氣體分餾裝置精丙烯分餾流程分析

段順興 (中石化南陽能源化工有限公司,河南 南陽 473132)

1 分餾裝置的類型

氣體分餾裝置可以根據(jù)其對產(chǎn)品的不同需求進行簡單的分類,常用的有三塔、四塔和五塔這三類。當(dāng)生產(chǎn)聚丙烯的原料精丙烯的時候,一定要設(shè)置第二丙烯塔。生產(chǎn)橡膠以及烷基化的原料時,一定根據(jù)實際情況設(shè)置輕重碳四的分離塔。對于不生產(chǎn)化工原料的氣體分餾裝置設(shè)置有三塔就可以滿足實際需求了。

2 氣體分餾裝置流程簡述

從裝置外來的液化石油氣，在脫丙烷塔進料預(yù)熱器進行預(yù)熱之后會進入脫丙烷塔,塔頂?shù)谋椤⒈s出物的一部分作為脫乙烷進料,另一部分將會打回流；塔底碳四以上的產(chǎn)品作為脫戊烷塔的進料，這樣可以有助于原料的充分利用；脫乙烷會在塔頂經(jīng)過一定的程序蒸出乙烷、丙烯不凝氣，然后將這些產(chǎn)物送出裝置；而塔底的丙烯、丙烷產(chǎn)品可以作為丙烯塔進料。丙烯塔的塔頂?shù)囊徊糠挚梢源蚧亓?其余部分可以作為塔頂丙烯產(chǎn)品。脫戊烷塔塔頂?shù)某煞勰┦翘妓?塔底的成分主要是戊烷。下面我們根據(jù)某煉油廠的氣分裝置采用五塔常規(guī)生產(chǎn)流程，如下圖1。脫除硫化氫和硫醇的催化液化氣進入裝置的氣分裝置部分，經(jīng)過脫水加熱至泡點的狀態(tài)然后進入脫丙烷塔，塔頂蒸出的C2、C3餾分經(jīng)冷卻后一部分回流，另一部分則送入脫乙烷塔；塔底C4、C5餾分進入脫戊烷塔，塔頂蒸出的C4餾分經(jīng)冷凝后一部分作回流，另一部分冷卻至罐區(qū)，塔底戊烷餾分冷卻送至罐區(qū)；脫乙烷塔塔頂蒸出的C2、C3餾分經(jīng)部分冷凝冷卻，未冷凝的氣體送至高壓瓦斯管網(wǎng)，冷凝液送入塔頂作回流，塔底的丙烯－丙烷餾分進入丙烯塔Ⅰ；丙烯塔Ⅰ頂部氣體進入丙烯塔Ⅱ底部最下層塔板下作為上升氣相，丙烯塔Ⅱ塔釜液相送入丙烯塔Ⅰ頂部回流。

3 影響分餾裝置分離效果的因素

經(jīng)過一定的分析我們可以得到結(jié)論，影響這個裝置分離效果的主要因素就是丙烯塔的液相流通能力非常不足。經(jīng)過了對國內(nèi)氣體分餾技術(shù)和分離設(shè)備的分析和研究,在不改變原丙烯塔的板間距和塔徑的前提條件下,可以采用具有大的降液管面積及強的液相流通能力的SUPERFRAC塔盤,并且在同時進行適當(dāng)?shù)墓に嚵鞒痰母脑臁?/p>

圖1 五塔常規(guī)生產(chǎn)流程

4 操作條件的優(yōu)化

可以在保證正常工作的條件下進行優(yōu)化目標。在能夠可以保證主要產(chǎn)品丙烯的純度的前提條件之下,可以通過減少熱負荷用量的方式,這樣就可以提高丙烯的回收率,而且大大的降低了工藝流程的經(jīng)濟成本,也就會大大提高整個工作過程的經(jīng)濟效益。在保證一切工作正常進行的前提下提出相對優(yōu)化的工作方案。可以進行脫丙烷塔的優(yōu)化以及分離精度的優(yōu)化。通過降低回流量以及改變進料位置煩的可行方式,就會大大降低了冷凝器和再沸器的熱負荷。除了上述的優(yōu)化方案，還可以進行脫乙烷塔的優(yōu)化。

5 經(jīng)濟效益分析

通過增加丙烯的回收率來保證正題的經(jīng)濟效益。經(jīng)過一定的合理的優(yōu)化,丙烯的產(chǎn)量就能夠得到很大的改善,這種改善是促進經(jīng)濟增長的一個很好的突出表現(xiàn)。節(jié)能以及降低損耗增加，這樣的經(jīng)濟效益也是值得我們思考的。優(yōu)化后的設(shè)備能夠使冷凝器的負荷獲得減少,水費就會大大降低。并且在優(yōu)化后還能夠減少再沸器負荷節(jié)省的蒸汽費，這個費用的節(jié)省額度也是非常可觀的。

6 生產(chǎn)過程存在的危險因素及防范措施

氣體分餾裝置的原料和產(chǎn)品都是及其易燃的材料，它們均為甲類火災(zāi)危險性的物質(zhì),非常容易與空氣混合，在混合后就會形成具有爆炸性的可燃性氣體,這種可燃性的氣體當(dāng)遇明火的時候就會發(fā)生一定的爆炸事故，造成的后果不堪想象。再加上因為該裝置是在（高）壓力下操作,一旦發(fā)生不同程度的泄漏,可燃物質(zhì)就會迅速的擴散，然后迅速的揮發(fā),就會形成大范圍的爆炸區(qū)域。所以一定要嚴格的執(zhí)行保證密封性的方案,如果發(fā)現(xiàn)了問題就要及時的進行合理的處理。一定要按照規(guī)程進行嚴細的檢查,同時也要做到每一項流程符合安全規(guī)范。

[1]王海.氣體分餾裝置丙烯損失原因的分析及對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2013,03:34.

[2]徐兆祥.氣體分餾裝置的擴能改造[J].廣州化工,2013,05:186-187+212.

[3]劉洪敖,胡瑞,王忠.吸收穩(wěn)定與氣體分餾系統(tǒng)模型分析與操作優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與品牌,2013,07:53-55.