气体分馏装置影响丙烯收率的因素及对策

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:周明慧
[导读] 摘要:文章主要是分析了气体分馏装置的现状,在此基础上讲解了先进控制系统的设计技术,最后探讨了影响装置丙烯收率的原因,提出了可行性的解决方案,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        中国石油哈尔滨石化公司  黑龙江哈尔滨  150070
        摘要:文章主要是分析了气体分馏装置的现状,在此基础上讲解了先进控制系统的设计技术,最后探讨了影响装置丙烯收率的原因,提出了可行性的解决方案,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        关键词:气体分馏装置;影响丙烯收率的因素;对策
        1前言
        当前我国社会经济的不断发展,同时也推动了石油化工行业的发展进程。当前石油化工行业对丙烯的需求量在不断增加,为此如何能够获取到更多标准的丙烯产品是当前有关人员应当思考解决的难题。
        2气体分馏装置的现状
        根据气体分馏的单位产品数据,气体分馏装置的年平均加工负荷量为150000吨。通过改造分馏技术和单位的性能,中国的天然气分级单元已得到改善至300000吨/年。气体分馏单元一般采用四塔生产工艺炼油厂二次加工装置所产液化气,是一种非常宝贵的气体资源,富含丙烯、正丁烯、异丁烯等组分,它既可以作为民用燃料,又可以作为重要的石油化工原料。随着油气勘探开发的快速发展,天然气资源得到充分利用后,民用液化气的需求量将大幅度减少,同时,丙烯、丁烯的需求量也因为下游消费领域的迅速发展而大幅增加。因此,充分利用液化气资源以提高其加工深度,最终增产聚合级丙烯、正丁烯、异丁烯等高附加值的化工产品,日益受到石化行业的重视。
        3先进控制系统的设计技术
        气体分馏单元的先进控制系统的核心是各种变量的估计和控制。随着先进控制系统的内涵相对富裕,时间强劲,没有特别严格的统一定义,引进先进的控制系统可以控制气体分馏单元,提高动态变量在气体过程中的控制功能分馏,降低能量消耗,并在气体分馏过程中改变波动幅度,提高气体分馏单元的稳定性和装置的安全性,确保产品的质量,提高了产品的产量,节省能耗,降低设备的运行成本并减少污染。
        4影响装置丙烯收率的原因分析
        4.1、原料中乙烷气的影响
        在实际生产中,原料乙烷的含量大,该单位的丙烯产率低于0.5%,单位的平均丙烯产率可达22.32%。在乙烷气体含量为1%-3%的情况下,操作效果很大,丙烯产率可达7%-8%。气体分馏单位从1月至6月液化到2015年6月。当原始气体中的相关气体含量高时,气体的丙烯产率根据统计数据相对较低。
        4.2、C-102压力控制系统携带损失
        C102的主要功能是再次分离混合的C2C3组分并去除乙烷组分。分离出的乙烷组分通过D103顶部的压力控制管线排放,根据2015年份问题年混合C2C3的分析数据,丙烯含量约为68.2%,高达89.2%,2015年主要组分为混合C2C3分数,气体通过C102顶部回流控制的D103压力排放(乙烷气体)储罐,乙烷不是呼吸机的主要成分煤气。那个丙烯平均含量超过83.7%,达到93.8%。在正常生产条件下,乙烷气体进入系统循环排放,虽然没有损失,但只会增加系统的能耗设备。但是,在系统的长期循环中,对气体分离装置原料中的乙烷气体进行了仔细的分离随身携带这个案子,阀杆顶部回流槽D103的排气剂用于排放焊枪直接。那丙烯装置的直接排放损失很大大的。大的实际运行调整表明,C102冷却后的温度对装置排放乙烷气中的丙烯影响很大,其次是塔顶压力的影响。


        4.3、丙烷质量的影响
        丙烷中的丙烯含量也是导致丙烯损失的主要因素。因为丙烯蒸馏塔仅分离丙烷和丙烯,因此分馏的难度和准确性相对较高。在设计中,由大的回流比引起的问题是底部部件易于携带光部件,从而在丙烷中丙烯含量高。在实际操作中,丙烯整流塔需要更多的热量,其热水循环能力约为800t/h,这将容易导致单元操作和质量的波动,并影响丙烷中的丙烯含量。丙烷中的丙烯的平均含量为1.07%,最高含量为13.74%。
        5措施及对策
        5.1、稳定丙烯精馏塔塔顶压力
        天然气最初用于DCS,主要从单可变控制的角度来看。难以使用先进的技术思路和运营经验来控制生产过程,并且很难实现产品质量和丙烯高产量的最佳运行。因此,介绍了新技术,先进的APC套件控制软件用于控制生产过程,从单变量到高产的多变量控制和过程参数的优化,可以在一定程度上提高丙烯产率。丙烯蒸馏塔的不稳定压力将导致丙烯蒸馏塔的不稳定回流和整个系统中的波动。同时,到丙烯柱的不稳定回流将导致不稳定的回收率丙烯蒸馏塔,重构件并不完全返回到柱的底部,这将导致不合格的丙烯产品。因此,稳定系统的压力是实现装置安全生产的重要方法。
        5.2、回流比及塔釜丙烷采出量
        对于丙烯蒸馏系统来说,压力、温度、回流、适应性以及任何偏离正常值的参数都是可能的波动。如果回流速度太大,丙烯产品吹得太高,丙烯塔沸腾,加热交换率增加,能耗增加,丙烯会从塔中撞击出来,如果回流速率过高,丙烯产品就会失效,因此合理的回流比是丙烯精馏系统运行的关键,回流罐回流到丙烯塔的变量是丙烯,研究了产品质量之间的关系,确定了最佳回流比。结果表明,在丙烯质量≥99.6%(体积分数)和丙烷质量≥95%(体积分数)下,回流在约800t/h处控制,进料体积在50-52t/之间。因此,在丙烯质量的条件下≥99.6%(体积分数)和丙烷质量≥95%(体积分数),在大约800t/h中控制回流,这对于确保产品质量最佳回流非常重要比率为15.4-16.0。丙烯蒸馏塔底部的循环丙烷的量是控制柱底部的材料热平衡的重要手段。如果丙烯蒸馏塔底部的量太大,丙烯蒸馏塔再沸器,塔热利用率低,底部将非常低,丙烯损失大,大量丙烷将积聚在丙烯蒸馏塔的底部,并且系统中的重组分将向上移动,导致不合格的产品丙烷。通过增加回流以减小重量的成分,托盘上的液相太多,塔压差增加,塔底部的丙烯损失增加,这将导致严重情况下的油位移,因此,合理回收丙烷是丙烯蒸馏系统的关键参数。丙烯蒸馏系统进料中的丙烷含量可以通过在线表和离线样品分析来计算C3出口材料组成,从而合理地调节丙烷恢复。此外,可以根据丙烯产品中丙烷含量的变化进行微调。柱底部的适当回流比和丙烷回收率是丙烯蒸馏系统的操作的重要参数和稳定系统操作的重要手段。调整四个月后,塔的底部损耗从约10%降至约4%。
        6结束语
        由上可知,有关人员应当采用到科学合理的措施,对会影响到气体分流装置的因素进行严格的控制,才能够有效确保到气体分馏装置的运行,有效提升到企业的经济收益。
        参考文献:
        [1]乙烯装置丙烯塔运行问题分析及对策[J].钟锡海,陈奋龙,王崇明,张小宇. 石化技术与应用.2005(05)
        [2]气体分馏装置标定分析[J].由宏君,郭志军,李丰华. 当代化工.2003(03)
        [3]气体分离工艺流程改造及效益分析[J].于树人. 炼油设计.1998(06)
        [4]气体分馏装置若干问题的探讨[J].褚雅志. 炼油设计.1998(02)
 
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