氣體分餾裝置擴(kuò)能改造分析

耿春江，張銀偉

（洛陽石化工程設(shè)計(jì)有限公司，河南洛陽 471012）

氣體分餾裝置擴(kuò)能改造分析

耿春江，張銀偉

（洛陽石化工程設(shè)計(jì)有限公司，河南洛陽 471012）

為擴(kuò)大液態(tài)烴的處理能力，提高精丙烯產(chǎn)量，對氣體分餾裝置進(jìn)行了擴(kuò)能改造。包括：采用B型導(dǎo)向浮閥塔板替換原F1型浮閥塔板，脫乙烷塔頂冷凝由內(nèi)回流改成外冷凝加外回流，擴(kuò)大丙烯脫水、微量S精制系統(tǒng)等，改造后裝置處理能力由6.6萬t/a提高到13萬t/a，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)值均優(yōu)于改造前。

液態(tài)烴；處理量；改造

1 概述

洛陽石化下屬的宏力化工廠主要由氣體分餾和聚丙烯兩個(gè)主生產(chǎn)裝置組成。液態(tài)烴年處理量為6.6萬t。原料液態(tài)烴由總廠脫硫后送來，原裝置中液態(tài)烴脫硫、水洗部分2001年檢修時(shí)停運(yùn)，只開四個(gè)塔（脫丙烷塔、脫乙烷塔、粗丙烯塔和精丙烯塔），運(yùn)行平穩(wěn)正常，產(chǎn)量逐年提高。為擴(kuò)大液態(tài)烴的處理能力，提高精丙烯產(chǎn)量，宏力化工廠對其現(xiàn)有的氣體分餾裝置進(jìn)行了擴(kuò)能改造。主要包括工藝流程調(diào)整、四臺(tái)塔內(nèi)件改造、自控部分改造、丙烯精制系統(tǒng)改造等內(nèi)容。上述改造在近期全部投用，改造效果良好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于改造前。

2 可行性分析

2.1 改造的必要性

總廠煉油加工能力達(dá)650萬t/a后，液態(tài)烴產(chǎn)量超過45萬t/a。總廠內(nèi)有一套處理量為30萬t/a的氣體分餾裝置（二聯(lián)合氣分裝置），而宏力化工廠現(xiàn)有氣體分餾裝置處理能力僅為6.6萬t/a。液態(tài)烴富裕較大，為擴(kuò)建改造提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。

另一方面，聚丙烯裝置產(chǎn)品逐年擴(kuò)大，對丙烯的需求也有所增加。這樣一來，產(chǎn)品精丙烯既有原料又有市場，對氣體分餾的改擴(kuò)建創(chuàng)造了較為有利的條件。

2.2 技術(shù)方案

一是換塔，將四個(gè)塔全部換大。二是改造塔，即塔體不動(dòng)，塔板數(shù)不變，對塔板作局部改造。

從投資看，前者大，后者小；從時(shí)間看，前者長，后者短。為了節(jié)省時(shí)間和投資，選擇第二方案，可以采用專利技術(shù)B型導(dǎo)向浮閥塔板替換F1型浮閥塔板。利用現(xiàn)有的四個(gè)塔，更換為高效率的導(dǎo)向浮閥后處理能力可以提高一倍。

2.3 導(dǎo)向浮閥塔板的性能

2.3.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

B型導(dǎo)向浮閥與原有的F1型浮閥相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

2.3.2 操作性能

①在通常的操作范圍內(nèi)，B型導(dǎo)向浮閥塔板的壓降明顯低于F1型浮閥塔板的壓降。②在同樣的條件下，導(dǎo)向浮閥的霧沫夾帶較F1浮閥塔板的稍低。③由于導(dǎo)向浮閥塔板的液面梯度較小，導(dǎo)向浮閥的泄漏較小。④應(yīng)用空氣—水—CO2物系，測定了導(dǎo)向浮閥塔板與F1型浮閥塔板的CO2解吸的塔板效率，在同樣的條件下，導(dǎo)向浮閥塔板的塔板效率明顯高于F1型浮閥的塔板效率（其中，塔板開孔率參數(shù)如下：φ=12.3%，堰高h(yuǎn)w=50mm，液流強(qiáng)度L=30 m3/（m·h）。

3 改造分析

3.1 工藝流程簡述

如圖1所示，來自精丙烯回收罐和脫丙烷塔進(jìn)料罐的液態(tài)烴混合后進(jìn)入脫丙烷塔進(jìn)料泵，經(jīng)換熱器加熱后進(jìn)入脫丙烷塔。從塔底出來的C4、C5餾分經(jīng)冷卻后送至罐區(qū)，小于C3的餾分從脫丙烷塔頂出來冷凝后進(jìn)入脫丙烷塔回流罐，由脫丙烷塔回流泵將一部分回流到脫丙烷塔頂，一部分加熱后進(jìn)入脫乙烷塔。

圖1 工藝流程圖

從精丙烯塔頂分離出99.5%的精丙烯，一部分經(jīng)精丙烯塔回流泵回流，一部分經(jīng)過丙烯固堿干燥器、丙烯脫硫器進(jìn)行初步脫水、脫硫，接著經(jīng)過丙烯水解器、丙烯分子篩干燥器進(jìn)一步脫水，再經(jīng)過脫氧器、分子篩干燥器降低丙烯氧含量和進(jìn)一步脫水、干燥，干燥后的精丙烯含水＜5×10-6，靠自壓進(jìn)入罐區(qū)。分子篩利用熱氮再生利用。

3.2 改造內(nèi)容及參數(shù)

3.2.1 改造內(nèi)容

①改造脫丙烷塔、脫乙烷塔、粗丙烯塔、精丙烯塔內(nèi)件，將原有的F1型浮閥塔板更換為B型導(dǎo)向浮閥塔板。部分塔板數(shù)有所增減，塔板降液管面積適當(dāng)擴(kuò)大。②脫乙烷塔塔頂氨冷器改為外冷卻器，采用循環(huán)水冷卻。相應(yīng)增加脫乙烷塔頂冷卻器、脫乙烷塔頂回流罐和脫乙烷塔回流泵。③液態(tài)烴進(jìn)料分為兩路，一路來自罐區(qū)，一路來自精丙烯氣柜，分別由精丙烯回收罐和脫丙烷進(jìn)料罐出料，利用比值調(diào)節(jié)自動(dòng)控制液態(tài)烴的進(jìn)料組成。④根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，粗丙烯塔再沸器，更換為雙程U形管式，可以克服浮頭式換熱器漏液的缺點(diǎn)。⑤由于精丙烯塔的精丙烯產(chǎn)量增加一倍，新增1臺(tái)脫丙烷塔進(jìn)料泵，與原有的2臺(tái)脫丙烷塔進(jìn)料泵并聯(lián)使用，互為備用。⑥由于精丙烯產(chǎn)量增加接近一倍，新增加一個(gè)系列丙烯精制設(shè)備，原有的兩個(gè)系列改為并聯(lián)同時(shí)使用與新增設(shè)備互為備用。

3.2.2 各塔（板）主要工藝參數(shù)（見下頁表1）

表1 各塔（板）主要工藝參數(shù)

4 生產(chǎn)標(biāo)定分析

4.1 原料液態(tài)烴組成（見表2）

表2 原料液態(tài)烴組成（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）表 %

4.2 標(biāo)定數(shù)據(jù)

標(biāo)定期間48 h的各種經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)匯總詳見表3。

4.3 標(biāo)定結(jié)果分析

表3 標(biāo)定技術(shù)指標(biāo)匯總表

5 結(jié)論和建議

TQ051.8

B

1003-3467（2010）09-0056-03