燕山乙烯改造

Technology InnovatiOn救水改造燕山乙烯改造李光松(北京燕山石油化工有限公司,北京,102500)提要介绍了北京燕山石油化工有限公司乙烯装置技术改造情况关键词燕山,乙烯装置,技术改造北京燕山石油化工有限公司乙烯裝置是采用美挥资产投资效益,缩小和消除与世界乙烯技术水平国 LUMMUS公司技术,于1976年建成投产的国內的差距,向国际乙烯装置的大型化、规模经营的发第一套30万ta大型乙烯装置。1992至1994年,展趋势靠拢,1992年至1994年,燕山对乙烯装置乙烯裝置实施了以扩大生产规模为主要目的的改扩进行技术改造,扩大乙烯生产能力建,装置改造到45万ta乙烯。1997年,燕山开2.1改造内容和规模始乙烯装置由45万t/a改造到66万t/a的前期工乙烯装置由年产30万t乙烯改造到年产45万t作,199年初项目获国家批准立项,计划2001年乙烯,工艺流程采取”两头一尾”的做法,即从原完成改造并投入使用料进料、裂解炉、裂解气急冷到裂解气压缩新建1燕山乙烯装置改造工程的特点是充分依托老套15万υa乙烯规模的系统,包括3台裂解炉和相厂,挖掘潜力,采用新技术对老装置进行改造和扩应需要的裂解气急冷及裂解气压缩系统。这些设备建来增加生产能力和提高效益,为企业的不断发展在原有区域内已无法布置,故在界区外另设一个新增加活力和后劲,同时也为我国乙烯工业发展探索区。由新系统产生的裂解气与老系统产生的裂解气条依靠技术进步,立足內涵发展,投资省、见效汇合后进入裂解气干燥系统及分离系统。分离系统快的技术改造新路子改造为45万υ/a乙烯规模装置简介改造后区域方块图如图1燕山30万ta乙烯装置采用美国 LUMMUS公原料,(老区30万t)原料、(新区15万t)裂解司技术,以轻柴油(AGO)为原料,在年开工80o0h时年产乙烯30万t。其技术路线是蒸汽裂解急冷裂解气五段压缩、高压脱甲烷、碳二产品加氢、低压单塔脱丙烷顺序分离流程。装置建成投产后,由压缩压缩于脱甲烷塔等部位存在着”卡脖子”问题,没有达到设计的30万t/a乙烯的生产能力,最大年生产分敵45万t能力只达到28万t/a针对裝置投产后存在的问图1改造后区域方块图题,1987年进行了以消除瓶颈,降低能耗为目的的技术改造改造内容主要有以下几项经过初步改造后装置的生产能力、能耗都达到了(1)裂解炉。新建的裂解炉区包括建设3台6设计值但与世界先进水平相比还存在较大的差距。中国煤化工满足增加15万ta乙2装置由30万t/a改扩到45万tbaYHCNMHG裂解轻柴油,又可裂解石脑油,毎台炉各有一组炉管可裂解乙烷。对流为了充分挖掘现有装置的潜力,最大限度地发段设有超高压蒸汽过热段化工进展201年第1朝392)原料给料系统。新建了与3台裂解炉对碱洗水洗塔及老区改造的脱甲烷塔均采用了高效填应所需的给料系统,包括:石脑油给料系统和轻柴料,提高塔的分离效率和处理能力。油给料系统。4)新增的水洗塔系统取消了油水分离罐。水3)裂解气急冷系统。新建了与新炉区相匹配洗塔底部设计成球状型,用于分离急冷水、工艺水的裂解气急冷系统,包括汽油分馏塔、急冷塔、稀和裂解汽油,从而減少了占地面积和设备投资。释蒸汽发生系统、裂解燃料油汽提系统等。5)裂解气压缩机驱动透平采用背压式。裂解4)裂解气压缩系统。新建了15万ta乙烯能气压缩机由于采用了背压式透平驱动,大大节省了力的裂解气压缩系统设备投资,同时,能耗也大大下降。5)激冷及脱甲烷系统。更换裂解气干燥器、6)裂解气压缩机段间冷却采用低阻力降换干燥剂;更换一台冷箱,增加一台小冷箱与原有冷热器。箱并联;脱甲烷塔增加一股进料,即脱甲烷塔预分7)不设汽油汽提塔。裂解气压缩机前三段凝馏塔旳塔顶气进λ脱甲烷塔;脱甲烷塔更换墳料。液在一釜式换热器中由低压蒸汽加热气化,釜式换〔6)碳二系统。脱乙烷塔由原填料塔改成M热器取代了汽油汽提塔,因而大大节省了投资。塔盘;乙炔转化器催化剂床层高度由原来的(8)老区改造采用鲁姆斯公司MCET技术(最3000mm增至39omm;绿油吸收塔由浮阀塔改为填大能力扩展技术),其技术核心是在现有裝置上优料塔;乙烯精馏塔由浮阀塔盘改为M塔盘,新増化工芝流程,辅以采用其他先进技术改造卡脖子部台乙烯汽提塔。位,这样可以使原流程基本不变,设备改动最小(⑦)碳三系统。脱丙烷系统改成双塔脱丙烷,充分利用现有设备,最大限度地发挥现有设备原有塔作为低压脱丙烷塔,新增一高压脱丙烷塔系能力。统,低压塔塔顶冷凝器用3℃丙烯冷;丙烯塔增加9)采用MD塔盘。脱乙烷塔和乙烯精馏塔采一化学级丙烯抽出口。用UOP公司的MD塔盘(多降液管塔盘),大幅度〔8)碳四、碳五系统。脱亍烷塔塔盘更换为提高塔的处理能力,使其满足改造后年产45万tGLITSCH公司的NYE高能力塔盘。乙烯的需要。9)丙烯制冷系统。更换丙烯压缩机,更换蒸〔l0)采用双塔脱丙烷。采用双塔脱丙烷,原汽透平转子;增加两台丙烯冷剂冷凝器。有塔在低压下操作,塔顶用丙烯冷,再增设一高压〔10)乙烯制冷系统。乙烯压缩杋及透平更换脱丙烷塔,塔顶用水冷。这样,不仅充分利用了原转子;更换两台乙烯压缩机冷剂冷凝器;更换乙烯有脱丙烷塔,而且也解决了塔釜物料聚合结焦问题压缩机表面冷凝器。和能耗问题。2.2本次改造的技术特点11)采用高能力塔盘。脱丁烷塔采用美国本次装置改造采用的技术路线是美国 LUMMUS GLISCH公司的高能力塔盘更换原浮阀塔盘,提高公司的典型流程,技术特点如下。塔的处理能力。(1)新炉区采用SRTⅣ-HC型裂解炉。每台炉12)采用高通量换热器。乙烯汽提塔再沸器、子旳生产能力为年产6万t乙烯。毎台炉子有6组乙烯精馏塔塔顶冷凝器、乙悕冷剂冷凝器采用了高炉管,其中有一组炉管能裂解返回乙烷,炉子对流通量换热管,大大减小了设备体积,提高了换热段设有超高压蒸汽过热段,并设有稀释蒸汽二次注效率。入,因此,炉子对原料的适应性强,既能裂解石脑13)乙烯、丙烯制冷机效率提高。由于乙烯油、轻柴油,又能裂解减压柴油和加氢尾油。制冷压缩机更换了转子,丙烯制冷压缩机整机更2)裂解炉废热锅炉在线清焦。新炉区3台裂换,因此,压缩机效率提高到了90年代初的水平,解炉均采用在线清焦技术,大大减少了废热锅炉机能耗」隆械清焦的工作量,因此可延长裂解炉的开工时间,2.3中国煤化工提高了开工率,增加了乙烯产量,并可降低检修CNMHt/ao费用聚乙烯生产能力增加了14万tao〔3)采用高效填料。新增旳油洗塔、水洗塔聚丙烯生产能力增加了4万tao40201年第1期化工进展3乙烯装置由45万t/a改造到66万ta(4)深冷分离区。裂解气干燥器更换两台大的,再生周期为36h;甲烷化反应器系统更换;采3.1改造的必要性及可能性用低压脱甲烷塔,不再产生中压甲烷产品;利用原改造的必要性脱甲烷塔做为第二脱乙烷塔,原脱乙烷塔作为第1)老区裂解炉炉型落后,热效率低,只有脱乙烷塔,两塔并联操作;新增1台乙炔加氢反应%,能耗高。器,乙炔加氢系统采用并联换热器,以实现两套加2)对原料的适应性差。老区裂解炉只能裂解氢系统并联操作;新加1台乙烯精馏塔系统(包括GO,不适应于裂解其他原料,没有灵活性干燥器、再沸器、冷凝器、回流罐等)与原乙烯精3)使整个裝置规模更加经济。馏塔并联操作;绿油吸收塔更换填料。(4)裂解气压缩机效率低,只有74%;高压(5)热分离区。新增1台高压脱丙烷塔,将原脱甲烷流程能耗高。高压脱丙烷塔用作低压脱丙烷塔,原低压脱丙烷塔改造的可能性用作第二脱丁烷塔;高压脱丙烷塔采用催化精馏加1)扬子乙烯、上海金山乙烯的改造给我们提氢技术,上部为MAPD催化加氢床层,由于采用了供了有用的经验∶老区改造能力可提高到40万ta催化精馏加氢技术,可省去丙二烯加氢反应器;利以上用碳三绿油吸收塔上段作为甲烷汽提塔,下段闲2)老区裂解气压缩机基础不动,更换压缩机置。排放气至凝液汽提塔塔顶干燥器;新增1套丙能力可达48万ta烯精馏系统,采用侧线采岀产品,顶部设有汽提3)采用新技术新工艺使改造更具可能性,如段;原低压脱丙烷塔用作脱丁烷塔,与原脱丁烷塔元混合制冷、催化精馏、低压脱甲烷等。并联操作;脱戊烷塔不再改造,根据其处理能力进3.2改造内容及规模料,其余直接送出。3.2.1改造规模本次改造后,装置规模将达666)乙烯、丙烯制冷系统。原乙烯制冷系统、万ta乙烯,即老裂解、急冷、裂解气压缩系统由丙烯制冷系统不改造,新增1套丙悕制冷系统,增30万t改造到48万ta乙烯,新裂解、急冷、裂解加甲烷、乙烯二元制冷系统气压缩为18万ta乙烯,两系统汇合后为66万t3.3技术来源及特点a,分离部分改造到66万ta乙烯。3.3.1技术来源3.2.2主要改造内容(1)采用荷兰K∏I技术改造6台SRT-I和(1〕裂解炉改造。老区裂解炉整体改造方案是SR'T-Ⅱ裂解炉。能力分别为5.5万ta和6万建二改六”,即新建2台10万ta乙烯裂解炉,改t/ao造6台老裂解炉。将4台SRT-Ⅱ型裂解炉改造为每(2)采用 LUMMUS与中石化共同开发的裂解台裂解炉年产6万t乙烯,将2台乙烷炉改为年产炉技术建设两台10万ta乙烯裂解炉。5.5万t乙烯。新建2台10万t裂解炉,加上原有(3)急冷、压缩及分离系统采用 LUMMUS的1台年产6万t乙烯的北方炉(CBL),老炉区正技术。常操作为年产53万t乙烯(除去备用炉3.3.2技术特点2)急冷区。在原基础上更换1台油洗塔,塔1)凝液汽提塔塔顶气体不返回裂解气压缩机径为9.3m。更换急冷油泵。更换1台水洗塔,塔四段入口,节省了压缩机功率径为8.7m。增加1套稀释蒸汽发生系统以满足裂(2)再生气系统采用进/出料换热器,节省解炉的需要能耗(3)压缩区。在原基础上更新现有裂解气压缩3)采用低压脱甲烷,节省能耗。机,新裂解气压缩机能力为53万ta乙烯,其最4)采明〓亓制冷压缩机替代所需增加的乙烯大能力为58万ta乙烯;压缩机段间冷却器利用制冷中国煤化工,节省了投资。原有换热器基础,并联了8台段间冷却器,更换1CNMHG馏加氢技术,节省设台;更换段间分液罐;碱洗塔更换台新塔,此塔备投资。下部将采用浮阀塔板以防止黄油堵塞。6)乙烯回收率由99%提高到99.5%,每年化工进展201年第1期41可多回收乙烯3600t。置改造完开车只有26个月时间,分2次大检修7)从工艺流程上分析,采用了低压脱甲烷及实施二元制冷、碳三催化精馏加氬等,能耗将大幅下(1)2000年8月大检修期间实施部分工程,停降,初步计算,乙烯裝置综合能耗在2.75×107kJ/t工时间30天。乙烯左右。(2)2001年8月检修期间用50天施工完成全3.4效益预测部工程,2001年10月投料试车。(1)乙烯生产能力达66万ta燕山乙烯裝置经多次改造后,生产能力将由原〔2)新型裂解炉适应原料多样化,可裂解乙30万V凵中国煤化工乙烯,走出了一条依烷、丙烷、石脑油、加重柴油、加氢尾油等。托老CNMHG、挖潜改造、不断创3)原料单耗将降至3.261乙烯以下。新的发展之路,可为兄弟企业提供一定的借鉴4)综合能耗2.919×10kJ/t乙烯3.5工程进度李光松男,45岁,高级工程师。本次改造工程量大,工期紧,从合同生效到装收稿日期:20012