中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂化工车间 新疆乌鲁木齐 831400
摘要：丙烯作为一种化工原料，在工业生产中发挥举足轻重的作用，可以用来生产多种重要的有机化工原料、生成合成橡胶等。随着全球丙烯的消费数量的增长，需要提高丙烯产品的收率，才能满足石油化工生产的需求。
关键词：气体分馏装置；丙烯收率；技术措施
引言
由于近年来市场需求的变化，丙烯的价格远远高于液化气的价格，因此，气体分馏装置的丙烯产品就成为主要的利润挖潜点。优化操作控制，提高丙烯收率就成为装置技术攻关的重要课题。
一、气体分馏装置的现状
根据对气体分馏装置生产产品的数据分析，我国气体分馏装置的处理量是一年15万吨左右，通过对分馏技术的改造和对装置性能的改造，目前我国气体分馏装置的处理量提高到了一年30万吨。我国的气体分馏装置一般采用五塔模式设计的生产流程，主要包括脱乙烷塔、脱丙烷塔、丙烯精馏塔、轻C4塔和重C4塔，其中的丙烯精馏塔是由塔—3(丙烯塔—1)和塔—4(丙烯塔—2)构成的接力塔，主要用于生产聚合丙烯。用于分馏的气体主要来源于二催液态烃和重催液态烃，生产出来的产品主要有丙烷、丙烯、轻C4和重C4。
二、丙烯产品的属性
在石油化工生产过程中，将石油加工分馏，形成一定的馏分，得到合格的产品。生产的丙烯产品的分子量一般为42.08，沸点是-47.7℃，闪点是-108℃，分子式为C 3 H 6，性质是低毒，有麻醉的作用。质量规格丙烯≥98%，实测为99.24%。丙烯中水含量是水≯300ppm，实测是285ppm，丙烯中硫含量为硫≯10ppm，实测是4.5ppm。生产出的精丙烯作聚丙烯原料，广泛应用于石化生产中。该装置生产丙烯产品的基本原理是利用物理分离的原理，对液态烃中的各组成部分，依据在同一压力下具有不同的挥发度的特点，而加以分离分馏的过程，生产出较高纯度的丙烯、丙烷等产品。
三、丙烯收率的影响因素
丙烯产品实际收率较理论收率相差较多。原因主要有3个：（1）T-2002压力控制系统携带损失。T2002的主要作用是将经过脱丙烷塔分离的混合C2C3组分进行再次分离，脱去其中的乙烷组分。分离出来的乙烷气组分全部通过V2003顶的压控线排放出去。统计最近几年混合C2C3的分析数据，其中的丙烯含量每年在68.2%左右，最高的时候达到了89.2%。T2002顶回流罐V2003压力控制的气体进行放空（乙烷气），放空的乙烷气中乙烷不是主要组分，其中丙烯的含量平均高达83.7%以上，最高达到了93.8%。正常生产情况下，乙烷气排放在系统内进行循环，原则上没有损失，只是导致装置能耗的增加。但是，在系统内长期循环，催化稳定岗位操作调整不及时时，气分装置原料中乙烷气携带严重，这种情况下脱乙烷塔顶回流罐V2003放空是要直接进行排火炬，装置的丙烯损失很大。实际操作调整显示，T2002顶冷后温度的高低，对于装置排放的乙烷气中的丙烯影响很大，其次就是塔顶压力的影响。（2）丙烯塔分离效果达不到要求。装置加工量小，致使部分丙烯混入丙烷产品中，造成丙烷产品纯度低、丙烯收率过低。（3）原料中乙烷气的影响。实际生产中，进料中乙烷气含量较多时对丙烯收率影响大，进料中的乙烷气含量在0.5%以下时，装置的丙烯收率能达到到平均:22.32%的水平，当进料中乙烷气含量达到1%~3%的情况下，对操作的影响程度比较大，丙烯收率下降的百分点能达到7%~8%。
四、提高气体分馏装置丙烯收率的技术措施
（一）消除乙烷气影响措施
（1）加强催化吸收稳定的操作
催化裂化吸收稳定岗位，要加强装置平稳生产的控制。
首先，要保证液化气质量的合格，尽量控制液化气中乙烷组分的含量在0.5%以下，保证原料质量稳定。其次，不断优化催化装置的操作，稳定液化气的组成，减少乙烷气的影响。
（2）V2001改造建议
如果进料携带的乙烷气含量较高，气体分馏装置进行操作调整的时候，就要在液化气进分馏塔前进行乙烷气的排放处理，以减少乙烷气对丙烯纯度的影响。因此，建议在V2001顶部增加排放乙烷气流程。对V2001进行工艺改造，增加排放乙烷气流程，流程去向可以走两路，一路去气体分馏装置低压泄压线，一路去火炬系统。当需要进行乙烷气排放的时候，可以根据情况具体调整排放方向，原料携带乙烷气量过大的时候，要直接向火炬线进行控制排放，以保证装置后续加工的平稳，保证丙烯收率。乙烷气携带影响按照每月一次计算，影响时间一班次的丙烯产量20 t，解决这一问题，对丙烯收率的贡献达到0.12%。
（二）回流比及塔釜丙烷采出量
（1）正确调整回流比
对于丙烯精馏系统，压力，温度，回流及采出，都是互相关联的，任何一个参数偏离了正常值都会造成系统波动。回流比过大，会使丙烯产品纯度过高，丙烯塔再沸器的热负荷增加，能耗增加，同时造成丙烯随丙烷从塔釜损失。回流比过小更会造成丙烯产品不合格。因此，一个适合的回流比是丙烯精馏系统操作的关键。以回流罐至2#丙烯塔回流量为变量，考察对产品质量的关系，以确定最优回流比。结果表明:在保证丙烯质量≥99.6%(体积分数)，丙烷质量≥95%(体积分数)卡边操作的条件下，回流量控制在800t/h左右。而进料量在50～52t/h左右，因此，在确保产品质量合格卡边条件下，回流比控制在15.4～16.0最优。
（2）适量的塔釜循环丙烷采出
丙烯精馏塔塔釜采出的循环丙烷量是控制塔釜物料热平衡的重要方法，如果丙烯精馏塔塔釜采出量过大，将导致丙烯精馏塔再沸器急冷水出入口温差降低，循环丙烷带走的热量多，急冷水取热效果差，塔釜的热量利用率低，丙烯损失大。如果循环丙烷采出量过小，则大量丙烷在丙烯精馏塔塔釜积聚，系统内重组分上移，造成产品中丙烷不合格。通过加大回流量来下压重组分，会导致塔盘上液相过多，塔压差增大，塔釜丙烯损失增大，严重时会导致液泛。因此，适当的循环丙烷采出量是丙烯精馏系统操作的关键参数。经验操作，通过碳三加氢出口物料组成在线表与离线样分析，可以计算出丙烯精馏系统进料中丙烷的量，从而适当调节丙烷采出。除此之外，还可根据丙烯产品中丙烷量的变化情况进行微调。
（三）优化脱乙烷塔T2002操作
（1）调整T2002进料位置
经过计算，当采用13层塔板的进料口时，较目前的15层塔板进料口，丙烯产品产量相对较多，乙烷气中的丙烯含量降低，同时脱乙烷塔的能耗也将相应降低。故建议调整进料口位置至13层塔板。
（2）控制T2002顶冷后温度
通过实际操作调整，在保证塔顶压力的情况下，T2002冷后温度高低对于乙烷气中的丙烯含量影响较大。当温度控制在44~46℃情况下，乙烷气中的丙烯含量下降近20%，对于装置的丙烯收率有很大的贡献。
五、结束语
总而言之，我们必须采取有效的措施，对气体分馏装置影响丙烯收率的因素进行严格的控制，保证气体分馏装置的正常运行，从而提升经济效益和社会效益。
参考文献
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