碱洗塔的优化操作

碱洗塔的优化操作摘要：针对乙烯分离装置碱洗塔黄油生成量大，易堵塞塔盘，影响装置负荷及产品质量，探讨了造成碱洗塔黄油生成机理，调整进料醛酮含量、碱液浓度优选、增加水洗段水量及加大排黄油频次，实现碱洗塔运行工况进行优化，保证装置连续稳定运行。关键词：烯烃分离装置；碱洗塔；工艺操作优化在煤化工行业，如甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）等工业生产过程中，为了获得满足纯度要求的目标产品或未反应物料进行回收，反应器物流需要经过一系列的净化，分离和纯化过程。在这些工业过程中，不可避免地会产生二氧化碳等酸性杂质。但酸性物质如不去除，会对后续生产造成不良影响。因此，有必要对尾气进行洗涤，去除酸性物质，必须采用氢氧化钠溶液为介质的碱洗塔。濮城清洁能源化工有限公司烯烃分离采用惠生预切割吸油分离技术。设计运行时间7200h，生产聚合级乙烯33万吨/年，聚合丙烯35.9万吨/年。碱洗塔运行过程中，会产生黄油，排放不畅，管道堵塞；塔内碱液下降不畅，塔顶液位和塔压波动范围大。为解决这一问题，对碱洗塔黄油的形成机理进行了分析和探讨，并提出了处理方法。优化了碱洗塔的运行工况，保证了装置的连续稳定运行。1黄油生成机理分析造成碱洗塔内部黄油大量产生的影响因素分为两种：第1种是裂解气在间隙工作当中，冷凝环节和碱液溶解环节存在大量的不饱和烃，在氧化的作用，会产生相应的自由基，大量的聚合物相互之间反应会形成相应的诱发反应条件，自由基所造成的聚合物反应直接形成了大量的黄油物质。除此之外，在裂解气的碱性作用环境下，会直接造成相应的缩合反应，并且生成了相应的聚合性物质，通过进一步的加工和反应生成了具有一定相对分子量的聚合物。在乙烯裂解车间当中加入相应的碱洗剂，在碱洗塔的各个反应阶段当中，对含黄油的具体含量大小进行了相应的监测和记录，通过数据分析可以看出，碱洗塔的弱碱区域范围内还有的黄油量和COD指标都已经完全超过了生产流程的标准指标，因此必须要对集体系统进行科学合理的治理，抑制黄油的生成是治理检验超标的重要方法。依照系统内部产生黄油的具体原理以及处理相关反应物的经验可以得出，在碱洗系统当中添加相雁的黄油抑制剂可以有效预防黄油的生成，同时该抑制剂在使用过程当中具有两个方面功能，第一是消除内部的氧气，氧气可以有效促进自由基的形成，尽管运用了脱氧锅炉水来对碱液进行了有效的稀释，但是由于反应空间当中存在大量的水蒸气，在经过裂解原料的反应之后，仍然会产生一定量的氧气。通过该抑制剂的有效应用可以有效还原溶解在检验当中的氧气；第二，实现中子链的延长，如果反应过程当中的自由基形成，该反应物质可以迅速和自由基之间进行快速反应，并且终止链得到了进一步的增长，如图1所示。图1碱洗黄油生成机理2乙烯碱洗系统黄油的现状因为裂解原料当中的含油量超过了原有的设计标准，并且在电解炉的投料过程当中需有加入二甲基二硫抑制剂，以此来有效抑制反应过程当中一氧化碳的生成量，因此在碱洗塔当中，黄油的生成量设计比值高出了标准设计比值的2倍以上，黄油分离罐无法充分满足系统内部的分油工作能力，造成了废碱液内部的罐体黄油相对较多，造成了废碱液处理措施无法正常的工作和运行。3工艺操作优化方案3.1稳定进料醛酮含量烯烃分离采用甲醇洗涤塔除去含氧化合物，采用控制稳定进料中醛酮含量，降低与碱液反应生产黄油的量，设计用MTO净化水作为洗涤液，由于净化水COD为12000mg/L，洗涤效果差；选用透平凝液为洗涤液调整进料中醛酮含量，调整前后醛酮含量变化如表1所示，调整前进料中的醛和酮含量为1800ppm和2500ppm，调整后为360ppm和580ppm，醛酮分别降低了80%和76.8%。，说明透平凝液能与进料中的醛酮反应或溶解，降低了碱洗塔的醛酮含量。表1碱洗塔进料中醛酮含量比较表项目醛/ppm酮/ppm调整前18002500调整后3605803.2碱液浓度优选碱液能洗涤裂解气中的酸性气体发生反应，高浓度的碱液，有利于CO2的吸收，减少新鲜碱液的加入量和废碱液的排出，但也会减少碱液和气体的接触面积，增加碱液循环次数，最重要的是碱液浓度提高，OH-电离效果不好，粘性大，加了烯烃的聚合速度和对黄油产生催化作用，影响碱洗塔的正常运行。降低碱液浓度，会减小CO2在洗涤液中的溶解度，酸性气体吸收能力下降，塔内的塔板数增加，因此，必须选用合适的碱液浓度。经试验，采用强碱浓度6%〜8%、中碱浓度4%〜5%、弱碱浓度2%〜3%，并且调整碱液注入量，降低碱液浓度。3.3增加水洗段水量及加大排黄油频次增加锅炉给水流量由970kg/h至1200kg/h，加大弱碱段置换能力，并且加大排黄油频率使生成黄油随废碱液稀释排出装置。4效果评价4.1碱液循环通过稳定进料醛酮含量、碱液浓度优选、增加水洗段水量及加大排黄油频次工艺操作优化，以上措施调节，碱液循环量稳定。4.2现场取样情况由图4取样可见，弱碱段黄油含量逐步减少。4.3试用期间压差状况碱洗塔压差，呈现缓慢下降趋势，由62kPa下降至58kPa。因此可以看出：采用进料醛酮含量、碱液浓度优选、增加水洗段水量及加大排黄油频次，实现了碱液浓度循环量稳定，黄油含量减少，塔内压差的降低。5结语碱洗塔作为烯烃分离裂解气中酸性气体脱除的关键设备，碱洗过程中产生黄油副产物，探讨了造成碱洗塔黄油生成机理，然后通过调整进料醛酮含量、碱液浓度优选、增加水洗段水量及加大排黄油频次进行工艺操作优化，实现了碱液循环量稳定，弱碱段黄油含量逐步减少，碱液塔压差的降低，有效减少碱洗塔黄油的产生，为装置长周期连续稳定运行提高了保障。参考文献:王立新.大庆石化乙烯装置碱洗塔黄油生成原因及控制方法[J].江西化工，2018（0