如何提高气分装置丙烯收率

如何提高气分装置丙烯收率贺赢锋玉门油田分公司炼油化工总厂甘肃酒泉735200摘要:本文介绍了气分装置的工艺流程,并分析了影响丙烯收率的主要因素,通过改善装置操作条件和优化吸收稳定系统等操作措施,使得气分装置丙烯收率大幅提高,达到了增产丙烯提高装置经济效益的目的关键词:气分装置;丙烯收率;优化吸收;操作Abstract: This paper introduces the technological process of gas fractionation unitand analyzed the influence of propylene recovery factors, through themprovement of equipment operation and optimization of absorption andstabilization system operation measure, make the gas separation devicesubstantially improve yield of propylene to propylene raise device economicbenefitsKey words: gas separation device; propylene yield optimization operationabsorption中图分类号:TE624文献标识码:A目前我国丙烯的发展速度已经超过了乙烯,市场上丙烯价格也逐渐攀升。因此多产丙烯已成为各炼油厂增加效益的重要手段。世界上丙烯产量中的70%的丙烯来自乙烯生产的裂解装置,28%则依靠炼油厂,总之,在汽油价格疲软和丙烯需求增长的形势下,对炼油厂来说,增加炼厂丙烯产率是一条提高炼厂效益的有效途径。体分馏装置是将催化裂化装置生产的液化石油气按后续加工装置的要求,分离成各种馏分。如何提高丙烯的收率和回收率一直是装置生产的主要课题,也是衡量装置运行水平的重要指标1.气体分馏装置简介1.1工艺原理中国煤化工气体分馏是利用各组分之间相对挥发度的不同而将YHaCNMHG留过程,即在提供回流的条件下,使汽液相在塔盘上,进行多次逆向接触,把多次汽化、多次冷凝的过程有机地结合起来,在每层塔盘上进行传质和传热,从而使混合物中的轻重组分得到较高程度的分离,最终塔顶得到轻组分、塔底得到重组分的一种蒸发和冷凝同时进行的汽液相之间的传热传质过程。1.2工艺流程本文以玉门炼化气体分馏装置为例,其流程为四塔常规设计:即脱丙烷塔、脱乙烷塔、丙烯塔(1)和丙烯塔(2)(如图1所示),液化气通过脱丙烷塔进料泵从原料缓冲罐抽岀,与原料-碳四换热器换热后,再经脱丙烷塔进料加热器加热,以泡点状态进入脱丙烷塔,塔顶蒸岀的碳二、碳三馏分经脱丙烷塔顶冷凝器冷凝后进入脱丙烷塔顶囯流罐,冷凝液自脱丙烷塔顶回流罐抽岀,一部分用脱丙烷塔顶回流泵抽岀送入塔顶第69层塔板上作为塔顶回流,另一部分用脱乙烷塔进料泵抽出,送入脱乙烷塔作为进料。塔底碳四、碳五馏分经原料-碳四换热器与原料液化气换热后再经碳四馏分冷却器冷却后出装置。脱乙烷塔塔顶蒸岀的碳二、碳三馏分经脱乙烷塔顶冷凝器部分冷凝冷却后进入脱乙烷塔回流罐,未冷凝的气体主要是♂烷和部分丙烯、丙烷,由回流罐上部经压控阀放至催化气压机岀口回收丙烯,也可进入高压瓦斯管网。冷凝液从脱乙烷塔顶回流罐用脱乙烷塔囯流泵抽岀送入塔顶57层塔板上作囯流。脱♂烷塔底的丙烯-丙烷馏分自压进入丙烯塔(1)作为进料。由于丙烯塔的总塔板数为200层ADⅴ高效浮阀塔板,故分为丙烯塔(1)和丙烯塔(2),两塔串联操作。丙烯塔(1)顶部气体通过管线引至丙烯塔(2)底部最下层塔板下作为上升气相,丙烯塔(2)塔釜液相通过丙烯塔中间泵(P-8107)送入丙烯塔(1)顶部第一层塔板上作为液相内回流。中国煤化工CNMHG催化液化气自双脱部分来口院两烷塔剧冷凝器乙杭培底重沸器碳三馏分白脱乙烷塔来烯产品冷器图12.如何提高丙烯收率中国煤化工CNMHG21影响丙烯收率的主要因素2.1.1原料组成的影响(1)催化装置液化气中C2等轻组分的含量高低会影响气分分馏的操作,轻组分过多,容易导致气分原料罐因压力髙泄压以及脱乙烷塔顶排不凝气情况的发生,从而导致丙烯收率的下降。(2)催化装置液化气中C3组分含量的高低对于丙烯收率起着至关重要的作用,液化气中C3组分含量越高,丙烯收率总收率也会相应的提高2.1.2各塔操作条件的影响2.1.2.1各塔工艺控制参数表1主要工艺参数项目单位指标脱丙烷塔进料温度65±10脱丙烷塔塔温度95~115脱丙烷塔顶温度30~55脱丙烷塔塔底压力MPa1.50~1.98脱丙烷塔回流比6±3脱乙烷塔塔底压力脱乙烷塔底温度62±10丙烯塔(1)底温度45~60丙烯塔(1)底压力MPa1.35~1.98丙烯塔(2)顶温度35~45丙烯塔回流比30±52.1.2.2各塔操作对丙烯收率的主要影响(1)脱丙烷塔:脱丙烷塔进料量波动太大,容易造成塔物料和热量的不平衡,影响丙烯收率;进料温度的变化会造成脱丙烷塔塔顶塔底冷热负荷的变化,脱丙烷塔一般以泡点进料的方式进料,偏离泡点进料温度越远,冷热负荷变化越大,容易导致发生塔液泛或者淹塔现象的发生。(2)脱乙烷塔:脱乙烷塔在正常操作中处于全回流状态,被脱除的C2组分是从回流罐顶部以气相排出。一般情况下,由于C2含量较少,H中国煤化工组分CNMHG含量达到40%~60%时塔的压力才能稳定。当C2组分达到脱乙烷塔顶产品质量控制要求后,可通过压力调节阀进行排放;倘若C2组分中含有大量的C3组分(C3组分含量>45%)时,应立即停止排放,否则会使C3组分损失增加,丙烯收率降低。但由于平时操作中压控阀处于常开状态,C2积聚一定量后就会引起塔顶压力的升导致泄压过程中丙烯的损失(3)丙烯塔:丙烯塔回流比以及塔釜液的大小会影响丙烷以及丙烯的产品质量和收率,容易造成塔超负荷运行,导致塔液泛淹塔现象的发生,从而导致丙烷夹带丙烯或者丙烯中含丙烷的情况发生22如何提高丙烯收率2.2.1改善上游装置操作条件气分分馏装置的上游装置是催化裂化装置,改善和提高催化裂化装置的操作条件有利于提高丙烯收率(1)根据原料选择合适的催化剂以及丙烯助剂,有利于提高丙烯收率。(2)缩短反应时间,提高反应温度等,利用氢转移能力较低的分子筛催化剂均可达到提高丙烯收率的目的。(3)优化吸收稳定系统操作:第一,优化工艺流程,使装置的吸收稳定系统由单塔流程改为吸收解吸双塔流程,使吸收、解吸这2个相反的过程分开进行;第二,深度稳定,改善补充吸收油质量。因补充吸收油中C3、C4含量高,就降低了贫气中C3、C4组分被溶解的量,因而被贫气带出的C3、C4量就增加,影响干气质量,增大了液态烃损失。深度稳定的具体措施主要有:1)在稳定塔操作压力定时,提高塔底温度,减少汽油中C3、C4的含量:2)控制好脱乙烷汽油中乙烷含量,不出不凝气:3)控制好稳定塔顶冷却器的岀口温度,选择合适的回流比:4)提高吸收塔压力,提高吸收率,降低干气中C3、C4组分的含量。第三,降低吸收温度:温度对吸收效果有显著影响,温度越低对吸收越有利第四,控制好补充吸收油流量,加大液气比有利于提高吸收效率。第五,减少不凝气的排放。不凝气中含有大量的C3、中国煤化工质量气体排入瓦斯管网太可惜了。所以,要控制好稳定塔进料CNMHG作好稳定塔,尽量不排不凝气。2.2.2优化气体分馏装置操作及工艺流程(1)提高原料罐压力,低于1.3MPa的情况下不进行泄压,减少因泄压造成的丙烯损失(2)脱丙烷塔平稳进料,控制进料温度在泡点温度,保证脱丙烷塔的物料平衡和热量平衡;控制好回流比及塔液面,控制好塔顶塔底压力温度,防止C4C5物料夹带C3组分,造成丙烯收率降低。(3)控制好脱乙烷塔的温度和压力,在不影响操作的情况下适当提高操作压力,减少不凝气的排放,从而降低因不凝气排放造成的丙烯损失。(4)控制好丙烯塔回流比及釜液量,防止塔液泛及淹塔现象的发生;控制好塔的温度,降低丙烯塔的操作压力,有助于丙烯-丙烷的相对挥发度,有利于精馏的进行,从而提高丙烯丙烷的质量和收率,减少丙烷中丙烯含量(5)对脱丙烷塔顶不凝气进行工艺改造,不直接排放至燃料气管网,而是将不凝气进行回收,返回催化装置;对聚丙烯装置中长期循环囯收的丙烷含量较高的丙烯进行回炼改造,返回气体分馏装置原料重新分馏。下表所示为气体分馏装置原料罐液化气在工艺改造前后的分析数据(数据为10天的平均值)表2空气+甲烷|乙烯+乙烷|丙烷丙烯|(4(改造前)液化气2.952.9312.5943.123941(改造后)液化气2.452.5312.6845.873647从上表可以看出,通过改造液化气原料中丙烯含量提高了3.75%,效果比较显著。3.结束语综合近期国内外炼厂增产丙烯的技术,主要包括两类:气体分馏装置增产丙烯和利用炼厂烯烃资源增产丙烯。气体分馏装置实施先进控制技术,提高了操作水平,保证了目标值丙烯纯度质量要求,坚持应用,定为企业增添效益。多种途径增产丙烯将为增长中的丙烯需求提供可靠的保证。参考文献:中国煤化工CNMHG[]陈俊武催化裂化工艺与工程[M北京中国石化出版社,2005:244-2492]周琼等炼厂增产丙烯措施探讨,2001年石油炼制技术大会论文集,20019-24[3]景立新,吴大可锦西石化分公司气体分馏装置扩能改造.石油化工炼制200中国煤化工CNMHG