氣體分餾裝置不凝氣中丙烯的回收

(中國石化 中原油田分公司石油化工總廠，河南 濮陽 457165)

氣體分餾裝置不凝氣中丙烯的回收

袁中立

(中國石化 中原油田分公司石油化工總廠，河南 濮陽 457165)

詳細介紹了氣體分餾裝置中不凝氣的來源、積累后危害，通過研究生產統計數據，提出降低不凝氣量和回收不凝氣中丙烯的方法，進而提高裝置的整體效益。

氣體分餾裝置；不凝氣；丙烯；回收

0 前言

中國石化中原油田分公司石油化工總廠的氣體分餾裝置原設計加工能力為4萬t/a，裝置以脫硫醇后的催化裂化液化氣為原料，采用四塔流程，主要生產精丙烯和車用丙烷。2004年經過擴能技術改造后，達到8萬t/a。2006年新建低溫熱系統，實現了與催化裝置的低溫熱水聯合，為氣分裝置提供熱源，大大降低了裝置能耗。

2011年再次對裝置進行改造。技術改造后，裝置加工能力達到12.6萬t/a，裝置的流程仍按常規四塔流程(見圖1)，即：脫丙烷塔(塔1)—脫乙烷塔(塔2)—丙烯精餾雙塔(塔3、塔4)。脫丙烷塔底重沸器采用132 ℃催化頂循做熱源；脫乙烷塔底重沸器、脫丙烷塔進料加熱器采用140 ℃系統來的蒸汽凝結水做熱源；丙烯精餾塔底重沸器采用催化、常壓裝置產生的88 ℃低溫位熱水做熱源。脫丙烷塔頂冷卻系統采用濕式空冷和水冷相結合的方式；丙烯精餾塔頂冷卻系統采用復合型蒸發空冷和水冷相結合的方式，節約循環水，平穩操作。

圖1 氣體分餾裝置原則流程圖

2 氣體分餾裝置不凝氣中的來源

氣體分餾裝置的原料來自催化裂化裝置生產的液化氣。由于受催化裂化裝置復雜生產過程各方面的影響，其生產的液化氣中，不可避免地夾帶少量的乙烷不凝氣組分，一般不凝氣含量約1%(體積分數)。催化裝置的液化氣中乙烷、丙烯平均含量情況見表1。

表1 催化裝置的液化氣中乙烷、丙烯平均含量數據變化情況表

3 氣體分餾裝置不凝氣積累后的危害

在氣分裝置的生產過程中，在脫乙烷塔頂不凝氣乙烷組分分離出來，并不斷狙擊，隨著不凝氣乙烷的增多，脫乙烷塔頂的壓力逐步增加，不凝氣乙烷與丙烯、丙烷的分離難度加大，微量的乙烷存在于丙烯、丙烷中。在后續的丙烯精餾塔(塔3、塔4)的分離過程中，乙烷與丙烯共存，進而影響精丙烯的純度。

為了保證丙烯的純度達到質量標準要求，就要把不凝氣全部從丙烯、丙烷中趕出來，此時不凝氣會攜帶大量的丙烯。對氣體分離裝置生產數據進行分析，該不凝氣含有70%～82%的丙烯，氣體分餾裝置脫乙烷塔頂不凝氣中乙烷、丙烯含量具體變化情況見表2。

表2 氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣中乙烷、丙烯含量變化情況表

為了減少裝置的整體損失，最初把氣體分餾裝置脫乙烷塔頂不凝氣并入C4重組分作為民用燃料出售。

氣體分離裝置中每天約7 t不凝氣，其中約5 t/d丙烯并入主要含有C4的重組分中作為民用燃料。而當前市場上，精丙烯與民用液化氣差價約在4 000元/t，平均每天要損失2萬元，每月要損失60萬元，因此該部分的丙烯被當作民用燃料，經濟效益損失巨大。

4 丙烯回收路徑探討

2012年以前，由于催化裂化裝置生產液化氣，從全廠的生產裝置來考慮，從氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣壓控閥到催化裝置的分餾塔頂回流罐R201增加一條管線，使該部分的不凝氣返回催化裂化裝置來回收其中的丙烯。催化裝置的分餾塔頂回流罐R201的壓力約為0.1 MPa，而氣體分餾裝置脫乙烷塔頂壓力約為1.9 MPa，其間的壓降達到1.8 MPa，該流程的管線及進罐閥處由于壓力急劇下降狀態，在不凝氣含有微量水分的情況下，經常出現凍堵現象，該流程不能正常使用而影響不凝氣中的丙烯回收。

分析我廠液化氣脫硫醇裝置的原料罐頂去催化分餾塔頂回流罐R201回收不凝氣管線的運行情況。得出催化分餾塔頂回流罐R201與液化氣脫硫醇裝置的原料罐的壓差約0.7 MPa，可以保證含有液化氣組分的不凝氣，在此壓降下，有關管線、閥門不會被凍堵，能夠正常運行。

因此，考慮從氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣壓控閥到催化裝置的氣壓機出口分液罐R301，新加一條DN40的管線，因R301的壓力在1.2～1.3 MPa，與氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣壓控閥后的壓力1.8～2.0 MPa相差約0.7 MPa，可以完全解決管線及進罐閥凍堵現象，以到達盡可能完全回收脫乙烷塔頂不凝氣中的丙烯目的。

5 氣體分餾裝置不凝氣量的控制

一方面考慮回收不凝氣中丙烯的路徑；另一方面考慮盡可能降低不凝氣的量，以降低不凝氣攜帶丙烯量。

5.1 要求催化裂化裝置優化吸收，穩定系統工藝操作參數，加強解吸塔的操作，努力降低液化氣中不凝氣的含量。催化裝置優化前后的液化氣中乙烷、丙烯平均含量生產統計數據的變化情況表3。

表3 催化裝置優化前后的液化氣中乙烷、丙烯平均含量變化情況表

從表3可以看出，催化車間通過加強管理，工藝參數優化，2012年6-11月原料液化氣中的不凝氣乙烷含量同2012年2-5月相比平均下降0.56個百分點，但是下降幅度有限。這也說明了催化裂化裝置生產的液化氣中，不可避免地夾帶少量的乙烷不凝氣組分。液化氣中的丙烯含量優化前后基本持平。

5.2 要求氣體分餾裝置穩定工藝操作參數，在設備允許的條件下，整體考慮裝置的操作成本，降低不凝氣中丙烯的攜帶量。

5.3 兩裝置加強管理，要求崗位人員嚴格按照優化的工藝參數進行操作調整，努力保證裝置平穩運行，盡可能減少不凝氣產生量，降低丙烯在催化、氣分兩套裝置之間的循環量，降低兩套裝置的運行費用。

6 實際運行效果

2012年元月開始探索優化催化置、氣分裝置的工藝操作參數，制定并確定技術改造方案，準備技術改造的材料。2012年2月進行技術改造方案實施、投用。投用后，該條管線再沒有出現凍堵現象，一直運行平穩。201年2-5月份進行裝置操作參數優化工作，到2012年5月裝置操作優化基本穩定。對2012年2-11月的生產數據進行收集，通過對比裝置的不凝氣量相對比較穩定，丙烯收率有了明顯提高，達到了預期的目的。

催化裂化裝置吸收穩定的解吸塔T302操作參數優化前后均值變化情況見表4。

表4 催化裂化裝置吸收穩定的解吸塔T302操作參數優化均值變化情況

由表4可以看出，催化裂化裝置通過提高解吸塔T302頂溫度和塔底重沸器的汽返溫度的小范圍調整，不凝氣乙烷含量下降，丙烯含量相對穩定提高(見表3)，為回收不凝氣中的丙烯創造了有利條件。

氣分裝置脫乙烷塔操作參數均值情況見表5，基本保持穩定。

表5 氣分裝置脫乙烷塔2操作參數均值情況表

氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣中乙烷、丙烯平均含量變化情況對比見表6。

從表6可以看出，氣聚車間通過加強管理，穩定工藝參數，2012年6-11月氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣中乙烷、丙烯含量與2011年11月至2012年1月相比，乙烷含量平均上升6.78個百分點，丙烯含量平均下降6.47個百分點，降低幅度不是很大，但變化幅度明顯變小，說明提高了裝置操作穩定性。

雖然沒有對循環的不凝氣進行確切的計量，從定性方面考慮，循環的不凝氣組成穩定，進一步表明循環的不凝氣量比較穩定，也比較小。

丙烯收率變化情況對比見表7。

表6 氣分裝置脫乙烷塔2頂不凝氣中乙烷、丙烯平均含量變化情況表

從表7可以看出，通過加強管理，工藝參數優化，增加不凝氣循環線，2012年6-11月丙烯收率與2011年11至2012年1月改造前相比平均上升2.04個百分點。

7 結論

從近半年來的運行情況來看，氣體分餾裝置進行不凝氣中丙烯回收的技術改造和裝置的操作參數優化工作達到了預期的目的，主要表現在以下幾個方面：①不凝氣從氣分裝置脫乙烷塔頂不凝氣壓控閥后，返回催化裝置的管線的凍堵現象得到徹底解決，管線能夠正常運行。②通過增加這條不凝氣返回線，把原來當作民用燃料的丙烯返回到催化裝置，進一步分離回收了這部分丙烯，達到了提高丙烯收率的目的。③氣分裝置的丙烯收率平均提高2.04個百分點。④通過這樣的改造和操作優化，催化裂化裝置降低了液化氣中的不凝氣乙烷的含量，氣體分餾裝置提高了丙烯收率，三個月內丙烯平均多收605 t。提高了裝置的整體效益。

表7丙烯收率變化情況對比表

日期月度加工量t丙烯產量t丙烯收率%調整前數據2011．11374499226．492011．129327245526．332012．018999242326．93月平均9163243926．61調整期數據2012．029074246227．142012．0310991309128．122012．049778286629．312012．059798270727．63優化后正常運行數據2012．069572271028．312012．079771278828．53Z012．0810368287627．742012．099899275127．792012．1010405301328．962012．119270284730．71月平均9881283128．653個月多收丙烯量6052．04

復旦大學開發出快速變色聚合物

近日，復旦大學的研究人員開發出了一種伴隨溫度變化可在1秒內改變顏色并恢復至原來顏色的新型聚合物。相比以前同類型聚合物，新型聚合物適用的溫度范圍更大，甚至在高溫下也能快速變色。《化學世界》近日刊登的一篇文章稱，這種聚合物可用于生物傳感器和智能窗戶等領域，用于調節光照或熱交換。

上海復旦大學的首席研究員邵正中表示，這種新型聚合物是一種可加工成各種形狀的納米纖維，可通過擠出生產纖維，也可涂覆成膜，還可模塑成型制備水凝膠。其基礎聚合物是肽側鏈聚丁二炔，由二乙炔在紫外線下通過多步聚合所產生。變色聚合物被稱為熱變色聚合物。此前開發的熱變色聚合物的變色速度很慢，而且只在很小的溫度范圍內才會變色。邵正中和中國、荷蘭及英國的研究人員共同尋找更好的熱變色聚合物，并發現了在198.89℃高溫下也能快速變色的新類型聚合物。

2014-04-27

袁中立(1967- )，男，工程師，從事煉油專業的生產、技術管理和研究工作，電話：13839302127。

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1003-3467(2014)08-0051-04