气分装置存在问题介绍

1、石化总厂新建气分装置存在问题介绍总厂新建气分装置于11月16日引进液化气，21日首次开车成功。截止目 前经过3个多月的运行，发现装置在低于设计加工量的状态下丙烯塔已达不到设 计分离要求，同时也不能达到我厂对丙烯、丙烷质量的要求。（说明：文中所有化验结果单位均为v%，即mol%。由于我厂对丙烯的质量要求为 99.2%，因此丙烯塔是按丙烯纯度99.2%以上，丙烷中丙烯含量2.55%以下为要求操作的。）根据试运情况，装置在加工量19.5t/h时能够保证丙烯、丙烷产品质量平稳 合格（丙烯纯度99.2%以上，丙烷中丙烯含量低于2%）。由于19.5t/h后提量速 度快，虽然20t/h、20.5t/h、21

2、t/h时产品质量均合格，但在这些加工量下装置 运行时间不足1天，因此不能保证装置加工量20t/h及以上能保证丙烯丙烷产品 质量持续合格稳定。目前装置加工量21.5t/h，保持丙烯质量合格（丙烯纯度 99.3%左右）的前提下丙烷中丙烯含量已达到3%以上。为了提高丙烯塔顶底分离效果，装置操作曾作出了多种尝试调整，包括提高 塔顶回流量、提高塔顶冷后温度、调整塔顶操作压力等。在装置最初提量至19t/h 时就出现过丙烯塔顶底产品质量不能同时合格的情况，经过调整后有所改善，装 置可保证19.5t/h加工量下稳定生产。3月份起装置加工量达到21.5t/h，车间 经多方尝试调整，目前仍不能保证丙烯丙烷产品质量

3、同时合格稳定。操作过程中出现的问题：1.提高回流量导致丙烯塔顶压降大幅增加、顶底分离效果变差。2014年1月底，在加工量达到19t/h后，丙烯塔顶底分离效果有变差趋势， 车间根据设计资料，对比设计与实际操作参数差别后提高操作回流比（丙烯塔设 计回流比17.6，根据计算，19t/h装置加工量下丙烯塔对应的顶回流至少应在 100t/h以上）：尝试提高丙烯塔顶回流量，由85t/h最高提至95-97t/h，结果发现 丙烯塔顶回流量逐渐提高的同时，操作中相应提高塔底重沸器加热量，但是随顶 回流量的增加，丙烯塔中间液相量并不相应增加，长时间出现丙烯塔A塔底丙 烷产品采出量降低，丙烯塔B塔顶丙烯采出量降低。

4、在这一过程中，因塔顶底 采出量少，采样化验一般能合格，但丙烯塔顶底产品出量明显低于进料量，全塔 进出物料不平衡。然后逐渐出现丙烯塔B塔顶底压力差增大，由0.10-0.11MPa 升至0.14-0.16MPa后基本稳定，此时塔顶底采出量与进料量达到平衡，丙烯塔 顶底产品质量也变得很差，常出现顶产品不合格的同时塔底丙烷中的丙烯含量也 高的现象。即提高回流比没能增加丙烯塔的顶底分离效果，反而使分离效果变得 更差。2.因空冷无变频，开关风机对丙烯塔操作影响很大。根据目前观察，开关一台风机可能导致回流温度变化至少1 C以上，由于该 塔回流比大，回流温度的明显变化直接影响操作的平稳性。附：气分装置各塔设计

5、与实际参数对比1、原料性质对比表1原料组成对比组分设计（mol%）实际（平均）实际范围CH2 60.43最高0.15CH0.03CHL643.1035.7719.53-45.82CH3 89.259.146.24-12.40ICH4 104.6220.25ICH4 89.8915.83C4H8-15.64NCH4 1013.126.73tCH4 86.956.48CCH4 85.195.27NCH 5 120.540.04ICH5 121.230.49最高3.27HO20.01合计100.00实际原料中丙烯:丙烷大约在3:1至4.5:1之间，大多数情况丙烯丙烷比较设计值小，也就是说丙烯塔进料较

6、设计值略重一点。2、相关各塔操作参数对比说明：回流温度实际值有两个，前一个是塔顶冷后温度，后一个是回流线入 塔处温度，均为DCS显示值。脱乙烷塔自去年12月下旬起因原料中碳二含量低，停回流，塔底微加热升 压，保证物料自压入丙烯塔。目前丙烯产品中碳二含量平均约0.003%，低于设 计值，对丙烯产品无影响。实际参数为2月24日的操作数值。丙烯塔顶回流量上周约80t/h左右，22 日平均75t/h，23日起平均70t/h。车间怀疑该流量显示偏小，请仪表人员校正， 仪表人员经检查处理后无变化，答复说该表量程大（250t/h），目前流量小，处于 量程1/3以内，因此测量不太准确。丙烯塔中间量一直在97-

7、103t/h之间。脱乙烷塔进料较丙烯塔进料大，推测是孔板测量差别，根据物料平衡看，脱 乙烷塔进料流量显示更为准确，丙烯塔进料流量显示偏小。丙烯塔主要使用第三个进料口，第56层（64、60、56、52）。表1脱丙烷塔工艺操作条件名称单位数值（设计）实际液化气流量kg/h2381019473进料温度C76.0572.67塔顶压力MPa(g)1.901.70塔顶温度C48.9045.44塔底压力MPa(g)1.951.78塔底温度C109.12102.75塔顶回流量kg/h27532.324953塔顶回流温度C46.1742.74/42.63回流比2.56约 3.26塔顶碳四含量0.08-（指化验结

8、果此项无数值）塔底丙烷、丙烯含量0.05、0.030.1、-表2脱乙烷塔工艺操作条件名称单位数值（设计）实际进料温度C47.93进料量kg/h107637000-8600，平均 7800塔顶压力MPa(g)2.902.50塔顶温度C55.8塔底压力MPa(g)2.95塔底温度C69.9063.09塔顶回流量kg/h14359.7塔顶回流温度C47.6回流比73.87塔底碳二含量0.02%-表3丙烯塔-I工艺操作条件（C-103A）名称单位数值（设计）实际名称单位数值（设计）实际进料温度C52.552.1进料量105697500-8300,平均 7400塔顶压力MPa(g)1.961.95塔顶温度C49.950.68塔底压力MPa(g)2.022.04塔底温度C59.260.36塔顶液相流量kg/h158154101777塔底丙烯含量%2.551.80塔底丙烷采出量kg/h19771600-2700,平均 2100表4丙烯塔-II工艺操作条件（C-103B）名称单位数值（设计）实际进料温度（气相入塔）C49.951.1塔顶压力MPa(g)1.901.85塔顶温度C48.0447.59塔底压力MPa(g)1.961.97塔底温度C49.850.8塔顶回流量k