聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造

2013年11月工业催化Nov.2013第21卷第11期INDUSTRIAL CATALYSISVol 21 No 11石油化工与催化聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造柯于峰’,江汇涛,陶海桥(中国石化股份有限公司长岭分公司,湖南岳阳414012)摘要:聚丙烯装置扩能改造后,丙烯精制系统原料处理量增加,丙烯精制深度下降,又因受到炼油改扩建项目工艺和原料油变化的影响,精制丙烯的硫含量和砷含量严重超标,使聚丙烯装置双向拉伸聚丙烯薄膜专用料PPH-F03G的生产难以正常进行。为保证精制丙烯满足聚丙烯装置生产PPH-r03G的要求,对丙烯精制系统进行改造,采用双塔串联、分子筛脱水塔改为硫水解塔、新增脱硫塔和更换填料等措施提高原丙烯精制系统的脱水、脱硫和脱砷的能力。丙烯精制系统改造后,精制丙烯的质量得到提高,PPH-F03G专用料生产得到恢复,同时减少了丙烯聚合催化剂和給电子体的用量,经济效益提高。关键词:石油化学工程;两烯;精制;聚丙烯doi:10.3969/.iss.1008-1143.2013.11.014中图分类号mQ426.95;TQ325.14文献标识码:A文章编号:1008-1143(2013)110062403Reform of propylene purification process in polypropylene plantKE Yufeng", JIANG Huitao, TAO HaiqiSinopec Changling Company, Yueyang 414012, Hunan, ChinaAbstract: After increasing the capacity of polypropylene plant, the former propylene purification installationcould not meet the requirements of polymerization due to the impact of the technology and the raw oil changeof expansion project in Changling refinery. The contents ofsulfur and arsenic excceeded the standard seriouslyand it was difficult to produce two-way stretch polypropylene film PPH-F03G special material. In order toefficiently remove H20, S and As from the feedstock propylene, the purification installation was reformedThe twin towers series and molecular sieve dehydration tower were changed into sulfur hydrolysis tower, thenew desulfurization tower was added and the packing was replaced. The application of these measures im-proved the ability of original propylene refining system for dehydration, desulfurization and arsenic remov-al. After reforming the quality of purified propylene was improved and could meet the requirements of polymerization. The polypropylene plant could run steadily and polypropylene quality was satisfactory. Theproduction of two-way stretch polypropylene film PPH-F03G special material was recovered. The amount ofpolypropylene catalyst and the activating agent consumed lower. The economic benefits were increasedKey words: petrochemical technology; propylene; purification; polypropylenedoi:10.3969/j.isn.1008-1143.2013.11.014CLC number: TQ426. 95; TQ325 1*4 Document code: A Article ID: 1008-1143(2013)11-0062-03中国石化股份有限公司长岭分公司炼油厂丙烯中,有机杂质硫(以羰基硫的形式存在)、砷(以砷化由催化裂化装置产生的液化气经气体分馏得到,其氢的形式收稿日期:2013-07-20;修回日期:2013-09-25THEE国煤化工2S、C0)含量较作者简介:柯于峰,男,主要从事聚丙烯生产技术管理工作。通讯联系人:柯于峰。E-ml:kyfeng,cls@sinopec.com2013年第11期柯于峰等:聚丙烯装置丙烯精制系统技术改造高,使丙烯聚合催化剂中毒活性降低,导致产品质丙烯中硫和砷等杂质含量超标,使聚合反应过程中量不合格。的催化剂和给电子体用量大幅增加,产品质量下降,为了适应聚丙烯市场需求,2003年,中国石化专用料PPH-F03G生产难以维持。因此,需对丙烯股份有限公司长岭分公司长盛公司对原设计能力为精制系统进行改造确保丙烯质量满足聚丙烯装置70kt·a的聚丙烯装置进行扩能改造使生产能力的生产需求。本文主要介绍聚丙烯装置丙烯精制系达到140kt·a。聚丙烯装置扩能改造后,丙烯精统技术改造情况。制系统的原料处理量增加,由于丙烯精制系统没有与聚丙烯装置改造同步进行,致使丙烯精制深度下改造前降,更为严重的是自2010年炼油改扩建项目投产1.1改造前的工艺流程后,受新建催化裂化装置工艺和原料油变化的影响,丙烯精制系统改造前的工艺流程如图1所示。精丙爆相丙爆第一脱水塔第二脱水塔汽提塔硫塔第三脱水塔脱砷塔图1丙烯精制系统改造前的工艺流程Figure 1 Process flow of propylene purification system before reforming来自芳烃罐区的粗丙烯先进入丙烯预精制单5.91h-',精制效果更加不理想。元,经第一脱水塔(内装固碱)和第二脱水塔(内装3A分子筛)两级脱水后再进入丙烯保安精制单元。表1聚丙烯装置改造前后各塔的体积空速(h1Table 1 Volume space velocity in the towers of在保安精制单元中,丙烯先进入汽提塔脱除CO、O2polypropylene unit before and after reforming(h -和CO2后,送入脱硫塔(内装硫水解剂和脱硫剂)以精制设备改造前改造后脱除COS和H2S,然后再进入第三脱水塔进行(内第一脱水塔2.39装3A分子筛)深度脱水,再进入脱砷塔进行(内装第二脱水塔1.292.39脱砷剂)脱砷。经预精制和保安精制后的丙烯进入脱硫塔反应器供料罐第三脱水塔脱砷塔3.185.911.2存在的问题丙烯精制系统在改造前与70k·a-的聚丙烯装置相配套。聚丙烯装置改造后,丙烯精制系统的2改造后原料处理量由194m3h增至360mh,各2.1改造后的工艺流程塔装填系数以0.8计,体积空速变化见表1。由表1受时间限制,本次改造立足于丙烯预精制单元可以看出,聚丙烯装置改造前后各塔的体积空速均现有设施,通过对工艺流程优化及增加大容量设施有不同程度的增加。过高的体积空速导致丙烯与精解决丙烯中羰基硫含量超标的问题。对保安精制单制催化剂的接触时间缩短,降低了精制深度,尤其当元已饱和失丙烯中的硫和砷等杂质含量变化较大时,由于改造烯中砷含量TH中国煤化工更换,解决丙CNMHG希预精制系统后脱硫塔和脱砷塔的体积空速分别达到408h和工艺流程如图2所示。工业催化2013年第11期预精制丙烯粗丙烯第一脱水第一脱硫塔脱水脱硫塔第二股硫塔第二脱水塔图2丙烯预精制系统改造后的工艺流程Figure 2 Process flow of propylene prepurification system after reforming来自芳烃罐区的粗丙烯先进入第一脱水塔(内见表4。装固碱)脱水,再进入第一脱硫塔(内装硫水解剂水解有机硫,然后进入脱水脱硫塔进行(内装固碱表4改造前后双向拉伸聚丙烯薄膜专用料的质量对比Table 4 Mass comparison of two-way stretch polypropylene脱水和脱硫,又进入第二脱硫塔(内装水解剂和脱film special material before and after reforming硫剂)脱除H2S,最后进入第二脱水塔(内装3A分改造前改造后子筛)深度脱水,预精制后的丙烯进入保安精制单灰分/g·g270~2247-270元,进一步脱除丙烯中的水、硫和砷等杂质。熔融指数/g·(10min)29~3.43.0~32.2改造效果等规度/%95.3~96.395.5~96.1改造前后丙烯精制效果对比见表2,催化剂和黄色指数1.7~-2.8给电子体单耗对比见表3。表2改造前后丙烯精制效果对比由表4可知,改造后灰分明显降低,熔融指数与Table 2 Effect comparison of propylene等规度波动区间变窄。装置改造后生产的双向拉伸purification before and after reforming聚丙烯薄膜专用料破膜率低,雾度低,挺度与收缩性改造前改造后兼顾,后继加工性变好。羰基硫含量>200×10-9<20×10-92.3经济效益砷含量>65×10-9<20×10-°2011年丙烯精制系统改造完成后,共生产了518t双向拉伸聚丙烯薄膜专用料PPH-F03G表3改造前后催化剂和给电子体单耗对比Table 3 Consumption comparison of the catalyst and按PPH-FO3G与PPH-m03G市场差价100元·t计activating agent before and after reforming算,增加经济效益约465万元。2011年聚丙烯装置改造前改造后总产量118630t,催化剂用量减少约1.67t,给电子催化剂用量/g·t31.75体用量减少2.35t。以催化剂市场价141.9万元·t给电子体用量g·t40.2020.37和给电子体市场价13.8万元·t计算,共节约费用269万元。改造总投资约342万元,经济效益显著。由表2和表3可知,技术改造完成后,达到了预期目标,丙烯中羰基硫和砷等杂质的脱除效果显著3结论双向拉伸聚丙烯薄膜专用料PPH-F03G的生产恢中国石化股份有限公司长岭分公司长盛公司聚复正常。丙烯质量的提高,改善了聚丙烯质量,使聚丙烯装置的丙烯精制系统改造后,丙烯精制能力提丙烯装置负荷提高到180t·h。相同负荷下,催高,精制效異眼改法型了预目标,保证了双化剂和给电子体的消耗量大幅下降,聚丙烯装置盈向拉伸聚因中国煤化工G的平稳生产利能力显著提高。减少了丙烯CNMH的用量,经济效改造前后双向拉伸聚丙烯薄膜专用料质量对比益提高。