摘 要:四川石化乙烯裝置聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品中甲醇含量經(jīng)常性超標(biāo),針對(duì)該現(xiàn)象,從丙醇注入、助劑帶入、設(shè)備泄漏可能、裂解原料情況分析了丙烯產(chǎn)品中甲醇的主要來源,結(jié)合甲醇的物性,提出嚴(yán)格控制裂解原料中含氧化合物含量和優(yōu)化工藝操作條件的措施,控制丙烯產(chǎn)品中甲醇含量。
關(guān)鍵詞:丙烯產(chǎn)品;甲醇;控制措施
四川石化乙烯裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為80萬噸/年乙烯,采用的是美國(guó)SW公司的專利技術(shù)。脫丙烷系統(tǒng)使用S&W專有的高低壓脫丙烷塔系統(tǒng),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(tǒng)包括兩臺(tái)并聯(lián)的丙烯塔(210-C-1530 、210-C-1540 )。丙烯塔將混合C3分離成聚合級(jí)丙烯及丙烷,聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品由丙烯塔的側(cè)線采出。丙烯產(chǎn)品甲醇指標(biāo)為≤10mg/kg,自3月起,丙烯產(chǎn)品中甲醇含量經(jīng)常性超標(biāo),針對(duì)該現(xiàn)象,分析了丙烯產(chǎn)品中甲醇的主要來源。同時(shí)結(jié)合甲醇的物性和相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)論,提出采取相應(yīng)的措施控制丙烯產(chǎn)品中甲醇含量。
1 產(chǎn)品質(zhì)量分析情況
丙烯產(chǎn)品分析頻次為每日兩次,采用GBT12701分析甲醇含量。近期分析結(jié)果見下圖:
2 操作情況
丙烯雙塔操作較為平穩(wěn),塔壓控制在1.9MPa,側(cè)線采出控制在50t/h,回流比控制在17(設(shè)計(jì)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(chǎn)品質(zhì)量分析情況可以看出,丙烯產(chǎn)品中甲醇含量呈現(xiàn)波段型上漲及回落,期間塔操作無變化, 分析為外界因素導(dǎo)致。
3.1丙醇注入情況
分離冷區(qū)系統(tǒng)凍堵時(shí),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(huán)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(tǒng)停止注入丙醇。所以排除系統(tǒng)注入丙醇帶入裂解爐生成甲醇的可能性。
3.2助劑系統(tǒng)
對(duì)從裂解爐系統(tǒng)、急冷系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)的所有助劑進(jìn)行排查,均不含甲醇,排除助劑影響。
3.3設(shè)備泄漏
四川石化乙烯裝置無含甲醇的密封或冷卻的設(shè)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(jié)果如下:
經(jīng)查閱文獻(xiàn),裂解原料中帶入的甲醇在裂解反應(yīng)中(溫度超過700℃),會(huì)分解生成CO和CO2、H2,但原料中的甲醇不會(huì)完全分解,最終未反應(yīng)完的這部份甲醇會(huì)進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)中。裂解原料中的含氧化合物經(jīng)過裂解反應(yīng)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(jìn)入丙烯產(chǎn)品的流程
甲醇是一種極易溶于水的物質(zhì)。經(jīng)過急冷系統(tǒng)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(fā)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(jìn)入丙烯精餾塔。丙烯精餾塔無法實(shí)現(xiàn)PPm級(jí)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(chǎn)品中甲醇含量超標(biāo)。
5 控制措施
5.1優(yōu)化裂解原料
嚴(yán)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(yōu)化工藝操作條件
(1)根據(jù)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(huán)累積,降低對(duì)裂解氣中甲醇的吸收,可采取加大工藝水系統(tǒng)排污,增加脫鹽水補(bǔ)入,置換系統(tǒng)等措施有效降低后系統(tǒng)裂解氣中的甲醇含量。
(2)甲醇在丙烯精餾過程中,其揮發(fā)度與丙炔相似。通過適當(dāng)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(shí)加大對(duì)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。
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作者簡(jiǎn)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。