淺析丙烯精制流程

【摘 要】本文系統探討了毒化聚丙烯的雜質類型及典型丙烯精制流程，讓更多生產單位和設計院了解丙烯精制的重要性。

【關鍵詞】丙烯；精制催化劑；聚丙烯；毒物

0 引言

聚丙烯是近年來發展較快、產量較大、用途廣泛的五大合成樹脂之一。根據中國產業研究報告網數據中心監測，2012年聚丙烯產量達到1122.2萬噸，同比增長超過12%。聚丙烯廠有大型化、多線并線操作的趨勢。原料丙烯來源越來越多元化，煉油廠催化裂化裝置、乙烯裝置、MTP/MTO都富產丙烯。但這些原料都含有大量使聚丙烯催化劑中毒的雜質。如果不進行精制處理，輕則損失主催化劑，重則無法反應照成不必要的停車。丙烯精制有了更高的要求。

根據不同丙烯來源和丙烯規格，可能有不同的設計思路；本文主要介紹典型丙烯精制流程。

1 典型丙烯精制流程

經過相關研究煉油廠產丙烯在COS、水、砷、CO、CO2等雜質含量方面都遠較乙烯裝置產丙烯高。

本文以典型煉油廠丙烯原料為例的丙烯精制流程（圖1）：

2 對聚丙烯催化劑毒物描述

根據相關研究，以下物質對催化劑有不同程度的影響。不可逆的毒物對催化劑影響是最嚴重的。I到V逐步降低影響（表1）。

3 丙烯典型精制流程描述

從界區來的液態丙烯首先進入丙烯脫氣塔來脫除含有的輕組份雜質氧氣、一氧化碳、二氧化碳等，塔頂和塔釜分別安裝有冷凝器和再沸器，冷凝器的冷卻水通過脫氣塔冷凝器循環水泵部分循環使用。脫除的氣體送出界區外回收，塔底產品進入丙烯冷卻器，然后依次進入丙烯一級干燥塔，丙烯脫硫塔，丙烯脫砷塔，丙烯脫MAP塔，分別脫除水、硫、砷、炔烴等使催化劑中毒的雜質，最后進入丙烯二級干燥塔，脫除其它極性雜質。

精制后的丙烯通過丙烯進料泵加壓，并經丙烯過濾器過濾后送入反應系統。

每個精制塔都設置有一條倒空管線，其作用是將精制塔的丙烯在床層再生前、或維修前送回至塔釜。塔釜也設置了一條到界區外的排液線，允許因維修原因等引起的液態丙烯回收。

丙烯精制塔內的精制床層是由分子篩或其它固體催化劑組成。其中丙烯一級干燥床層、脫硫床層和二級干燥床層需要用熱氮氣定期再生。熱氮氣由再生氮氣加熱器加熱到精制床所需的再生溫度，通過再生床層后，根據氣體組成，直接一次性送至火炬系統或者循環返回再生氮氣壓縮機吸入口冷卻器冷卻到40℃以下，冷卻后的循環氮氣通過再生氮氣K.O.罐，分離出液體和顆粒后送至再生氮氣壓縮機壓縮，壓縮后的再生氮氣是送至再生氮氣加熱器還是循環氮氣冷卻器，取決于精制床層處于再生過程的哪個步驟。為了保持氮氣的純度和再生的效果，約有30%左右的氮氣送至火炬或放空（取決于組成），并補充新鮮的氮氣。

表1 聚丙烯催化劑毒物描述

再生完成之后，精制床層用閉路循環氮氣冷卻。氮氣通過壓縮機后，送至再生氮氣壓縮機排放口冷卻器E-2117，維持氮氣溫度在40℃。

4 保安精制概念

保安精制概念就是在上游原料基本滿足聚合級要求的基礎上，增加的保護性精制。本人認為保證精制非常必要，無論煉油長丙烯還是煤化工丙烯，產品質量都有其波動性，如果沒有一定保護性精制，可聚丙烯裝置開車存在一定風險。還有一些工廠外買丙烯來補充或者臨時補充丙烯原料，這樣更要有一定的保護才能保證正常的連續生產。

5 精制雙塔設計

由于部分精制催化劑需要10天到30天的再生周期，雙塔設計保證了連續生產。如果精制催化劑保證1年以上的壽命并且無再生要求，是可以考慮單塔設計。再生周期和使用壽命跟塔的大小和原料毒物濃度都很大關系。實際設計要有個權衡點，塔不能做太大太高時，也可以考慮雙塔設計。

6 結論

隨著煤化工項目越來越多，對于丙烯精制應該格外重視。不能因為上游裝置保證丙烯純度而放棄保安精制單元。希望通過本文的介紹，讓更多人了解丙烯精制流程和丙烯精制的重要性。

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[責任編輯：楊揚]