乙烯高负荷运行时油洗塔的安全操作

1、Word文档 乙烯高负荷运行时油洗塔的安全操作 中原乙烯装置采纳美国鲁姆斯技术，设计以C2、C3、C4、C5+为原料，生产力量为14万吨/年，共有五台SRT-型高选择性裂解炉，正常运行为四开一备。该装置1996年7月投产以来始终处于低负荷运行，1999年4月21日胜利地实现了五炉高负荷运行，随着生产负荷的提高，乙烯装置急需解决汽油分馏塔存在的问题：汽油干点高，急冷油粘度大。 来自废热锅炉的裂解气在急冷器中被循环急冷油（来自急冷油/稀释蒸汽换热器EA123）直接急冷，而后进入汽油分馏塔（DA101）折流板下部，与来自急冷油/锅炉给水换热器（EA138A/B/C）的急冷油进行热质交换，然后进入塔的

2、上部区域。急冷油则进入塔釜再次循环。塔釜的急冷油经过滤后，一大部分进入EA123用于产生DS，另一小部分进入粘度掌握塔（DA103）。EA123出口的急冷油一部分进入油急冷器与裂解气混合进入塔中；另一部分经EA138换热后，进入汽油分馏塔中部。在汽油分馏塔上部的填料段，裂解气被来自急冷塔的裂解汽油冷却后进入急冷塔（DA104）。汽油分馏塔填料段下部柴油槽中的裂解柴油由泵送出。 乙烯装置设计的原料是以轻烃为主，但自开车以来，实际上却是以石脑油为主，由于原料结构发生了变化，导致汽油分馏塔的负荷增大，使汽油分馏塔操作始终不太正常。这种状况在装置的低负荷运行阶段尚可维持，但随着五炉高负荷运行，汽油分馏

3、塔操作存在的问题日趋严峻： 1.塔顶温度超高，汽油干点高 五炉高负荷运行时，我们尽可能增大汽油回流量，以降低汽油分馏塔顶温柔掌握汽油干点。但即使汽油回流比设计值高45%时，顶温仍高达112，比设计值（100）高12。汽油干点235，比设计值高30，造成大量的热能进入急冷塔，使急冷塔塔顶温度达53，比设计值高13，严峻制约了装置的高负荷运行。 2.急冷油粘度大 五炉高负荷运行时，汽油分馏塔釜温高达189，比设计值高6，急冷油粘度在1500020210cst之间，导致急冷油循环和换热器传热力量下降，聚合物增加，EA123、EA138需常常清焦处理，影响了装置长周期高负荷运行。 三、汽油分馏塔高负荷

4、运行时存在的问题分析 1.塔顶温度高，汽油干点高的缘由分析 1).汽油分馏塔裂解气进料量大和温度高 五炉高负荷运行时的总进料量（包括DS）为101.1吨/小时，超设计值36.8%，进料温度比设计值高8，急冷器中裂解气的进口温度比设计值高17，并且裂解气组成变重，这表明汽油分馏塔的进料热焓值有了很大的提高；再者五炉实际操作时裂解气进塔温度与塔釜的温差比设计值高2，导致急冷油在急冷器的汽化量增加，使汽油分馏塔进料气相负荷增加29.2吨/小时,在塔的设计力量没有增大的状况下，造成汽油分馏塔的热负荷向塔中部和上部转移并最终导致顶温柔汽油干点的上升。 2).汽油分馏塔釜温高 汽油分馏塔的主要作用是冷却裂

5、解炉馏出物，降低其温度，利用高品位的急冷油热能，同时分馏出燃料油和柴油组份。假如该塔换热系统的力量偏小或换热系统发生故障，顶温必将上升。 EA123的急冷油温差由设计的 a）循环急冷油在15000cst20210cst粘度间操作，比设计值500cst高3040倍。由于换热器的传热系数与流体粘度的1/2次方成反比，所以粘度越大传热系数越小，严峻影响了EA123的换热效果。 b）随着粘度的增加及急冷油焦粒增多，并且急冷油循环泵进口滤网粗，焦粒进入EA123，造成EA123换热器中急冷油的流量减小，进入急冷器的循环量随之削减，循环量设计值为1749吨/小时，而实际仅为1632吨/小时。结果导致塔釜急

6、冷油的温度上升（最高达 c）由于急冷油中的焦粒堵塞管程使换热器差压增大，隔板被冲倒，管程短路，即使在急冷油循环量达1900吨/小时的状况下，急冷油出入口换热器的温差也只有2 3).EA138的急冷油循环量小，换热器换热效果差 依据设计，EA138的急冷油循环量为123吨/小时，出口温度为155，而实际运行中，EA138的急冷油量只有75吨/小时，仅为设计值的58%，而出口温度高达168。 造成EA138急冷油循环量削减的缘由有两个：一是急冷器的急冷油调整阀（FV120）只能全开，背压较低，造成塔中部急冷油循环量小。二是随焦急冷油粘度的增大和聚合物颗粒增多，急冷油循环泵入口滤网过粗，使焦粒进入E

7、A138换热器中，造成换热器急冷油流量削减。 由于EA138的循环急冷油量小且温度高，造成第一块折流板温度高达170，比设计值高20。严峻影响正常操作，详细如下： a）折流板段没有足够的液相急冷油及裂解柴油与裂解气进行传热传质交换，甚至干板，严峻影响折流板段的精馏效果； b）柴油槽温度上升，柴油无法正常采出，从而使其进入塔顶汽油产品中，导致汽油干点上升。 c）通过这块折流板后的气体温度上升，如此长时间的高温操作，导致在塔上部填料段形成低聚物；随着低聚物的积累、增多，使填料空隙率渐渐降低，严峻影响裂解气的上升和回流汽油的下降，造成“液泛”。 4).塔顶回流的影响 加大汽油分馏塔的回流量可以降低塔

8、顶的温度和汽油干点。在高负荷的状况下，由于装置的原料变化，导致汽油分馏塔的物料平衡发生变化，通过汽油分馏塔物料平衡比较，可以看出汽油分馏塔塔顶实际采出量为178.4吨/小时，超设计值40%，实际总进料量为101.1吨/小时，超设计值36.8%，使得汽油分馏塔塔内的气相热焓值偏高。为掌握汽油分馏塔顶温柔汽油干点，必需增加汽油回流量，尽管汽油回流由设计值的55.4吨/小时增大到79.3吨/小时，保证了0.44(wt)的回流比，但顶温并没有得到有效的掌握，这是由于增加回流汽油量后，相应地增加了塔的填料段的负荷，造成塔压差增大，超出了塔的操作弹性，该塔的设计塔径显得较小，使空塔气速大于“液泛”临界空塔

9、气速，塔压增大而发生“液泛”，即使在回流量增大的的状况下，塔顶温度仍高达112，从而使重组份上移进入塔顶，造成汽油干点上升。 2. 急冷油粘度高的缘由分析 急冷油是裂解气中重组分积集并不断更新的一种混合物，它含有大量的多环芳烃和相当比例的沥青质，石脑油裂解时典型的急冷油组成如下： 多环芳烃含量 77.1%(wt) P+N 1%(wt) 沥青质 21.3%(wt) 急冷油的粘度主要取决于其350(干点)以上馏分的含量，由于低于350(干点)的各馏分粘度均较低，因此保持急冷油中350(干点)以下馏份的比例是掌握急冷油粘度的关键。分析中原乙烯高负荷运行时粘度大的缘由主要有以下三个方面： 1).对于以

10、石脑油为裂解原料的装置，汽油分馏塔釜温在180 2).由于塔中部来自EA138急冷油量的削减和温度的上升，造成第一块折流板温度偏高，折流板段裂解柴油和重汽油回流削减，轻组分回到塔釜的量减小，导致急冷油中轻组份含量削减，粘度上升。 3).在原设计中，粘度掌握塔是通过调整低压蒸汽的量，汽提出急冷油中沸点在 1）.为增加EA123的换热力量，降低汽油分馏塔塔底操作温度和急冷油粘度，削减急冷油结焦，在裂解炉运行条件许可的状况下，五炉高负荷运行后，我们将DS压力从设计的0.6MpaG降至0.5MpaG，使更多的工艺水汽化为DS，增加了EA123的换热力量，使工艺水从急冷油中带走更多的热量从而降低釜温。 2).针对塔中部急冷油的严峻不足和温度过高的问题，为了降低第一块折流板温度和增加折流板段内回流，我们对系统进行了技改：一是将汽油加氢生产的C9+产品( 3). 将C9+产品和汽油引入中部急冷油循环后，柴油槽温度降低，液位增加；我们