气体分馏岗位操作法

气体分馏岗位操作法气体分馄岗位的主要任务就是按照岗位规范及工艺卡片的要求，通过三塔（丙烷塔、乙烷塔、丙烯塔）精馄，将（双脱和I套气分来的）精致液态烃分离成碳四、碳二馄份和丙烯、丙烷等产品。合格丙烯主要（贮存在十罐区和十四罐区）用于丙烯腈和聚丙烯的生产，部分送至I套气分干燥精致原料，碳二馄份主要排入燃料气（高瓦）系统作燃料；碳四馄份和丙烷混合后用作民用液化气产品。丙烯一丙烷分离系统采用常规“汽加热一水冷凝”的双塔工艺流程，丙烯塔板总数为202层，最高操作压力1.90MPa（表压）；丙烷塔和丙烯塔操作压力采用塔顶冷凝器热旁路控制方案，乙烷塔操作压力则采用塔顶碳二采出量控制方案。气体分馄装置由三个精馄单元操作和一个蒸汽减温减压系统所组成，其工艺指标主要有各精馄塔的压力、温度和塔底、回流罐的液位以及低压蒸汽的压力和温度，气体分馄操作的主要内容是控制好三个精馄塔的压力、温度和液位，维持各塔的正常物料平衡、汽液平衡和热量平衡，确保产品的馄出口合格率、工艺指标的平稳率、丙烯产品的收率和装置的能耗达到或优于厂部要求。一、主要操作因素分析（一） 压力精馄塔的操作是在一定压力下进行的，塔的压力主要取决于塔顶产品组成和产品冷凝后的温度以及设备的投资及操作总费用等。一般精馄塔的操作首先要保持压力的稳定。塔压波动对塔的操作将带来影响：影响产品质量和物料平衡。根据相平衡原理，改变操作压力，将使每块塔板上汽液平衡的组成发生改变。压力升高，则气相中重组分减少，相应地提高了气相中轻组分浓度；液相中轻组分含量较多增加，同时也改变了汽液相重量比，使也相量增加，气相量减少。总的结果是：塔顶馄分中轻组分浓度增加了，但数量却相对减少；塔底液相中的轻组分浓度增加，底液量也增加。同时，压力降低，塔顶馄分中轻组分浓度降低了，但数量却增加了；塔底液相中轻组分浓度减少，数量也减少。改变组分间的相对挥发度。压力增加，组分间的相对挥发度降低，分离效率下降，反之亦然。像丙烯、丙烷间相对挥发度受影响很大。由此可见，塔的压力不稳，塔的其它工艺参数，如温度、流量和液面也随之波动。这样塔正常的物料平衡和热量平衡将被破坏，正常操作也会被打乱，产品质量和收率都无法保证。因此，气体精馄塔在崛生产中，进行其它工艺参数调节时，都应使塔的压力保持稳定，只有塔内的压力稳定了，其它工艺参数才能稳定。在精馄操作中，进料量、进料组成、进料状态以及塔底加热蒸汽量、回流量、回流温度等的变化，都可能引起塔压的波动。（二） 温度按相平衡原理，塔顶与塔底温度的改变将引起操作压力和塔顶、塔底产品组成的变化，从而影响物料平衡及汽液平衡。在精馏操作中，一般是通过稳定塔压，压温度直接或间接控制产品质量情况。（三）回流比回流比就是塔顶回流液体量与采出量的重量比。若塔顶上升蒸汽经冷凝后，全部回流至塔内，称为全回流。当回流量减少到某一程度，可能会导致没有足够的液体返回塔内使上升的蒸汽逐级得到蒸浓，也就是精馏丧失了分离能力，此时的回流比为最小回流比。回流的作用是提供精馏所必须的液相介质，提高分离精度，它是精馏连续稳定操作的必要条件之一。回流比的大小主要取决于各组分间分离的难易程度和要求的分离精确度、产品质量要求等。在精馏操作中，当回流比增加时，分离精度提高，所需理论塔板数减少，但塔顶循环水耗量、塔底蒸汽耗量及回流泵所耗电量等费用将增加，塔的处理能力降低，能耗上升。回流比过大，甚至导致液泛现象；当减小回流比时，分离精度降低，操作费用将减少，但所需理论塔板数增加。实际操作中，回流比介于全回流和最小回流比之间。最佳的回流比是通过经济核算来决定，即在达到分离要求要求的前提下的最小回流比为宜。实际精馏设计中，最佳回流比根据经验来选取。常规流程的操作回流比一般为最小回流比的1.1〜2倍。二、正常操作法（一）塔顶压力控制精馏塔的压力是精馏操作的首要操作变量。对于一个既定的精馏塔来说，塔压的波动，不仅改变待分离组分的相对挥发度，恶化产品质量；同时也将破坏塔的正常物料平衡，使关键产品的收率下降。正常生产期间，各塔压力的高低主要取决于塔底重沸器和塔顶冷凝器负荷的大小。丙烷塔（C—701）和丙烯塔（C—703、C-704）顶压力分别通过PIC701和PIC703改变塔顶冷凝器热旁路调节阀PV701和PV703的开度来控制，乙烷塔（C—702）顶压力通过PIC702改变回流罐顶碳二采出量调节阀PV702的开度来控制。主要影响因素：（1） 塔进料量增大，塔顶压力升高；（2） 进料组成中轻组分含量增多，塔顶压力升高；（3） 循环水温度升高导致回流温度升高，塔顶压力升高；（4） 塔底重沸器蒸汽量增大，塔顶压力升高；（5） 回流罐液位超高，憋压，塔顶压力升高；（6） 进料温度升高，塔顶压力升高；（7） 回流泵故障或压控阀失灵。调节方法：（1） 降低进料量或相应调整操作条件；（2） 根据原料组成调节前塔操作，排放碳二；通知水场降低循环水温度；降低塔底重沸器蒸汽量；增加塔顶产品采出量，恢复回流罐的正常液位；调整前塔操作，降低进料温度；切换备用泵或将调节阀改走副线，请有关部门处理。塔顶温度控制精馏塔的温度是精馏操作的第二操作变量。在塔的操作压力一定的前提下，塔顶温度的高低反映着塔顶馏出物的组成，温度升高，馏出物中的重组分含量增加，塔顶产品纯度下降。正常生产期间，塔顶温度主要通过回流量来控制；C—701顶回流指示调节器是FIC702、C—702顶回流指示调节器是FIC706、C—704顶回流指示调节是FIC710。主要影响因素：塔顶回量温度上升，塔顶温度升高；塔顶回流量减少，塔顶温度升高；进料温度上升，塔顶温度升高；塔底重沸器加热蒸汽量上升，塔顶温度升高。调节方法：联系循环水场，降低循环水温度；增大回流量，稳定回流比；降低进料温度；降低塔底加热蒸汽量。塔底温度控制在塔的操作压力一定的前提下，塔底温度的高低反映着塔底馏出物的组成，温度下降，馏出物中的轻组分含量增加，塔底产品纯度下降，塔顶产品收率下降。正常生产期间，塔底温度主要通过重沸器的加热蒸汽量来控制：TIC701与FIC703串级控制C—701底温，TIC703与FIC707串级控制C—702底温、TIC704与FIC709串级控制C—704底温。主要影响因素：塔底加热蒸汽量减小，塔底温度下降；进料量增大，组成变轻，塔底温度下降；进料温度降低，塔底温度下降；进料带水，塔底温度下降；塔底采出量减少，液面满，塔底温度下降；塔顶回流量增大，塔底温度下降。调节方法：增大塔底加热蒸汽量;提塔底蒸汽量，增加塔顶采出量；提高进料温度；加强原料缓冲罐和前塔回流罐脱水；增大塔底采出量，恢复正常液位；降低回流量，稳定回流比。塔底液位控制塔底和回流罐液位的改变反映着全塔物料平衡的变化。精馏塔的物料平衡取决于塔的进料组成和塔的操作温度、压力的改变。正常生产期间，物料平衡靠塔的采出量来维持，塔底液位主要通过塔底的采出量来控制：LIC702调节碳四出装置量控制C-702底液面、LIC705与FIC705串级调节C-703进料量控制C-702底液位、LIC708调节丙烷出装置量控制C-703底液位、LIC710与FIC708串级调节C-703回流量控制C-704底液位。主要影响因素：进料量增大，组成变重，塔底液位升高；塔顶采出量减少，压力升高，塔底液位升高；进料温度降低，塔底液位升高；重沸器蒸汽量减少，塔底温度降低，塔底液位升高；回流量增大，塔底采出量变小，塔底液位升高。调节方法：增加塔底采出量，调节前塔操作；增加塔顶采出量，稳定塔压；调整前塔操作，提高进料温度；增加重沸器蒸汽量，稳定塔底温度；降低回流量，稳定塔底采出量。回流罐液位控制正常生产期间，回流罐液位主要通过塔顶的采出量来控制：FIC704调节C-702进料量控制C-701顶回流罐D-702液位、FIC706调节C-702回流量控制顶回流罐D-703液位、LIC711调节丙烯出装置量控制C-704顶回流罐D-704液位。主要影响因素：塔底蒸汽量增大，温度上升，回流罐液位上升；进料组分变轻，回流罐液位上升；塔压降低，馏出量增大，回流罐液位上升。调节方法：减少塔底重沸器加热蒸汽量；增大塔顶采出量；提高塔压力，减少塔顶馏出量。(六)低压蒸汽压力和温度控制低压蒸汽是作为各塔底重沸器热源，设计为0.35MPa(表)的饱和蒸汽，由气压机透平备压汽经减压减温而得，后来经过改造，主要利用气压机小透平蒸汽和炼油厂低压蒸汽管网的蒸汽。正常生产期间，其压力不足时，通过PIC905增大补汽调节阀PV905开度以增加1.0MPa蒸汽的补充量，反之亦然。但当PV905全关时压力仍较高时，联系厂调度请有关装置降低蒸汽压力。其温度TI907通过注入减温水，用裂解余锅除氧水或气体分馏回收的凝结水量的多少来控制。饱和蒸汽的压力与温度的对应关系参见下表：压力(表)MPa0.360.350.340.300.250.240.20温度。C148.01147.52146.38142.92138.19137.18132.88三、产品质量控制丙烷塔C—701顶馏份中碳四含量控制主要影响因素：塔顶温度高，碳四含量升高；回流温度高，回流量小，碳四含量升高；塔顶压力太低，碳四含量升高；进料组分变重或超负荷，碳四含量升高；进料状态改变，汽相量增大，碳四含量升高。调节方法：适当降低塔顶、底温度；降低回流温度或适当增加回流量；减少塔顶馏出量，提高塔压；下移进料口，适当降低塔底温度，或适当降处理量;减少E—701加热蒸汽量，降低进料汽化率。乙烷塔C—702底馏份中碳二控制主要影响因素：碳二采出量减少，塔压过高；进料中C2含量增加；塔低重沸器加热蒸汽量减少，塔底温度低。调节方法：加大碳二排放量，降低塔压；联系稳定岗位脱除液化气中的碳二馏分；稳定塔压，提高塔底重沸器加热蒸汽量，以提高塔底温度。丙烯纯度低主要影响因素：进料中乙烷含量升高；C-703底温度过高，塔压降低；C-704顶回流量过小；回流程度偏高；进料量过大，超负荷。调节方法：调整C-702操作，D-703排放乙烷；降低重沸器加热蒸汽量；增大C-704顶回流量；降低C-704顶回流温度；适当降低处理量。丙烯塔C-703底丙烷纯度控制主要影响因素：塔底温度偏低，带丙烯多；塔顶回流量过大，带丙烯多；进料量过大，带丙烯多。调节方法：提高重沸器蒸汽流量；降低回流量，稳定回流比；适当降低处理量。丙烯含水高主要影响因素：原料精制液化气带水超标；C-701、C-702回流与顶温差小；D-701、D-702、D-703、D-704切水不及时;各塔操作不正常；开工初期，系统内有存水；采样分析不规范。调节方法：联系液化气脱硫醇岗位调整操作；增大C-701、C-702回流与顶温差；D—701、D—702、D—703、D—704加强切水；平稳C—701、C—702、C—703、C—704操作，减少返混;尽快置换掉系统内存水；提请化验工注意。四、非正常操作法开工时塔系统超压现象：塔顶压力记录指示迅速上升。原因:不凝气置换不彻底，升温速度过快；循环冷却水阀开度过小；热旁路阀未关。3.处理方法：降低升温速度，继续向瓦斯系统泄放；打开冷却水阀，增大冷却水量；关小热旁路阀，尽快建立回流；塔压局高不下原因：塔回流中断；低压蒸汽压力、温度上升；循环水压力降低或循环水中断；压力调节阀失灵；进料中轻组分碳二含量升高。处理方法：启动备用泵或回流调节阀副线，恢复回流；降低塔底重沸器蒸汽流量；联系循环水场提高水压或尽快恢复供水；压力调节阀改走副线，请仪表处理调节阀；调节前塔操作，回流罐向高瓦系统排放碳二。塔底升温困难1.现象：塔底温度记录指示上升缓慢。原因：塔底液位满或空；重沸器蒸汽调节阀故障；重沸器凝结水出路不畅；低压蒸汽压力、温度过低；进料大量带水；重沸器入口不畅。3.处理方法：调节好出料阀开度，稳定塔底液位；蒸汽调节阀改走副线；疏通后路或改就地排放；提高低压蒸汽的压力和温度；增加切水次数和切水点或切断进料；联系设备处理。单塔全回流操作现象：进料量和出料量为零。原因：进料量中断或部分机泵、仪表等设备故障。处理方法：(1)丙烷塔关FV701(开LV701)停止进料；关LV702,停止塔底抽出，停泵P—703；以塔底重沸器加热蒸汽量控制塔底液面；塔顶回流量控制回流罐液面；以热旁路调节阀PV701或通过HC701向高瓦线排放，控制塔压。乙烷塔FV704或泵P—703停止进料；关闭FV705停止塔底抽出；通过FIC701调节重沸器加热蒸汽量控制塔底液面；回流罐液面通过FIC706与LIC706串级控制；通过PIC702控制塔压。丙烯塔关闭进料阀停止进料；关LV708停止外甩丙烯；关闭LV711停止外甩丙烯，通过FIC710调节D—704液面；通过FIC708串级控制C-704底液面；通过FIC709调节塔底重沸器的加热蒸汽量控制C—703底液面。五、一般事故处理丙烷塔C—701进料中断现象：D—701液面迅速下降，流量记录指示FIC701回零。原因：因前道工序发生故障，造成总进料中断；因进料泵故障没有备用泵，进料中断。处理方法：原料线改外甩流程，各塔改全回流操作。装置晃电现象：照明灯变暗或熄灭后又复明，所有或部分机泵停运。原因：因电气系统原因造成电压波动或短时间停电。处理方法：关各停运机泵出口阀，紧急启动各泵，恢复进料及回流；调整各塔操作至正常，特别防止超温超压；若产品不合格改走不合格产品线出装置。关键泵不能备用现象：泵P-701不能备用