乙烯生产装置急冷水乳化的原因分析及解决措施

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:孙新民
[导读] 摘要:在乙烯装置中,裂化装置的能耗和平稳运行与急冷水的质量密切相关。
        大庆石化公司  黑龙江省大庆市  163000
        摘要:在乙烯装置中,裂化装置的能耗和平稳运行与急冷水的质量密切相关。如果急冷水乳化,稀释蒸汽的质量会降低,稀释蒸汽质量的下降将直接影响裂化炉的安全性和稳定性。急冷水的乳化将降低急冷水和工艺用水的热交换器的热交换效果。急冷系统中的热量无法及时充分地回收。因此,为了满足裂化炉的生产需要,必须补充大量的热量。急冷水发生乳化现象也会导致急冷系统的污水油含量超过标准。可以看出,只有采取有效措施防止急冷水乳化,才能保证裂化炉和急冷系统的安全运行。因此,本文对乙烯装置中急冷水乳化的原因及对策进行了深入的探讨。
        关键词:乙烯装置;急冷水;乳化;原因;对策
        一、急冷系统简介
        急冷水系统,蒸汽发生系统和急冷油系统是乙烯装置急冷系统的主要组成部分。它们主要实现裂解气裂解过程中产生的低能热的回收,然后加热相关介质并产生蒸汽。重质燃料油,粗制热解汽油等产品,经进一步冷却后,裂解气最终进入压缩系统。
        (一)急冷油系统
        急冷油塔,重质燃料塔和轻质燃料塔构成了急冷油系统。裂解气从裂解炉的油冷却器进入急冷油塔后,经过油冷却,分离轻质燃油。轻质燃油塔釜中的急冷油经过滤器过滤后,一小部分的脱油机中使用脱乙烷技术生产重质燃料油,其余的急冷油通过稀释蒸汽用于热回收。除了一部分急冷油进入裂化炉的油冷却器外,其余部分返回急冷油塔。
        (二)急冷水系统
        由裂化炉产生的裂化气体进入急冷水塔,并直接接触并冷却其中的循环急冷水。冷却后的热解气从油和水中分离出来,一部分分离出的汽油返回到急冷油塔进行二次冷却,其余的则送到汽油分离器中。急冷水塔中的急冷水通过热回收过程进行加热,并且蒸汽用作蒸汽系统的进料。
        (三)稀释蒸汽发生系统
        工艺水和蒸汽发生塔是稀释蒸汽发生系统的主要组成部分。裂解炉中裂解气反应过程中的大部分稀释蒸汽被急冷水塔冷却并回收热量,然后在稀释蒸汽产生系统中重复使用。
        二、急冷水乳化的原因
        急冷水的乳化现象是指急冷水为乳白色,油水混合物不能分层,影响裂化炉的运行,带来更大的环境问题。急冷水乳化的主要原因包括以下几个方面。
        (一)急冷水pH过高
        实验表明,乙烯装置中急冷水的pH值应控制在6.5-7.5左右。如果急冷水的pH值高于8.7,则将发生明显的乳化。急冷水的PH值过高的主要原因有两个。一个是急冷水塔pH调节泵的入口过滤器被堵塞,这导致氨泵在早期的大喷射冲程。清洁过滤器时,会产生大量的氨。在短时间内进入急冷水系统会使急冷水的pH值急剧上升,并且在溶液制备过程中搅拌不均匀也会导致急冷水的pH值波动。第二个原因是洗涤塔的弱碱热交换器的内部泄漏,这会导致急冷水的pH值太高。弱碱热交换器的管侧吸收急冷水,而壳侧则吸收碱液。当苛性洗涤塔的弱碱热交换器内部泄漏时,即使氨泵完全停止运行,急冷水的pH值也会很大。上升。
        (二)重油进入急冷水系统
        如果急冷油塔的运行不正确,很容易导致汽油的干点过高,急冷油塔的裂解气会将重组分带入急冷水塔,减少了油水的产生。重油进入急冷水塔,减小了急冷水与机油的密度差,进而发生了急冷水的乳化现象;此外,锅油冷却器的内部泄漏锅油冷却器具有以下功能:急冷油的回流和温度调节,因此,如果平底锅油冷却器有内部泄漏,也会引起急冷水油水分离困难和乳化现象。
        (三)药剂的相互作用引起急冷水乳化
        为了解决碱性洗涤塔中结垢的问题,有必要注入一种含分散剂的试剂,碱性洗涤塔系统产生的热解气体在返回到急冷器中时会与注入到急冷器系统中的试剂发生反应,造成急冷水乳化。


        (四)急冷水塔釜温过高
        在高负荷运行下,快速冷却水回流热交换器会严重结垢,这也可能导致热交换器冷却水压力值过低,或者冷却水供应温度过高,从而可能导致循环快速冷却 回水温度过高。它将给冷水塔带来过高的热负荷,然后导致急冷水塔的温度过高。在过去,急冷水在过去非常容易乳化。
        (五)设计上的不合理
        急冷水塔的设计缺乏必要的合理性也会导致急冷水乳化。每天进行一次急冷水的离线分析。如果设计没有在线提供淬火水pH值的分析表,则无法及时掌握和调整淬火水pH值的变化,由于pH值过高很容易发生价值。
        三、急冷水乳化后的处理对策
        快速的冷水乳化将对乙烯装置造成严重影响,不仅会导致乙烯装置在运行过程中突然停止生产,损坏设备,还会对环境造成更大的危害,在严重的情况下还会对乙烯装置的发展造成不利影响。设备会爆炸,危及操作人员生命安全。因此,在乳化急冷水时,必须详细分析引起急冷水乳化的原因,然后必须采取针对性的措施对其进行及时处理。面对急冷水的乳化现象,一般的处理原理是将精制水引入急冷水塔的塔釜中进行置换,增加工艺水汽提塔中汽提蒸汽的量,并实现大部分的油汽提回急冷水塔。有效的措施是防止油气进入蒸汽发生系统并引起裂化炉的波动。注意,如果将急冷水乳化,则裂化炉将禁止空气焦化操作。在加水汽油的情况下,建议将部分精炼汽油引入急冷油塔的汽油回流中,以减少来自急冷水塔的汽油量并防止水蒸气进入急冷油塔。另外,应适当提高锅油的回流温度,以确保急冷油塔系统的稳定运行。
        (一)急冷水pH波动大的处理方法
        首先是对碱泵的注入情况进行详细检查,定期校准碱泵的量程,并及时更换长期运行且严重老化的设备,以确保碱泵在以下条件下处于良好的工作状态。此外,应定期检查弱碱换热器,以防止淬火水的pH值因换热器内部泄漏而波动,并应及时跟踪和监测原料中的氨含量,以免原料中过量的氨含量导致急冷水PH值波动太大。
        (二)重油进入到急冷水系统的处理方法
        对于因汽油干点过高而引起的乳化问题,处理方法应是增加急冷油塔的副馏分,加速和增加急冷油塔顶部汽油的回流,并控制汽油的干燥。尽可能将温度保持在208℃-210℃。如果此问题是由于底油回流冷却器的内部泄漏引起的,则应对热交换器进行大修。同时,为了能够及时发现热交换器的内部泄漏,必须定期检查急冷水侧出口处的油含量变化。检查以确保热交换器正常运行。
        (三)对药剂的管理方面
        在使用新药或更改药物成分之前,应充分进行药物的反应测试。值得注意的是,应逐渐逐渐增加药物的注射量,以避免药物与急冷水乳化的相互反应。
        (四)对换热器的管理方面
        为了确保急冷水热交换器具有良好的热交换效果并始终处于良好的运行状态,建立了专门的急冷水热交换器管理帐户,可以及时监控热交换器的换热效果 通过日常管理。后续管理,及时更换换热效果差的换热器。焦炭也应及时切出,以确保有效回收急冷热量,并避免在急冷水塔中积聚过多热量,这可能导致急冷水温度过高而导致急冷水乳化。
        (五)增加急冷水pH在线分析表
        在设备上增加急冷水在线分析表功能,通过仪表数据的反馈实时观察急冷水的pH值变化,以确保可以及时进行相应的调整;急冷水的pH值处于相对稳定的状态。
        结语
        所以,我们在针对乙烯生产装置急冷水乳化的时候,就要引起重视,通过引起乳化的原因制定相应的对策,这样才能降低乳化的概率。
        参考文献:
        [1]蔡云.乙烯装置急冷水系统pH值的自动控制技术[J].炼油与化工,2016(06).
        [2]孙青先,窦珍.急冷水乳化原因浅析及技术改造[J].化工管理,2017(32),210.
        [3]于振清.乙烯装置急冷水温度低的原因分析及处理[J].石油石化绿色低碳,2017(06)
        作者简介:姓名:孙新民,性别男,出生日期1965/9/27,民族汉,籍贯山东平度,在大庆石化公司化工一厂裂解车间从事操作工作,联系地址:大庆石化公司化工一厂裂解车间,邮编:163000。
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