丙烯精制系统的改造

第23卷第6期石化技术与应用2005年11月Petrochemical Technology Application工业技术(453~455丙烯精制系统的改造陈得文2,张宝泉3,顾惠新,高玉林(1.中国石油兰州石化公司兰港公司,甘肃兰州730060;2.天津大学化学工程系,天津3000723.天津大学催化科学与工程系,天津300072)摘要:针对中国石油兰州石化公司兰港公司丙烯精制系统存在的缺陷,对其进行了改造,新增脱水脱硫及脱砷塔各1台。改造后,精制丙烯质量能满足110k/a的生产负荷要求;改造前,精制丙烯的合格率、聚丙烯中的灰分和主催化剂消耗量分别为44.6%,0.05%,0.094kg/t,改造后上述各值依次为100%,0.02%,0.070kg关键词:丙烯;精制;杂质;装置改造中图分类号:TQ221.21·2文献标识码:B文章编号:1009-0045(2005)06-0453-03中国石油兰州石化公司聚丙烯装置于催化剂有限责任公司生产。助催化剂三乙基铝1995年建成投产,该装置采用日本三井油化公司(简称A),其所含质量分数为94.0%,中国石油开发的液相本体聚合与气相本体聚合相结合的辽阳石化公司生产。第三组分环己基一甲基三釜连续聚合工艺,设计能力为40kt/a。经改造二甲氧基宀(JH-CMMS),浙江宁波金海雅宝后,装置的能力为110kt/a。然而在改造后,丙烯化工有限公司生产。精制系统仍存在缺陷,致使精制后丙烯质量达不到设计要求,导致聚丙烯装置操作不稳定,催化2丙烯精制工段操作条件剂消耗量高。因此对丙烯精制系统进行了改造丙烯精制是采用物理吸附及化学反应等方改善了精制丙烯的质量,确保了聚丙烯装置的平法来脱除丙烯中非烃类杂质的,改造前后操作条稳运行。件见表2。1原料表2精制工段操作条件1.1丙烯操作压力/MPa空速/h设备名称操作温度原料丙烯来源于兰州石化公司的重油催化改造前改造后改造前改造后裂化装置,其主要杂质见表1。脱水塔常温脱硫塔常温表1原料丙蠕中的杂质866杂质种类设计值实际最小值实际最大值总硫量/(mg·L.-1)≤10.0注:脱砷塔为改造后新增塔含水量/(μL·L>3000含氧量/(μL·L1)≤10.03杂质对聚合的影响含砷量/(μg·kg1>80003.1水中国煤化工为10,水的体积分1.2催化剂CNMHG丙烯聚合所用的主催化剂为三氯化钛(简称Ti),Cs-1型,含钛质量分数为0.3%~1.5%,含收稿日期:2005-06-28;修回日期:2005-08-01作者简介:陈得文(1971一),男,甘肃民勤人,学士,高级工程镁质量分数为15.00%~20.00%,山东营口向阳师。已发表论文3篇454·石化技术与应用第23卷数小于10×10时,聚合正常,当后者高于100×精制系统的改造10°时,基本不聚合。这是由于水与T及A4.1增设脱水塔发生了化学反应的缘故。在其他杂质含量合格由表3可知,若要提高产品质量,就必须进且不变的情况下,随着含水量的增加,主催化剂步降低精制丙烯中的含水量。为此对精制系消耗量也增加。当含水体积分数为1×10-6,5×统进行了扩容改造,在原有5台脱水塔(直径10-6,10×106,20×10-6,50×10-时,主催化剂1.2m,高6.0m)的基础上,增加1台直径为1.7的消耗量依次为0.051,0.053,0.065,0.070,m,高为132m的脱水塔;同时,将丙烯脱水塔的0.095kg/t空速由原来的6.40h降低到改造后的3.0h-1,其他操作条件不变。改造后,聚丙烯产品质氧对聚合的影响比水严重。含氧的体积分量得到明显改善。数大于20×10°时,随着含氧体积分数的增加表3丙烯中含水量对聚丙烯灰分及含氯量的影响x10聚丙烯等规度明显下降。当含氧体积分数为灰分含氯量2×10-6,5×10-6,10×10-6,20×106,25×10-6改造前改造后改造前改造后改造前改造后时,试样等规度依次为98.1%,98.0%,97.5%130027.210.296,5%,95.0%。3.3硫623140.012.4硫是丙烯中极为有害的杂质。无论是有机硫还是无机硫均不利于聚合,特别是COS,CS24.2增设脱硫、脱砷塔能使聚合终止。使用高效催化剂时,规定原料原脱硫工艺为3台脱硫塔串联。对此精制丙烯中总硫量的体积分数不大于1×10,C05脱硫系统进行了重新组合,在原有脱硫塔的基础的体积分数不大于0.1×10°,也有工艺要求上,新增1台直径为1.7m,高为132m的脱硫C0S的体积分数不大于0.02×10°。含硫量超塔,同时在此塔的下层装填氧化铝型脱COS水解标时会出现催化剂活性下降,消耗量增加,产量剂,上层装填氧化锌型脱硫剂;将原来的脱硫塔降低,试样中出现塑化块,甚至会发生不聚合等前两塔由串联改为并联,第三塔仍然与前两塔串现象联,并联两塔下部装填水解剂,上部装填氧化锌3.4砷型脱硫剂,第三塔全部装填氧化锌型脱硫剂。改聚合催化剂对砷更为敏感。因而对高效造后,其他操作条件不变,丙烯脱硫塔的空速由催化剂,规定精制丙烯中砷的体积分数要小于原来的6.40h降低到改造后的3.03h。在脱30×10°。在原料其他杂质含量不变的情况下,氧塔后新增1台直径为1.7m,高为11.0m的脱随着含砷体积分数的增加,主催化剂的消耗量也砷塔,并将原来的脱一氧化碳塔改为脱砷塔作为明显增加。当含砷体积分数为1×10-°,5×备用10-°,10×10-°,20×10°,30×10-°,50×10-9改造后生产的聚丙烯用于丙纶装置上,其换时,主催化剂的消耗量分别为0.060,0.061,网时间可延长到96h以上,效果良好。改造前后0.065,0.075,0.089,0.112kg/t精制丙烯杂质含量见表4和表5。表4改造前丙烯精制效果x106项目含水量总硫量含砷量精制精制中国煤化工精制控制指标CNMHGO最大值最小值2.1350.01258.0平均值2830.02736.0合格率/%97.297.6100.0100.075.2第6期陈得文等.丙烯精制系统的改造455衰5改造后丙烯精制效果含水量总硫量含氧量含砷量丙烯原料精制原料原料精制控制指标≤150≤1≤3000最大值20.07956.0最小值5.03.30.22.5157.0平均值2342.0合格率/%100.0100.0100.088.95改造后丙烯精制效果及聚丙烯质量6结论原料精制系统经过改造后,丙烯精制效果和a.通过对丙烯精制系统的改造,各新增1台聚丙烯质量均有提髙,其中精制丙烯质量的合格脱水、脱硫及脱砷塔,精制丙烯的质量能够满足率由改造前的44.6%提高到100%(见表6)。由于丙烯质量得到改善,致使主催化剂与助催化剂110kt/a的生产负荷要求。的消耗量也有较大幅度的下降,聚丙烯中的灰分b.丙烯精制系统改造前,精制丙烯的合格和等规度由改造前的大于0.05%和大于96%,变率聚丙烯中的灰分和主催化剂消耗分别为为改造后的小于0.02%和大于97%。44.6%,0.05%,0.094kg/t;改造后上述各值依次为100%,0.02%,0.070kg/t表6丙烯合格率与主催化剂消耗量的关系日期催化剂消耗量(kg·)丙烯合格率/%2004年6月参考文献204年7月2004年8月[1]张毓明.石油化工用脱毒剂浅谈[A].上海:全国制氢技术年2004年9月会,19992004年10月0.0672]张毓明聚丙烯原料净化技术及其工业应用[].工业催化2004年11月0.070100.02004年12月0.07200.02004(2):222005年1月0.07000.0[3]李玉贵主编液相本体法聚丙烯生产及应用[M]北京:化学2005年2月100.0工业出版社,1992读者·作者·编者·下2期要日1·丁烷氧化制顺丁烯二酸酐V-P-0催化剂的合成及应·乙腈碳四抽提丁二烯装置脱瓶颈技术改造用·单因素轮换法在聚丙烯涂层树脂研发中的应用微球装置管道气力输送系统的设计与应用芳烃抽提装置多产苯技术改造·粗乙腈气相色谱分析法的研究与改进·生物法处理气体中易挥发性有机物研究进展测定化工污水中化学需氧量的新方法—化工污水中中国煤化工化学需氧量分光光度测定法的改进CNMHG能研究·正离子聚乙烯醇的合成及其水溶液的稳定性加氢精制航煤变色问题分析及改进浆液外循环技术在聚乙烯装置上的应用及改进·用分馏塔顶循环油作干气再吸收塔的吸收·促进剂CBS装置的扩能及技术改造·二次转化降烯烃技术在生产新国标汽油中的应用