丙烯產品中甲醇含量超標原因分析及對策

摘 要：四川石化乙烯裝置聚合級丙烯產品中甲醇含量經常性超標，針對該現象，從丙醇注入、助劑帶入、設備泄漏可能、裂解原料情況分析了丙烯產品中甲醇的主要來源，結合甲醇的物性，提出嚴格控制裂解原料中含氧化合物含量和優化工藝操作條件的措施，控制丙烯產品中甲醇含量。

關鍵詞：丙烯產品;甲醇;控制措施

四川石化乙烯裝置設計規模為80萬噸/年乙烯，采用的是美國SW公司的專利技術。脫丙烷系統使用S&W專有的高低壓脫丙烷塔系統，高壓脫丙烷塔（210-C-1365）將碳二及碳二以下的輕組分和碳四及碳四以上的重組分分開，低壓脫丙烷塔（210-C-1360）將碳三和碳四及碳四以上的重組分分開。丙烯分離系統包括兩臺并聯的丙烯塔（210-C-1530 、210-C-1540 ）。丙烯塔將混合C3分離成聚合級丙烯及丙烷，聚合級丙烯產品由丙烯塔的側線采出。丙烯產品甲醇指標為≤10mg/kg，自3月起，丙烯產品中甲醇含量經常性超標，針對該現象，分析了丙烯產品中甲醇的主要來源。同時結合甲醇的物性和相關文獻的結論，提出采取相應的措施控制丙烯產品中甲醇含量。

1 產品質量分析情況

丙烯產品分析頻次為每日兩次，采用GBT12701分析甲醇含量。近期分析結果見下圖：

2 操作情況

丙烯雙塔操作較為平穩，塔壓控制在1.9MPa，側線采出控制在50t/h，回流比控制在17（設計值14），210-C-1530塔釜溫度控制在60℃，210-C-1540塔釜溫度控制在50℃。

3 甲醇來源分析

從產品質量分析情況可以看出，丙烯產品中甲醇含量呈現波段型上漲及回落，期間塔操作無變化， 分析為外界因素導致。

3.1丙醇注入情況

分離冷區系統凍堵時，注入丙醇解凍，在乙烯塔凍堵期間，乙烯塔注入丙醇，丙醇主要隨著循環乙烷返回裂解爐裂解，可能裂解生成甲醇。自從4月初更換完裂解氣氣相干燥器分子篩后，系統停止注入丙醇。所以排除系統注入丙醇帶入裂解爐生成甲醇的可能性。

3.2助劑系統

對從裂解爐系統、急冷系統、壓縮系統的所有助劑進行排查，均不含甲醇，排除助劑影響。

3.3設備泄漏

四川石化乙烯裝置無含甲醇的密封或冷卻的設備，排除泄漏可能。

3.4裂解原料帶入甲醇、裂解原料含氧化合物裂解生成甲醇

近期爐前石腦油和LPG的分析結果如下：

經查閱文獻，裂解原料中帶入的甲醇在裂解反應中（溫度超過700℃），會分解生成CO和CO2、H2，但原料中的甲醇不會完全分解，最終未反應完的這部份甲醇會進入后續系統中。裂解原料中的含氧化合物經過裂解反應可生成微量的甲醇，并且甲醇生成量隨原料中含氧化合物含量的增大而增大。以上是影響丙烯中甲醇含量的主要原因。

4 甲醇進入丙烯產品的流程

甲醇是一種極易溶于水的物質。經過急冷系統后，裂解氣中甲醇大部分溶于急冷水中，剩余未溶于水的甲醇由于揮發度和丙炔相似，隨碳三通過高壓脫丙烷塔、低壓脫丙烷塔、脫乙烷塔塔釜最后進入丙烯精餾塔。丙烯精餾塔無法實現PPm級甲醇的脫除，所以一旦甲醇帶入丙烯精餾塔，必然造成丙烯產品中甲醇含量超標。

5 控制措施

5.1優化裂解原料

嚴格控制裂解原料中含氧化合物含量，特別是石腦油和LPG原料。

5.2優化工藝操作條件

（1）根據甲醇的物性，甲醇與水無限量互溶。為防止甲醇在急冷水、DS中循環累積，降低對裂解氣中甲醇的吸收，可采取加大工藝水系統排污，增加脫鹽水補入，置換系統等措施有效降低后系統裂解氣中的甲醇含量。

（2）甲醇在丙烯精餾過程中，其揮發度與丙炔相似。通過適當降低丙烯塔釜溫度，提高丙烯塔塔壓，增加回流，提高丙烯塔塔釜丙烯損失，同時加大對丙烯塔再沸器和中沸器的排放，可使大量甲醇隨丙烯被排出。

參考文獻：

[1] 李家樂、林川，張哲誠、王勇. 丙烯中甲醇的來源分析[J] 當代化工2017.11.46期11卷（2360-2363）

[2] 蘇嫣萍. 聚合級丙烯中甲醇偏高的原因分析[J] 石油化工技術與經濟 2018.12 34卷 6期（34-38）

作者簡介：

劉益材（1985.09—），男，四川成都人，碩士，工程師，從事工作：工藝管理。