減少烯烴分離裝置開停工損失的方法研究

田濤 曹博雅 彭浩

蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司 陜西 蒲城 715500

引言

當前社會的不斷發(fā)展，化工產(chǎn)品的需求量逐年增大，烯烴作為化工行業(yè)重要的原料，烯烴產(chǎn)品的需求量也在每年的持續(xù)增高，但是由于烯烴分離技術(shù)不夠成熟，在進行烯烴分離的過程中開停裝置會浪費原材料。烯烴作為重要的化工原料，需求量當然在持續(xù)的增加，但是烯烴在分離過程中存在浪費原料嚴重的情況，因此必須不斷提高烯烴分離技術(shù)，以減少資源浪費，保證人類的可持續(xù)發(fā)展。

1 烯烴分離技術(shù)

近些年化工行業(yè)獲得了快速的發(fā)展，作為重要的化工原料的烯烴市場需求也越來越大，市場需求的不斷擴大促使人們對烯烴生產(chǎn)過程更加關(guān)注，烯烴分離裝置在聚合物的加工生產(chǎn)過程中占有非常重要的地位，具有承上啟下的作用。但是烯烴在分離的過程中由于裝置關(guān)停和開啟存在耗損原料嚴重的情況，企業(yè)為了節(jié)省原料，控制企業(yè)生產(chǎn)成本，加大了烯烴分離技術(shù)的研究力度，力求能夠研制出耗能低，分離效率高的分離技術(shù)，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)高損耗浪費原料的技術(shù)。但是目前國內(nèi)大多數(shù)煤化企業(yè)的烯烴分離裝置主要采用的是KBR或者魯瑪斯的專利技術(shù)，主要產(chǎn)品有聚合級乙烯、聚合級丙烯，同時還有包含副產(chǎn)品混合C4和混合C5，燃料氣和少量丙烷。

2 損耗的原因

2.1 缺乏管控體系

化工行業(yè)發(fā)展起步晚、基礎(chǔ)薄弱、發(fā)展不連貫，雖然我國一直致力于工業(yè)的發(fā)展，把工業(yè)的發(fā)展置于國家發(fā)展的主要戰(zhàn)略之中。但卻沒有完善的監(jiān)督管理體系，這不利于國家和企業(yè)對于工業(yè)發(fā)展中各環(huán)節(jié)的有效把控，而化工產(chǎn)業(yè)中作為重要的工業(yè)原料的烯烴，由于烯烴分離裝置屬于復(fù)雜程度較高、操作困難的技術(shù)，對其生產(chǎn)過程和各環(huán)節(jié)的控制更是缺少完善的管控體系[1]。

2.2 機組跳車頻繁

隨著化工市場的快速發(fā)展，烯烴的市場需求也在不斷擴大，但是烯烴分離裝置并未跟上烯烴的市場需求速度。由于烯烴分離裝置的使用人員專業(yè)素質(zhì)不夠、分離裝置不夠先進、工作人員的任務(wù)量巨大和操作內(nèi)容的復(fù)雜性，導(dǎo)致機組頻繁跳車。機組頻繁跳車不僅會增加原料的損耗量，而且還會降低烯烴分離的質(zhì)量，但是目前由于技術(shù)和專業(yè)人員素質(zhì)的限制，機組跳車的現(xiàn)象時有發(fā)生[2]。

2.3 氮氣大量存在

氮氣在丙烯機組中有重要的密封作用。但是在氮氣使用的過程重要嚴格和仔細操作各個環(huán)節(jié)，防止那個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，因此在起到密封作用之前要事先做好各項基礎(chǔ)準備工作，讓其提前進入工藝系統(tǒng)。但是丙烯機又是一個密閉的循環(huán)系統(tǒng)，在機組運行的過程中，使得機組出口的溫度和壓力持續(xù)上升，逼近聯(lián)鎖跳車，這種情況下為了保住機組，只能通過放火炬降低出口壓力，這樣做的后果是使丙烯損失增加，而且也加大了丙烯機的物料損失和開車成本，這都是由于氮氣在丙烯機組中大量存在的原因，控制氮氣在丙烯機組中的組分對于減少原料耗費有非常重要的意義[3]。

2.4 研發(fā)力度不夠

烯烴作為重要的化工生產(chǎn)原料，對于我國化工企業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的意義，但是就目前的實際情況而言，我國烯烴分離技術(shù)和裝置研究有待進一步深入，而且國內(nèi)大多數(shù)煤化企業(yè)使用的烯烴分離技術(shù)都是從國外引進的專利技術(shù)，這對于我國化工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展是非常不利的，目前相關(guān)部門對于烯烴研制的專業(yè)部門支持和企業(yè)的鼓勵仍需加強，資金支持不足，阻礙了烯烴分離技術(shù)的研究速度。

2.5 乙烯操作不完善

烯烴裝置在進行運行的過程中，如果丙烯機的熱循環(huán)不能在規(guī)定的時間進行正常的建立，會導(dǎo)致乙烯塔加熱不足的狀況出現(xiàn)，烯塔加熱不足會導(dǎo)致乙烯塔塔釜滿液狀況的出現(xiàn)，這又會導(dǎo)致裝置烯烴內(nèi)部的氣液出現(xiàn)不能正常接觸的狀況出現(xiàn)，這些問題的存在會導(dǎo)致整個乙烯塔的系統(tǒng)出現(xiàn)混亂，導(dǎo)致整個乙烯系統(tǒng)的造成運轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，最終會給烯烴分離裝置造成損失。

2.6 專業(yè)人員缺乏

烯烴分離技術(shù)是一項對于操作技能有要求的技術(shù)，并不是雖有的人員都能從事這項工作，但是在實際的市場環(huán)境中，專業(yè)的操作人員是比較缺乏的，尤其是隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的提升，經(jīng)濟發(fā)展的過程中對于化工產(chǎn)品的需求量在持續(xù)的上升，市場需求的上升必然導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，企業(yè)為了在較短的時間之內(nèi)獲得較大的經(jīng)濟效益，擴大企業(yè)規(guī)模是必然的，企業(yè)規(guī)模的擴大就需要更多的員工，但是市場上的人才是有限的，不可能在較短的時間補充大量的專業(yè)人才，大部分企業(yè)存在人員缺乏的狀況已經(jīng)成為行業(yè)的常態(tài)。為了保證企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)，相關(guān)企業(yè)會聘用專業(yè)技能不符合企業(yè)要求的人員進入企業(yè)工作，這會給企業(yè)的運轉(zhuǎn)帶來較大的影響，不僅影響企業(yè)生產(chǎn)的效率還影響企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量。尤其是在進行烯烴分離的過程中造成資源的浪費。

3 優(yōu)化措施

3.1 建設(shè)監(jiān)管體系

完善的監(jiān)督管理體系不僅能夠保證企業(yè)生產(chǎn)的正常進行，還能對于整個生產(chǎn)的過程進行嚴格的監(jiān)督與控制，防止出現(xiàn)違規(guī)的操作，及時發(fā)展存在的問題并進行解決，還能保證生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量是符合國家相關(guān)標準和要求的，從而保證企業(yè)的經(jīng)濟效益，監(jiān)管體系的建設(shè)需要國家和企業(yè)兩方面配合進行。國家相關(guān)部門應(yīng)該和企業(yè)一起組建適合我國的烯烴分離監(jiān)督管理體系。首先，相關(guān)部門應(yīng)該出臺相關(guān)的政策，設(shè)置烯烴分離裝置在分離過程中原料的耗費區(qū)間，合理控制耗損，節(jié)省原料，加大企業(yè)在烯烴分離過程的控制和管理，減少資源的浪費，以維護化工行業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)也應(yīng)該從自己的實際情況出發(fā)，盡量聘請專業(yè)的人員操作烯烴分離裝置，這樣做的結(jié)果不僅有利于企業(yè)節(jié)省資源，而且有利于企業(yè)持久發(fā)展，為國家發(fā)展做出貢獻。

3.2 減少機組跳車

在啟動產(chǎn)品氣壓縮機之前，要及時排除管線的液體和雜物，避免出現(xiàn)雜物堵塞管道的情況和液位迅速上升將液體排走，防止高液機位組連鎖情況的出現(xiàn)。在后系統(tǒng)的操作中也應(yīng)該時刻關(guān)注不凝氣的返回量，避免吸入過高的壓力，影響反應(yīng)器壓力，最終影響甲醇的轉(zhuǎn)化率。控制和保證段間罐一直在低液位運行，防止一段吸入罐高液位。通過段間冷卻器來控制段間出口的溫度，使溫度處在一個比較合理的區(qū)間，防止和減少液位突然漲起和溫度的升高使泵不上量的惡劣情況出現(xiàn)，最終使機組運行保持穩(wěn)定，減少和防止機組跳車，減少烯烴分離裝置開停工造成的損失。

3.3 減少氮氣組分

工作人員在使用和啟動丙烯機之前，應(yīng)該對機組進行實氣置換和補液工作。而干氣密封系統(tǒng)也應(yīng)該提前投入使用，持續(xù)不斷的給系統(tǒng)輸送氮氣，這樣做的結(jié)果雖然會導(dǎo)致在機組補液的同時要排放氮氣，但是可以通過放火炬的調(diào)節(jié)閥，少開一些閥位，可以使高點的不凝氣能隨時排走，這樣就可以減少丙烯的損失。要時刻關(guān)注干氣密封的壓力和流量，同時通過調(diào)節(jié)閥控制氮氣的流量和壓力，與機組保持動態(tài)平衡，減少氮氣在機組中的組分。

3.4 加大研發(fā)力度

科技是第一生產(chǎn)力，加大研發(fā)力度，更新裝置和相關(guān)技術(shù)，對于減少烯烴分離損失有重要的意義。針對我國在烯烴分離裝置主要引進國外專利的情況，應(yīng)該注重解決這方面的問題，只有將技術(shù)掌握在自己的手里，才能不斷推動行業(yè)的進步和實現(xiàn)持續(xù)的發(fā)展。因此，相關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)該加大烯烴分離裝置研究的力度，加大資金投入，國家相關(guān)部門還應(yīng)該給予努力研究烯烴分離裝置技術(shù)的企業(yè)和部門以適當?shù)馁Y金支持和政策優(yōu)惠，以激勵更多的企業(yè)和人員進行研究烯烴分離技術(shù)，以促進我國化工行業(yè)的發(fā)展，讓化工行業(yè)為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出更多的貢獻，朝著實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興征程前進。

3.5 調(diào)節(jié)乙烯塔的換熱器

在烯烴裝置在進行運轉(zhuǎn)的過程中，需要乙烯塔能迅速建立熱循環(huán)，一旦循環(huán)出現(xiàn)問題，就會對整個烯烴裝置的使用造成影響，導(dǎo)致裝置和系統(tǒng)的不能造正常使用。在進行具體操作的過程中，通常狀態(tài)下C2氣相是乙烯塔的中間換熱器的熱源提供者，在使用的過程中會減少乙烷塔塔頂冷量的使用次數(shù)。但是丙烯本身的熱熔是比較小的，因而熱量會受限，因而走在實際應(yīng)用換熱器設(shè)的過程中，避免液位驟升的問題是最主要解決的問題，就對其原因進行研究分析，主要的原因是液相乙烯流量加大造成的問題。因此，為了保證相關(guān)設(shè)備的正常運行，以及運行狀態(tài)的穩(wěn)定，要嚴格控制液相乙烯流量提升的速度，將其控制在合理的范圍之內(nèi)，并且還應(yīng)該以熱虹吸放的形式為乙烯塔構(gòu)建循環(huán)性的回路，這樣才能保證再沸器換熱功能的正常使用，這對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是非常重要的環(huán)節(jié)。

3.6 提高員工技能

烯烴分離裝置的使用對于操作人員的專業(yè)技術(shù)有較高的要求，要求操作人員具備專業(yè)的資質(zhì)和實操技能。在進行具體操作的過程中不僅需要相關(guān)操作人員會使用設(shè)備，還能進行規(guī)范的操作，只有進行規(guī)范的操作，才能保證各方面的操作是滿足實際的要求，并且使用的方法以及技能等都是符合國家和企業(yè)的規(guī)定和標準。提高操作人員的綜合素質(zhì)，主要包括來兩哪方面的內(nèi)容，第一方面是提升管理人員的專業(yè)素質(zhì)，只有管理人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)，才能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備操作過程中存在的問題，并且及時對存在的問題進行處理和解決，能夠有效減少企業(yè)的損失。提高管理人員的綜合素質(zhì)，首先是在聘用的過程中選擇具備專業(yè)技能和相關(guān)經(jīng)驗的人員。其次是對于管理人員也要進行培訓(xùn)，培訓(xùn)的內(nèi)容主要有設(shè)備操作技能的培訓(xùn)和人員管理技能的培訓(xùn)。第二方面主要針對的是具體的操作人員，對于操作人員的專業(yè)素質(zhì)提升應(yīng)該是包括兩個部分的。首先是對操作人員的責(zé)任心進行加強，要不斷對操作人員的職業(yè)意識進行宣傳教育，讓操作人員認識到工作的重要性，要對工作負責(zé)，減少工作失誤的出現(xiàn)。其次是要不斷提升操作人員的專業(yè)技能，只沒這樣才能提高工作的效率，保證工作的質(zhì)量，減少烯烴在分離的過程中造成的浪費。

4 結(jié)束語

烯烴作為重要的化工生產(chǎn)原料，在化工生產(chǎn)中有重要的作用，烯烴的作用在化工產(chǎn)業(yè)中幾乎具有不可替代性。因此我國必須加大烯烴分離技術(shù)的研究力度，以減少烯烴分離裝置開工的損失，節(jié)省自然資源，維護化工行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展，促進我國經(jīng)濟社會的前進。