中原石化乙烯裝置脫丁烷塔操作優(yōu)化

胡志偉

摘要：中國石化中原石油化工有限責(zé)任公司（以下簡稱中原乙烯）近期脫丁烷塔中混合碳四產(chǎn)品的質(zhì)量波動，通過分析查找原因，對脫丁烷塔進(jìn)行了加大注入分散劑、加大回流、控制頂溫釜溫、切換再沸器、穩(wěn)定脫丙烷塔、儀表校對參數(shù)等措施，從而達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)運行，減少碳四產(chǎn)品質(zhì)量波動的問題。

關(guān)鍵詞：乙烯;脫丁烷塔;優(yōu)化操作

目前，中原石油化工有限責(zé)任公司的脫丁烷塔系統(tǒng)存在一些問題，主要表現(xiàn)在脫丁烷塔壓差一直偏高，碳四產(chǎn)品中碳五含量一直偏高，碳四產(chǎn)品時有不合格，塔釜碳四損失也偏大。通過近期的調(diào)整優(yōu)化，分析其主要的影響因素，實現(xiàn)再優(yōu)化過程中，保證碳四產(chǎn)品的合格。

1 ?中原石化乙烯裝置脫丁烷塔系統(tǒng)簡介

1.1 ?工藝流程

脫丁烷塔系統(tǒng)主要作用是將低壓脫丙烷塔DA404塔釜來的C4'S餾份中的C5'S及更重餾份及更重餾份分離出來。塔頂餾出物為混合碳四產(chǎn)品，送入儲罐。塔底餾出物為裂解汽油產(chǎn)品，冷卻后送往裂解汽油加氫裝置或儲罐。

1.2 ?工藝技術(shù)控制指標(biāo)及參數(shù)

中原乙烯脫丁烷塔系統(tǒng)工藝技術(shù)控制指標(biāo)

頂溫/40.1℃;釜溫/110.3℃;靈敏板溫度/78℃;回流量/7024 （kg/h）;進(jìn)料量/10893 （kg/h）;碳四產(chǎn)品量/（kg/h） 5619;塔壓/MPa 345。

1.3 ?產(chǎn)品質(zhì)量控制指標(biāo)

C4'S >99%;C3'S<5% ;C5'S<5%

2 ?脫丁烷塔運行情況簡述與分析

2.1 ?脫丁烷塔系統(tǒng)運行情況簡述

2020年9月17日大檢修完畢開車后，脫丁烷塔壓差一直偏高，碳四產(chǎn)品中碳五含量一直偏高，產(chǎn)品純度下降，威脅下游裝置正常運行;塔釜碳四損失也偏大。

2.2 ?脫丁烷塔系統(tǒng)波動原因分析

根據(jù)脫丁烷塔系統(tǒng)各種波動表現(xiàn)，初步分析混合碳四產(chǎn)品質(zhì)量波動的原因如下：

（1）脫丁烷塔工藝參數(shù)控制不正常，如回流量較設(shè)計值高較多，超出塔的處理能力，產(chǎn)生液泛，導(dǎo)致混合碳四產(chǎn)品質(zhì)量波動;

（2）塔部分部件因結(jié)焦堵塞，使進(jìn)料、液位等儀表指示失靈，難以為正常操作提供依據(jù)，使操作狀況嚴(yán)重偏離正常狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致混合碳四產(chǎn)品質(zhì)量波動;

3 ?脫丁烷塔系統(tǒng)碳四產(chǎn)品的影響因素及整改措施

3.1.1 脫丁烷塔工藝條件的變化與參數(shù)調(diào)整

脫丁烷塔初始進(jìn)料在6500kg/h，回流量8200kg/h，頂溫在44.7℃，釜溫在102℃，塔壓350kPa，塔壓差在61kPa左右，再沸低壓蒸汽量在1600kg/h。28日進(jìn)料在7500kg/h，回流量8900kg/h，頂溫在44.7℃，釜溫在102℃，塔壓350kPa，塔壓差在63kPa左右，再沸低壓蒸汽量在1737kg/h。

進(jìn)入到10月份裝置提高負(fù)荷，進(jìn)料在8500kg/h以上。因脫丁烷塔塔頂碳五高塔釜碳四損失量大。多次對回流量進(jìn)行調(diào)整，回流量7000kg/h至10000kg/h都試過，頂溫在45至47℃，塔壓350kPa，再沸低壓蒸汽量在1737kg/h。

10月10日塔壓由350kPa逐步降低至330kPa操作，產(chǎn)品指標(biāo)未改善，儀表對參數(shù)指標(biāo)也進(jìn)行了校對。設(shè)計進(jìn)料10893kg/h，回流量7240kg/h，塔壓差28kPa。

通過控制塔壓，控制回流量，控制靈敏板溫度等調(diào)節(jié)手段，也對裂解原料進(jìn)行調(diào)整，減少裂解進(jìn)料中輕碳五比例。塔頂碳四產(chǎn)品始終不合格，碳四中碳五含量偏高，平均在1.86%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

3.1.2 脫丁烷塔壓調(diào)整及蒸汽變化

塔壓由之前的運行操作壓力0.35MPa降至目前的0.33MPa，具體壓力變化與塔釜溫度情況及蒸汽變化見下圖所示（來源PI截圖）。

3.2 加入阻聚劑

2020年10月12日對塔進(jìn)料加注分散劑，17日改頂部回流加注分散劑。試用浙江杭化科技的脫丁烷塔阻聚劑HK-17DC，注入脫丁烷塔進(jìn)料線和回流線，注入濃度為0.45kg/h，效果仍然不明顯。

3.3 ?儀表因素與處理措施

在塔頂及塔釜加壓力表進(jìn)行比對壓差達(dá)到120kPa，室內(nèi)顯示61kPa，10月12日儀表對壓差表進(jìn)行擴(kuò)大量程后顯示118kPa。

因壓差始終偏高，10月21日逐步降低塔的回流量，回流由8500kg/h降至6101kg/h，22日9：00回流降至5171kg/h，22日16：00回流降至4117kg/h，24日12：00回流降至3146kg/h，12：53分塔壓差由123kPa逐步開始下降，20：52分降至53.3kPa。25日9：00離線分析碳四產(chǎn)品合格。

儀表對楔形流量計外部進(jìn)行蒸汽加熱及敲打震動，流量漲至4217kg/h。之后流量一直穩(wěn)定，但是與設(shè)計值7024kg/h的回流量偏差較大。根據(jù)塔壓差及產(chǎn)品質(zhì)量情況，逐步提高塔回流至4350kg/h運行，碳四產(chǎn)品合格。進(jìn)料達(dá)到9500kg/h以上塔壓差會上漲，適當(dāng)降低100kg/h回流量，在進(jìn)料少的情況下提高回流至4350kg/h。

同時對脫丁烷塔部分參數(shù)進(jìn)行限定，塔壓控制在330kPa，釜溫不低于100℃，回流4350kg/h，靈敏板溫度根據(jù)釜溫變化適當(dāng)上下調(diào)整。通過調(diào)整穩(wěn)定控制之后碳四產(chǎn)品合格。

4 ?結(jié)語

適當(dāng)加大低壓脫丙烷塔釜阻聚劑注入，保持分散劑注入到2021年1月中旬。下次檢修改造，在脫丁烷塔進(jìn)料線增加過濾器，開車初期檢查濾網(wǎng)堵塞情況。依據(jù)后續(xù)MTBE裝置需要，對該塔進(jìn)行分離效果提升改造，進(jìn)一步降低碳四產(chǎn)品中碳五含量，滿足后續(xù)裝置產(chǎn)品指標(biāo)提升要求。

參考文獻(xiàn)：

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[3]宮欽月，房丙昌。脫丁烷塔碳四產(chǎn)品質(zhì)量波動原因及處理【J】。乙烯工業(yè)，2011：23（1）31-34。