shí)際投料開工的難度也會(huì)比較高，想要更好地降低這一類設(shè)備的開工損失，那么企業(yè)就必須要做好各項(xiàng)設(shè)備應(yīng)用的準(zhǔn)備措施，就生產(chǎn)準(zhǔn)備以及生產(chǎn)操作等內(nèi)容進(jìn)行探究，盡可能地減小試車成本及開工損失的費(fèi)用，制定烯烴分離裝置開工損失的管控措施。

烯烴分離裝置；開工損失；措施

化工生產(chǎn)的原材料損失問題會(huì)比較嚴(yán)重，特別是在烯烴分離裝置運(yùn)行項(xiàng)目中，其原材料的損耗數(shù)量極大。當(dāng)前，我國(guó)化工產(chǎn)品的需求量數(shù)值逐漸地上升，烯烴產(chǎn)品的需求量也在持續(xù)性的增高，這就使得烯烴的生產(chǎn)過程備受世人關(guān)注。烯烴分離裝置在聚合物加工生產(chǎn)時(shí)期所占據(jù)的地位極高。烯烴分離裝置的承上啟下效用極強(qiáng)，對(duì)其工藝流程進(jìn)行優(yōu)化的處理，不但可以有效地減小其裝置應(yīng)用的開工損失，同時(shí)還可以更好地促進(jìn)企業(yè)健康可持續(xù)化的發(fā)展，高效合理化地利用烯烴產(chǎn)品會(huì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

1 烯烴分離技術(shù)簡(jiǎn)介

當(dāng)前，我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展越來越快，市場(chǎng)對(duì)于烯烴的需求量也在持續(xù)性的升高，企業(yè)想要更好地節(jié)省原材料的投入，開始加大了傳統(tǒng)烯烴分離技術(shù)的研究力度，共同努力來打造出一種耗能比較低且分離效率較高的一類裝置以及分離技術(shù)，用其來取代原本耗能較高且效率比較差的分離工藝?，F(xiàn)階段，我國(guó)大部分的煤化工企業(yè)烯烴分離裝置都會(huì)應(yīng)用魯姆斯的專利技術(shù)[1]，其技術(shù)包含的產(chǎn)品類別較多。

2 烯烴分離裝置的開工程序

在開展開工項(xiàng)目的過程中需要及時(shí)地進(jìn)行單機(jī)試車等的工作，嚴(yán)苛地依照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行吹掃氣密等各項(xiàng)工作，使得其工作可以落到實(shí)處，合理化地開展聯(lián)動(dòng)試車工作，優(yōu)化試車的方案，以此來盡可能地降低試車的成本費(fèi)用[2]。想要成功地投料，那么就必須要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，達(dá)到安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，盡可能降低試用材料的損失，改善其測(cè)試結(jié)果，并減少了產(chǎn)品分析的檢查時(shí)間。 我們國(guó)家的許多項(xiàng)目將使用Lummus烯烴分離裝置技術(shù)。 項(xiàng)目上使用該技術(shù)后，精餾系統(tǒng)以及機(jī)組的冷用戶的冷劑大部分由丙烯機(jī)支持。對(duì)于丙烯和丙烷兩個(gè)產(chǎn)品比較難分離，普通的小型精餾塔已經(jīng)無法達(dá)到分離的效果，單個(gè)丙烯塔達(dá)到分離條件相對(duì)比較困難（單個(gè)塔又粗又高，不利于吊裝）， 因此考慮將一個(gè)高塔分成一個(gè)上塔和一個(gè)下塔，中間用一個(gè)回流泵和管線將塔連接起來，然后再將下塔少量的物料送到脫甲烷塔塔頂，利用其熱量給燃料氣加熱，回收熱量，同時(shí)進(jìn)入到脫甲烷塔降低塔頂溫度，減少乙烯產(chǎn)品的損失，加大了C3組分循環(huán)，有利于甲烷塔的快速建立以及丙烯產(chǎn)品的合格，大大地縮短了開工時(shí)間，加速了產(chǎn)品合格。

3 烯烴分離裝置開工損耗的原因

3.1 分離氣機(jī)組頻繁跳車

烯烴分離單元的前后流程相對(duì)來說流程長(zhǎng)且繁瑣，并且在開工時(shí)期的工作任務(wù)量繁重，與之有關(guān)的技術(shù)人員常常是需要浪費(fèi)大量時(shí)間和精力來進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整和恢復(fù)。就目前我們國(guó)家的許多技術(shù)人員，業(yè)務(wù)不夠精通，技術(shù)不匹配，管理欠缺，資金匱乏，導(dǎo)致機(jī)組頻繁跳車出問題。雖然上游的MTO單元以及烯烴分離單元的距離會(huì)比較短，但是壓縮機(jī)管道內(nèi)的產(chǎn)品氣留存的時(shí)間相對(duì)來說會(huì)比較長(zhǎng)，這就導(dǎo)致其物料在進(jìn)入到管道之前會(huì)存在水和重組分冷凝的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)了跳車性的問題。

3.2 丙烯機(jī)組中大量的氮?dú)饨M分

氮?dú)庾鳛楸C(jī)組中干氣密封中的密封氣體，起到密封作用。這時(shí)候就有少量的氮?dú)膺M(jìn)入到機(jī)組與制冷劑丙烯混合到一起，就需要做好各項(xiàng)基礎(chǔ)的準(zhǔn)備工作，讓其提前進(jìn)行工藝系統(tǒng)，開展一級(jí)密封的處理工作，以其為切入點(diǎn)進(jìn)行施工，混合后，N2進(jìn)入到機(jī)組內(nèi)部，影響丙烯機(jī)的制冷效果，并且N2在系統(tǒng)內(nèi)部不能冷凝，使得機(jī)組出口溫度和壓力持續(xù)升高，丙烯機(jī)又作為一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，使系統(tǒng)進(jìn)一步惡化，逼近聯(lián)鎖跳車，這時(shí)候只能通過放火炬降低出口壓力，排出不凝氣，來保住機(jī)組，這樣的結(jié)果使丙烯損失增加，加大了丙烯機(jī)的物料損失和開車成本[3]。

3.3 操作不完善的乙烯

丙烯機(jī)的熱循環(huán)不能正常建立起來，導(dǎo)致乙烯塔加不上熱，乙烯塔塔釜滿液，氣液不能正常接觸，乙烯塔系統(tǒng)紊亂，為了見到塔釜液位，減少乙烯塔再沸熱源，只能通過加大塔釜采出，使液位有波動(dòng)，這樣的話，乙烯塔的乙烯損失加大，增加了開工的費(fèi)用。

4 降低烯烴分離裝置開工損失措施

4.1 減少機(jī)組頻繁跳車

在需要啟動(dòng)產(chǎn)品氣壓縮機(jī)前，在管線的低點(diǎn)及時(shí)地將液體和雜物排出，避免雜物堵塞管道和在液位快速上漲時(shí)能將液體排走，不至于高液位機(jī)組聯(lián)鎖。在后系統(tǒng)中，也要控制不凝氣的返回量，避免一段吸入壓力過高，影響反應(yīng)器壓力，進(jìn)而影響甲醇的轉(zhuǎn)化率?？刂贫伍g罐在低液位運(yùn)行，保證一段吸入罐底部的排出泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)切泵處理，避免一段吸入罐高液位。通過段間冷卻器控制段間出口溫度，使溫度在一個(gè)合理的區(qū)間，防止和減少液位突然漲起和溫度高使泵不上量的情況，使機(jī)組運(yùn)行更加的平穩(wěn)。

4.2 減少氮?dú)庠跈C(jī)組中的組分

在啟動(dòng)丙烯機(jī)前，需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行實(shí)氣置換補(bǔ)液工作。干氣密封系統(tǒng)提前投用，源源不斷地向系統(tǒng)送氮?dú)?，這使得機(jī)組在進(jìn)行補(bǔ)液時(shí)，就需要排放氮?dú)?，可以通過放火炬的調(diào)節(jié)閥，少開一些閥位，使高點(diǎn)的不凝氣能隨時(shí)排走，而不是等到機(jī)組轉(zhuǎn)起來發(fā)現(xiàn)溫度和壓力高，才打開放火炬閥，這樣就使得更多的丙烯排入火炬，加大了丙烯的損失。同時(shí)關(guān)注干氣密封的壓力和流量，防止干氣密封壓力過高，使氮?dú)膺M(jìn)入機(jī)組的量增加，又同時(shí)不能使壓力過低，以免干氣密封失效。因此需要通過調(diào)節(jié)閥控制氮?dú)獾牧髁亢蛪毫?，與機(jī)組保持一種動(dòng)態(tài)平衡，用盡可能少的氮?dú)饩S持機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，又不增加系統(tǒng)的不凝氣的量。

4.3 合理調(diào)節(jié)乙烯塔中間換熱器

C2氣相作為中間換熱器的熱源，減少了乙烷塔塔頂冷量的使用。丙烯自身的熱容數(shù)值會(huì)比較小，熱量會(huì)受到限制。在應(yīng)用換熱器設(shè)備的過程中，想要更好地避免液相乙烯流量較大所引發(fā)的液位驟升的問題，就必須要在操作時(shí)期緩慢地提升液相乙烯流量，控制好其提升的速度，用熱虹吸放的形式構(gòu)建循環(huán)性的回路，確保再沸器的換熱功能，讓其維持正常的運(yùn)行狀態(tài)[4]。

4.4 調(diào)整好脫甲烷塔塔頂丙烷的注入量

以系統(tǒng)負(fù)荷條件為基準(zhǔn)，依照相關(guān)的比例標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整丙烯注入脫甲烷塔塔頂量。如果丙烯會(huì)灌入到烯烴分離系統(tǒng)當(dāng)中，丙烯量較大，負(fù)荷較低，控制好丙烷進(jìn)入到甲烷塔的量就顯得尤為的重要。一方面，如果丙烷的量過多地進(jìn)入到甲烷塔，增加了甲烷塔的負(fù)荷和丙烷的循環(huán)量；另一方面，如果丙烷的量不足，甲烷塔頂產(chǎn)品的組分損失增加，同時(shí)也加大了甲烷塔中間循環(huán)泵的循環(huán)量，系統(tǒng)的效率下降?？刂萍淄樗脑俜?，減少前系統(tǒng)重組分的進(jìn)入，使后系統(tǒng)能更好地分離，提高系統(tǒng)的利用效率。

4.5 正確操作脫丙烷塔系統(tǒng)

發(fā)揮出丙烯制冷壓縮機(jī)內(nèi)不同級(jí)別冷劑的效用，保障烯烴分離的良好運(yùn)行狀態(tài)。通過丙烯冷劑進(jìn)入到冷劑用戶，合理有效地利用冷劑，帶走熱量，使精餾塔系統(tǒng)能夠正常地進(jìn)行冷熱交換，達(dá)到較好的分離效果，優(yōu)化系統(tǒng)分離效果，使精餾系統(tǒng)能夠高效合理的運(yùn)行。

5 其他優(yōu)化烯烴分離單元開工損耗的措施

產(chǎn)品氣壓縮機(jī)防喘振的控制系統(tǒng)操作的難度會(huì)比較高，需要精確地計(jì)算出各項(xiàng)工藝參數(shù)。對(duì)溫度以及壓力數(shù)值等進(jìn)行嚴(yán)苛的管控，做好溫壓補(bǔ)償工作。在開工時(shí)期，避免其受到各類因素的影響使得其技術(shù)參數(shù)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，引發(fā)一系列的儀表故障問題。應(yīng)當(dāng)使用更為科學(xué)的公式推算出烯烴分離裝置防喘振數(shù)值，由其數(shù)值來編制出相對(duì)應(yīng)的曲線圖。結(jié)合其系統(tǒng)實(shí)際的進(jìn)料負(fù)荷數(shù)值以及各項(xiàng)參數(shù)信息，精確地判定其設(shè)備實(shí)際吸入的流量，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)管控并調(diào)整返回量，讓產(chǎn)品的氣壓縮機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量得到提升，加快實(shí)際的做功效率[5]。

6 結(jié)束語(yǔ)

目前，在我國(guó)煤制烯烴項(xiàng)目的發(fā)展是一年比一年好，在這方面也有了自己的一席之地，但是這中間的開工投產(chǎn)仍然面臨嚴(yán)峻的問題，包括資金缺乏、規(guī)模小、抗風(fēng)險(xiǎn)能力低、人才流失嚴(yán)重、國(guó)家缺少政策支持等，因此這方面還有很長(zhǎng)的路要走。工作人員不能規(guī)范性地進(jìn)行設(shè)備的操作，實(shí)際設(shè)備應(yīng)用的監(jiān)管力度比較差，無法做好生產(chǎn)準(zhǔn)備等各項(xiàng)工作。在眾多問題的影響下，企業(yè)經(jīng)濟(jì)的損失問題嚴(yán)重。對(duì)此，企業(yè)必須要盡可能地提升自身的發(fā)展實(shí)力，開展相應(yīng)的專業(yè)素養(yǎng)培訓(xùn)工作，同時(shí)需要調(diào)整開工中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，促進(jìn)我國(guó)化工企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)化發(fā)展。

[1] 李祚輝.探討甲醇制烯烴（MTO）裝置丙烯制冷壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行[J]科技資訊，2015（12）：88.

[2] 劉洪亮.減少烯烴分離裝置開工損失的措施[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014，15（6）：79-82.

[3] 賈金秋，王志軍.煤制烯烴項(xiàng)目烯烴分離裝置開工工藝介紹及優(yōu)化研究[J].神華科技，2017，13（6）：75-78.

[4] 高國(guó)玉，蔣明維.中間介質(zhì)加熱型乙烯汽化器設(shè)計(jì)壓力探討[J].煉油技術(shù)與工程，2014（44）：4.

[5] 陳予東.烯烴分離裝置的維護(hù)保養(yǎng)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（15）：137.

Measures of Reducing the Start-up Loss of Olefin Separation Unit

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（Shenhua Yulin Energy Chemical Co., Ltd., Yulin Shaanxi 719300, China）

The olefin separation unitplays an important position in the petrochemical enterprise, which is mainly used to prepare ethylene and propylene. Compared with the ethylene separation device used in the past, the operational form of the unit is relatively convenient, and it technology is more advanced.However, the process of the separation unit is complicated, and the difficulty of actual feed work will also be relatively high. In order to better reduce the start-up loss of the unit, then enterprises must do the preparation measures for various equipment applications,the production preparation and production operation must be analyzed, which will reduce the cost of testing costs and start-up loss, and the control measures for start-up loss of olefin separation unit must be also formulated.

Olefin separation unit; Start-up loss; Measures

2020-10-22

雷艷虎（1990-），男，陜西省渭南市人，技術(shù)員，2018年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京）化學(xué)工程與工藝專業(yè)，研究方向：甲醇下游加工、烯烴分離。

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1004-0935（2021）04-0516-03