气体分馏装置瓶颈问题分析与对策

2022-09-11

一、装置概述

长庆石化公司20万吨/年气体分馏装置以80万吨/年催化装置生产的LPG为原料, 主要生产≥99.6%的精丙烯, 采用三塔常规流程, 其中丙烯精馏塔为两塔串联。

二、装置现状

随着140万吨/年催化装置的一次开工投产, 装置的加工负荷也急剧增加。装置暴露出冷却系统负荷不足的问题, 影响产品收率及质量。

三、问题分析

1. 脱乙烷塔顶冷却器E2005AB冷却效果差、负荷小

脱乙烷塔顶冷却器E2005AB进、出口温度记录分析, E2005AB冷却效果变差, 冷后温度过高。E-2005AB温度比较表见表1。循环水质量分析统计如表2。

表1、表2数据分析, 冷却器E2005AB管束的结垢情况比较严重, 循环水循环不畅, 水流量变小, 传热效率低, 冷后温度偏高。

E-2005AB设计换热面积为234M2, , 如果加工负荷按照120%计算, 通过标定核算, 增加一组与E-2005AB冷却面积相同的冷却器才能够满足生产的需要。

2. T2003B塔顶冷却系统负荷小

丙烯精馏塔顶冷却系统原设计湿式蒸发空冷E2007A/B/C/D/E 5台和后冷器E2007F/G 2台, 经过2005年及2007年的检修改造, 将E2007A改为脱丙烷塔顶空冷, 增加后冷E2007H一台。但是丙烯精馏塔的冷却面积比原来设计减少了417M2。

T-2003的操作相关数据和丙烷中的丙烯含量数据对比表见表3、表4。

表3、表4的数据, 在装置满负荷以上、夏季时, 塔顶压力通常超过1.8MPa, 丙烷中的丙烯含量升高, 造成大量丙烯从塔底携带。

3. 冷却器E2008、E2012冷却效果差

丙烷冷却器E-2008效果下降, 丙烷出装置超过指标最高达20℃。E-2008运行对比数据见表5, E-2012运行数据见表6

通过表5、表6、表2的数据分析, E-2008、E-2012在08年比07年冷却器的效果明显下降, 08年运行的冷后温度严重超标, 说明是冷却器的效果下降的问题, 由于气分装置循环水水质问题, 导致管束结垢严重, 冷却效果效果明显下降。

四、对策及改造方案

1. 在线检修

在大加工负荷的情况下, 可以进行装置冷却器的在线清洗或者反冲洗, 缓解冷却不足问题。

(1) 丙烷冷却器E2008清洗

E-2008清洗不进行装置停工处理, 只通过对T-2003底部温度的控制, 降低塔底温度到52-54℃, 丙烷由复线直接出装置, 切除泄压维修。

(2) 脱丙烷塔底C4C5冷却器E2012清洗

T-2001进行降温降量, 维持在低负荷运行, 将塔底温度控制在80-85℃, 切除E-2012进行抽芯清洗。

(3) 脱乙烷塔顶冷却器E-2005AB清洗

对T-2002进行调整操作参数, 降塔底温度至50℃以下, 顶压控制在2.0MPa, 根据V2003压力情况, 将E2005AB逐渐切除, 改复线操作, 进行抽芯清洗。

2. 技术改造

(1) 丙烯精馏塔顶冷增加冷却器

增加3台后冷, 与后冷E2007FGH串联使用。建议型号:BJS1800-2.5-895-6/25-6

(2) 脱乙烷塔顶冷增加冷却器

增加一组冷却器与E2005AB并联使用。型号:TAJS-700-0.78/2.915-115-6/25-4

五、费用估算

按照改造方案, 具体所需设备情况及费用:BJS1800-2.5-895-6/25-6计3台, 费用预计150万元;TAJS-700-0.78/2.915-115-6/25-4计2台, 费用18万元。总计投资费用168万元。

结束语

从装置的长周期运行来分析, 只有经过装置的改造后才能从根本上解决大加工符合下的装置冷却的问题, 否则, 装置在大加工负荷情况下, 为了保证装置的安全运行, 就要制定相应的降加工量的操作方案。另外, 循环水系统的结垢问题比较突出, 加强气分装置循环水系统的管理, 控制好水质, 保证气分冷换设备的运行效果, 保证装置的长周期平稳运行。

摘要：针对长庆石化公司20×104t/a气体分馏装置运行中出现的主要问题进行分析, 找出影响装置运行的关键制约因素, 并提出相应的对策。

关键词：气体分馏,问题,对策