提高氣體分餾裝置丙烯收率的探討

賈南

【摘 要】系統產出的液化氣中碳二可以利用催化裂化裝置進行吸收并降低其中的含量，盡量降低脫乙烷塔塔頂排放的不凝氣中丙烯、丙烷產品的攜帶量。同時，進一步改善脫丙烷塔的操作參數，將脫丙烷塔塔底的丙烯的含量控制在0.3%以內。改善粗丙烯塔的操作參數，將塔底產品丙烷中丙烯的含量控制在0.2%以內，由此一來能夠大幅度的提升丙烯收率，能夠提升3% 左右，如此操作能夠在聚丙烯價格升高時，為企業帶來十分顯著的經濟效益。

【關鍵詞】氣體分餾裝置;丙烯收率;提升探究

本文對某公司氣體分餾裝置進行探究，其以脫硫、脫硫醇的催化裂化裝置穩定吸收系統中產出的液化石油氣為原料，液化石油氣送往2#、3# 儲氣球罐，分餾裝置中的氣體在離心泵的承載下完成輸送。利用此原料在裝置中，能夠生產出純度較高的丙烯、丙烷和碳四餾分。常規四塔流程是本裝置的主要作業途徑。通過原料液態烴經過脫丙烷塔、脫乙烷塔、粗丙烯塔、精丙烯塔，最終提取出高質量的丙烯。受具備不同屬性的原料影響，原料中丙烯含量直接對丙烯收率有直接影響。

一、裝置流程

經過凈化處理的液化氣通過球罐為載體，將用于氣體分餾的原料輸送到后續作業的緩存罐，在具體操作過程中，原料泵發揮出抽離的作用，在通過預熱器后進入到脫丙烷塔。

由下游 MTBE 裝置或球罐接受塔底的C4餾分。回流罐接受經塔頂出來的C2、C3，進行泵抽作業后，有些成為脫丙烷塔會通過塔頂進行回流，剩余的部分會成為脫乙烷塔進成為作業用料。積聚的 C2與一部分C3會聚集在脫乙烷塔塔頂，在塔頂冷卻器的承載下流入到回流罐中，接著回流泵會發揮出自身的抽離作用將其全部抽出，支持頂回流。由于不凝氣體在回流罐上部聚集，導致塔的壓力增大。經過分析作業后，這部分氣體得以變化，其中丙烯和丙烷產品能夠達到60%～70% 左右，并且在本裝置中無法進行回收操作。將這些氣體輸送到催化穩定裝置中，主要成為以丙烯為主，此外還有一些丙烷、C4、乙烷，與催化裂化產品。氣體輸送到穩定的吸收系統后，分離出來的乙烷會進入干氣，有利用價值的組分可以重新利用到氣體分餾裝置中作為原料使用。由于回收的主要成分是丙烯，因此，丙烯會占原料中的大部分。在循環回收利用的運作下，在排放不凝氣時，不會發生丙烯損失的現象。對整個過程分析來看，實現了提升丙烯收率的目的。將脫乙烷塔塔底的混合 C3組分輸送到粗丙烯塔，此時丙烯塔能夠實現雙塔串聯作業，精丙烯塔中能夠吸收粗丙烯塔塔頂氣相產品，將精丙烯塔頂部的氣相產品丙烯進行冷卻處理后能夠進入到回流罐中，利用精丙烯塔回流泵將將回流罐中的丙烯抽出，一部分作經過塔頂回流流程，剩余部分為產品輸送到相關裝置中[1]。

二、丙烯損失的原因與優化辦法

經丙烯產品產量占液化氣原料總量的比例，被稱為丙烯收率。諸多因素都有可能導致丙烯損失，如：脫丙烷塔底流走、從脫乙烷塔頂放不凝氣帶走、由丙烷帶走、密封點不嚴密有泄露現象帶走。

（一）優化脫丙烷塔

塔底重沸器作為熱源提供蒸汽支持保持，保證脫丙烷塔的塔底溫度，在對技術參數進行進一步調整與優化的作用下，能夠有效降低考核指標，由原有的1% 降為碳三含量控制在 0.3% 以內。在塔頂壓力為1.65MPa的條件下，以C5的含量調整參數，將塔底溫度保持在99.8～100.5℃范圍內，通過這樣的方式能夠有效減少塔底丙烯的攜帶數量，從而有效降低損失。在此期間需要對塔頂的溫度進行有效控制，保證溫度不超過45.3℃以下，若塔頂溫度過高則會導致塔頂含有C4，以脫乙烷塔塔底為載體充盈到粗丙烯塔中，會對丙烷的純度起到稀釋的作用，進而降低丙烷產品的質量。

（二）優化脫乙烷塔

丙烷產品的質量有一定的規定標準，將純度的要求進行上調，從99.1%提升到99.9%。在對丙烷進行外送時，其中丙烯的含量會顯著降低，在不凝氣聚集的情況下，會導致壓力升高，主要是受脫乙烷塔塔頂和回流罐頂 C2含量影響，C2的含量也會不斷提升。對脫乙烷塔頂的壓力進行調整，從原有的2.36 MPa 上升到 2.46 MPa，對脫乙烷塔塔頂冷卻器進行調節，改變循環水的流量，對熱旁路調節閥的開度進行重新調整，將脫乙烷塔的回流比控制在1.2～1.4。為了降低排放中丙烯的攜帶量，避免造成不必要的損失，可以每隔一段時間進行排放操作，顯著降低脫乙烷塔塔頂不凝氣的排放量，從而達到預期目的。為了降低液化石油氣在輸往球罐中C2的含量，可以采取相應的操作措施對穩定系統進行優化，調整催化裂化裝置。對操作技術進行改進與優化，可以有效控制氣分原料中C2的體積分數，使其含量不超過0.1%，液化氣原料管中C2的含量也會隨之降低，由此一來可以避免在排放C2不凝氣時，造成的丙烯與丙烷浪費現象[2]。

（三）優化丙烯塔

在丙烯塔底方式一臺蒸熱氣，作為重沸器提供人員，將壓力控制在1.65MPa，對丙烯的回流比進行有效控制，使其保持在16.7～17.2區間范圍內，掌握好塔底的溫度變化范圍，保持在53.8～55.5℃之內，通過這樣的操作能夠大幅度降低丙烯在丙烷中的含量，能夠降低0.8%，由此一來能夠將丙烯的損失降到最低。

三、改進密封泄漏

（一）機泵密封

對機泵進行機械密封操作的不足之處是發揮作用的時間不長，通常會由于磨損發生氣體泄漏，需要對泵體進行切除操作，以此更換密封。而丙烯塔回流泵中有高純度丙烯物料，在進行切除更換操作時，需要面對丙烯排放的情況，這不僅會造成丙烯浪費，同時對人身安全要會造成一定的威脅。為此可以將機泵密封進行更換，改為干氣密封，從而降低維護次數，避免不必要的損失。

（二）閥門法蘭泄漏

氣體分餾裝置在的作業原理是高壓環境，由于而液化石油氣自身具有容易揮發泄露的特性，即使發生泄露情況也不容易被發現。可以定期聘請專業的機構應用LDAR技術對氣體分餾裝置的各個密封點進行檢測，一旦發現漏點即使采取措施進行隔離與更換操作，從而降低物料損失，避免對環境造成污染[3]。

結束語

綜上所述，對氣體分餾裝置的運行參數進行優化操作，改進密封泄漏裝置，能夠有效提升氣體分餾裝置丙烯收率，從而有效提升經濟效益。

參考文獻：

[1]渠蒲. 提高氣體分餾裝置丙烯收率的技術措施. 工業.

[2]高航. 提高氣體分餾裝置丙烯收率的研究[J]. 化工技術與開發，2019，v.48;No.301（06）：75-77.

[3]王銀會. 氣體分餾裝置影響丙烯收率的因素及對策[J]. 工業C，2016（2）：95-95.

（作者單位：撫順石化公司石油二廠烷基化車間）