延長(zhǎng)汽提塔的運(yùn)行周期

撫順石化公司化工塑料廠 苯乙烯車間QC小組

（遼寧 撫順 113008）

延長(zhǎng)汽提塔的運(yùn)行周期

撫順石化公司化工塑料廠 苯乙烯車間QC小組

（遼寧 撫順 113008）

小組概況

選定課題：延長(zhǎng)汽提塔的運(yùn)行周期；

成立時(shí)間：1999年10月1日；

小組類型：現(xiàn)場(chǎng)型；

注冊(cè)時(shí)間：2009年1月20日；

活動(dòng)時(shí)間：2009年3～12月；

獲獎(jiǎng)情況：獲國(guó)家級(jí)優(yōu)秀成果1項(xiàng)，獲中國(guó)質(zhì)協(xié)石油分會(huì)QC小組成果一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，獲公司級(jí)優(yōu)秀QC小組成果4項(xiàng)。

表1是小組成員表。

選題理由

圖1為選題理由框圖。

表1 小組成員表

現(xiàn)狀調(diào)查

1 工藝流程簡(jiǎn)介

苯乙烯裝置脫氫凝液進(jìn)入油水分離罐（V-307）進(jìn)行油水分離，經(jīng)聚結(jié)器預(yù)過(guò)濾器、聚結(jié)器，進(jìn)入汽提塔，氣相物質(zhì)從塔頂餾出，冷卻后，凝液回到油水分離罐（V-307），不凝氣進(jìn)入尾氣鹽冷器（E-306），抽真空。汽提塔（T-301）底部汽提水進(jìn)入污水罐（V-310），最后送至采暖水罐（V-318），然后經(jīng)動(dòng)力污水處理后回用（見(jiàn)圖2）。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

污水汽提系統(tǒng)所處理的工藝污水含有大量的低聚物、催化劑粉末和易聚合的苯乙烯單體，由于以上物質(zhì)特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)，很容易在污水汽提系統(tǒng)內(nèi)形成聚合物，嚴(yán)重時(shí)造成污水汽提系統(tǒng)停車。另外汽提塔的平穩(wěn)運(yùn)行可以減少工藝污水中的含油類的排放，從而減輕污水處理廠的處理壓力。

表2為2007年6月～2009年3月汽提塔運(yùn)行周期統(tǒng)計(jì)表。

表2 2007年～2009年汽提塔運(yùn)行周期統(tǒng)計(jì)表

活動(dòng)目標(biāo)

活動(dòng)目標(biāo):汽提塔系統(tǒng)正常運(yùn)行周期達(dá)到180d。

可行性分析：

（1）2006年增加聚結(jié)器系統(tǒng)，2008年在聚結(jié)器前增加兩組過(guò)濾器，有良好的設(shè)備基保障。

（2）公用工程系統(tǒng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）近兩年來(lái)汽提塔系統(tǒng)運(yùn)行可達(dá)到182d。小組成員均為具有豐富的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，精心操作可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

原因分析

本QC小組成員通過(guò)對(duì)可能影響汽提塔運(yùn)行周期的運(yùn)行記錄進(jìn)行總結(jié)、分析，并繪制關(guān)聯(lián)圖(見(jiàn)圖3）。

要因確認(rèn)

以關(guān)聯(lián)圖為基礎(chǔ)，針對(duì)10條末端因素小組群策群力進(jìn)行逐條驗(yàn)證確定主要原因。

1 驗(yàn)證1：油水分離罐能力不足

查閱油水分離罐（V-307）設(shè)備資料，發(fā)現(xiàn)裝置多次擴(kuò)能改造后油水分離罐設(shè)計(jì)值已不能滿足現(xiàn)狀。2009年5月7～17日對(duì)油水分離罐（V-307）出口進(jìn)行取樣分析（見(jiàn)表3），石油類測(cè)得結(jié)果平均值為85.54mg/L，查閱裝置擴(kuò)能前生產(chǎn)平穩(wěn)時(shí)的石油類平均值為60.1mg/L。從獲取的數(shù)據(jù)可看出油水分離器（V-307）處理能力（即油水分離能力）大幅下降。更多的石油類進(jìn)入汽提塔，高溫作用下，發(fā)生聚合等副反應(yīng)，雜質(zhì)進(jìn)入汽提塔，影響其穩(wěn)定運(yùn)行。

表3 2009年5月7～17日V-307出口石油類含量統(tǒng)計(jì)

驗(yàn)證方式：取樣分析；結(jié)論：要因；驗(yàn)證人：佟以超、梁志強(qiáng)；驗(yàn)證日期：2009年5月17日。

2 驗(yàn)證2：蒸汽壓力波動(dòng)

調(diào)取2008年12月～2009年3月蒸汽壓力曲線（見(jiàn)表4），蒸汽壓力的月平均值為607kPa，與工藝指標(biāo)要求的600 kPa符合，蒸汽壓力的波動(dòng)對(duì)汽提塔的操作影響不大。

表4 蒸汽壓力波動(dòng)影響統(tǒng)計(jì)表

驗(yàn)證方式：調(diào)查分析；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：金玉子、孫立國(guó)；驗(yàn)證日期：2009年5月9日。

3 驗(yàn)證3：回收各工段不潔物料

在苯乙烯裝置工藝中為減少裝置損耗，各工段凝液（含有大量的催化劑粉末、油泥物料）經(jīng)簡(jiǎn)單處理后回收到油水分離罐（V-307）。凝液中含有的大量催化劑粉末、油泥隨物料由油水分離罐（V-307）進(jìn)入汽提塔系統(tǒng)，極易造成汽提塔（T-301）填料堵塞。統(tǒng)計(jì)調(diào)查歷次裝置停車處理的日志。從統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，堵塞汽提塔填料的主要是苯乙烯聚合物，而不是催化劑粉末、油泥。

驗(yàn)證方式：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證 ；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：高文彬；驗(yàn)證日期：2009年5月10日。

4 驗(yàn)證4：油相在換熱器內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)

由于汽提塔為負(fù)壓操作，油汽提后經(jīng)塔頂換熱器（E-307）、塔頂換熱器（E-308）流入油水分離罐（V-307）中，油相流速度較慢，油相在換熱器內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)。統(tǒng)計(jì)調(diào)查歷次裝置停車處理的日志。從統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看，歷次的停車檢查換熱器堵塞均不太嚴(yán)重，并非是停車的主要原因。

驗(yàn)證方式：調(diào)查分析；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：佟以超、趙勇；驗(yàn)證日期：2009年5月15日。

5 驗(yàn)證5：進(jìn)料波動(dòng)

統(tǒng)計(jì)2009年前期進(jìn)料負(fù)荷變化時(shí)（見(jiàn)表5），V-307出口石油類沒(méi)有明顯的變化，表明進(jìn)料負(fù)荷波動(dòng)對(duì)汽提塔的長(zhǎng)周期運(yùn)行不起決定性作用。

小組成員統(tǒng)計(jì)了2009年1～5月份脫氫系統(tǒng)乙苯進(jìn)料，脫氫系統(tǒng)負(fù)荷在8 750～11 007kg/h之間變化，V-307出口含油在82.23～89.25mg/L之間波動(dòng)，V-307出口含油變化不大，基本比較穩(wěn)定，完全可以通過(guò)后續(xù)操作來(lái)降低此因素的影響。

表5 2009年1～5月份乙苯進(jìn)料與V-307出口石油類統(tǒng)計(jì)表

驗(yàn)證方式：調(diào)查分析 ；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：金玉子、孫立國(guó)；驗(yàn)證日期：2009年5月9日。

6 驗(yàn)證6：空冷器、水冷器、鹽冷器等冷量不夠

工藝卡片要求油水分離罐（V-307）溫度控制在30～35℃（見(jiàn)表6）， 分析2008年12月～2009年3月油水分離罐（V-307）的物料溫度控制在30～35℃，與工藝卡片的要求相符。

驗(yàn)證方式：調(diào)查分析；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：佟以超、歐陽(yáng)瑞；驗(yàn)證日期：2009年5月19日。

表6 油水分離罐（V-307）的物料溫度統(tǒng)計(jì)表

7 驗(yàn)證7：聚結(jié)器安裝位置不合理

聚結(jié)器的作用沒(méi)有充分發(fā)揮。一是聚結(jié)器及其預(yù)過(guò)濾器間歇排油；二是由于汽提系統(tǒng)聚結(jié)器在裝置四樓，所在位置過(guò)高，造成集油包內(nèi)液位過(guò)低，不能充滿，即油有時(shí)不能從頂部排到油水分離罐（V-307）中，聚結(jié)器未發(fā)揮除掉部分油的作用（見(jiàn)表7）。

表7 聚結(jié)器安裝在四樓時(shí)出入口石油類對(duì)比

對(duì)2009年5月10～17日聚結(jié)器入口和出口含油進(jìn)行取樣分析，測(cè)得石油類含量平均值為分別為80.38mg/L和73.78mg/L，基本沒(méi)有起到除油效果。

驗(yàn)證方式：調(diào)查分析；結(jié)論：要因；驗(yàn)證人：佟以超、徐波；驗(yàn)證日期：2009年5月19日。

8 驗(yàn)證8：未嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程

現(xiàn)場(chǎng)檢查崗位人員對(duì)操作規(guī)程中有關(guān)汽提塔操作章程的了解程度，發(fā)現(xiàn)在崗多年的操作人員對(duì)塔的操作從理論到實(shí)際熟練準(zhǔn)確，雖然新調(diào)入人員還有一定的偏差 （新調(diào)入人員占崗位人員比例較?。ㄟ^(guò)加強(qiáng)培訓(xùn)、考核、檢查可提高新調(diào)入人員的崗位熟練度。已安排相關(guān)培訓(xùn)，考核檢查由專人負(fù)責(zé)。該問(wèn)題已解決。

驗(yàn)證方式：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：金玉子、歐陽(yáng)瑞；驗(yàn)證日期：2009年5月18日。

9 驗(yàn)證9：換熱器泄露

現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證換熱器換熱效率，汽提塔系統(tǒng)為負(fù)壓操作，如果換熱器存在泄漏，則在換熱器管層的排污閥處應(yīng)有向汽提塔的抽氣聲。經(jīng)過(guò)對(duì)塔頂冷凝器（E-307、E-308）檢查，發(fā)現(xiàn)換熱器殼程不存在泄漏情況。

驗(yàn)證方式：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證 ；結(jié)論：非要因；驗(yàn)證人：徐波、趙勇；驗(yàn)證日期：2009年5月16日。

10 驗(yàn)證10：工藝條件不合理

統(tǒng)計(jì)2009年3月1日～5月10日汽提塔出口石油類含量逐漸上升（見(jiàn)表8），由0.69mg/L上升到49.85mg/L。而從工藝控制指標(biāo)看，汽提塔的塔釜溫度由92.3℃降至82.8℃，進(jìn)料溫度、塔頂和塔釜的壓力也變化較大。汽提系統(tǒng)過(guò)濾器的清理頻次也由每周2次增加到每天1次。系統(tǒng)內(nèi)聚合物增加，到2009年5月上旬可以看出，汽提塔聚堵嚴(yán)重。

驗(yàn)證方式：調(diào)查分析；結(jié)論：要因；驗(yàn)證人：佟以超、歐陽(yáng)瑞；驗(yàn)證日期：2009年5月19日。

通過(guò)要因確認(rèn)表可看出，油水分離罐能力不足、聚結(jié)器安裝位置不合理和工藝條件不合理是主要影響因素，是本次QC小組活動(dòng)急需要解決的問(wèn)題。

表8 汽提塔工藝條件及汽提塔出口石油類對(duì)比表

制定對(duì)策

根據(jù)5W1H制定對(duì)策如表9。

對(duì)策實(shí)施

1 對(duì)策實(shí)施1

根據(jù)公司整體規(guī)劃，我廠苯乙烯裝置將于2010年搬遷拆除，受其影響，我裝置不可能有大的資金投入用于設(shè)備設(shè)施改造。因此小組決定利用現(xiàn)有資源解決油水分離罐能力不足的問(wèn)題。

由梁志強(qiáng)負(fù)責(zé)利用2009年6月份汽提系統(tǒng)停車期間安排清理油水分離罐（V-307）的清理鐵屑、油泥等雜物。2009年6月份由梁志強(qiáng)負(fù)責(zé)對(duì)油水分離罐人孔蓋進(jìn)行回裝，以減少空氣與物料接觸幾率。在日常操作中，提高油水分離罐油層厚度，油層厚度由原來(lái)的200mm提高到300mm，增強(qiáng)油水分離效果。

投用V-308罐，延長(zhǎng)汽提塔上游來(lái)水的停留時(shí)間，以大大降低了汽提塔進(jìn)料中石油類（見(jiàn)圖4，表10）。

表9 對(duì)策表

2 對(duì)策實(shí)施2

2009年6月份汽提塔停車期間，由設(shè)備主任徐波負(fù)責(zé)安排進(jìn)行聚結(jié)器位置調(diào)整，將聚結(jié)器位置由原來(lái)的裝置四樓移至地面。2009年7月份由歐陽(yáng)瑞負(fù)責(zé)制定聚結(jié)器控制要求：

（1）脫氫內(nèi)操每小時(shí)對(duì)聚結(jié)器進(jìn)行排油1次，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度為10%～15%之間，排油時(shí)間為3～5min。

（2）外操每班現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)排1次油。

（3）8h切換1次預(yù)過(guò)濾器。

對(duì)于操作情況由佟以超和歐陽(yáng)瑞進(jìn)行考核。

通過(guò)表11聚結(jié)器出口的石油類的對(duì)比可以看出，在聚結(jié)器出口的石油類有明顯的下降，聚結(jié)器在移至裝置一樓及加強(qiáng)對(duì)聚結(jié)器的操作后，起到了顯著的效果。

3 對(duì)策實(shí)施3

由高文彬主任負(fù)責(zé)組織金玉子、歐陽(yáng)瑞于2009年7月2日進(jìn)行正交試驗(yàn)。選定四因素三位級(jí)，選用L9（34）正交試驗(yàn)表做試驗(yàn)。

（1）確定因素位級(jí)表（見(jiàn)表 12）。

（2）選用 L9（34）正交試驗(yàn)表做試驗(yàn)得試驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表 13）。

（3）對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析（見(jiàn)圖 5）。

從 直 觀 看 ，A2B3C1D2最 好 ，A2：68℃ ，B3：60kPa，C1：52kPa：D2:88℃ ；

表10 相同負(fù)荷情況下實(shí)施前、后石油類含量對(duì)比表

從 趨 勢(shì) 圖 ，A2B3C2D2最 佳 ，A2：68℃ ，B3：60kPa，C2：56kPa：D2:88℃ ；

從極差看，D＞C＞A＞B，塔釜溫度為主要影響因素。

表11 聚結(jié)器在裝置四樓與裝置一樓出口石油類對(duì)比

表12 因素水平表

表13 汽提塔試驗(yàn)計(jì)劃與試驗(yàn)結(jié)果

因此，塔釜壓力太低對(duì)脫氫汽包產(chǎn)汽系統(tǒng)有影響， 同時(shí)抽真空負(fù)荷加大，A2B3C2D2最佳，A2：68℃，B3：60kPa，C2：56kPa，D2:88℃。

按進(jìn)料溫度 A2：68±2℃，塔頂壓力 B3：60±1kPa，塔釜壓力 C2：56±1kPa，塔釜溫度 D2：88±1℃，組織生產(chǎn)。

選用優(yōu)化后的工藝條件組織生產(chǎn)，從實(shí)際情況表明在應(yīng)用新的操作條件后，汽提塔出口的石油類含量較優(yōu)化前有顯著降低（見(jiàn)表14）。

效果檢查

1 目標(biāo)值檢查及鞏固期效果

QC小組經(jīng)過(guò)活動(dòng)后，汽提塔（T-301）運(yùn)行周期明顯延長(zhǎng)，活動(dòng)效果顯著。2009年9～12月為本次活動(dòng)的鞏固期。從2009年6月10日汽提塔完成清理后開(kāi)工到12月31日，汽提塔一直平穩(wěn)運(yùn)行，由活動(dòng)前的95.5d變成活動(dòng)后的204d，完成了目標(biāo)180d的任務(wù)。

表14 對(duì)策實(shí)施前后汽提塔出口石油類對(duì)比

2 經(jīng)濟(jì)效益

小組活動(dòng)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，汽提塔的運(yùn)行周期從95.5d延長(zhǎng)到204d，減少了汽提塔的檢修次數(shù)。汽提塔檢修一次所需的費(fèi)用：

更換填料：8 900 元/m2×5m2=44 500 元；

聚結(jié)器芯子：24根×3 376元/根=81 024元；

預(yù)過(guò)濾器芯子：24根×2組×247元/根=11 856元；

人工費(fèi)用：60 000元；

合計(jì)：44 500+81 024+11 856+60 000=197 380元。

汽提塔運(yùn)行周期延長(zhǎng)一倍，按檢修兩次計(jì)算，所節(jié)省的費(fèi)用約計(jì)：197 380×2=394 760元。

制定鞏固措施

（1）將汽提塔進(jìn)料溫度、塔頂壓力、塔釜壓力和溫度、汽提塔出口石油類含量控制指標(biāo)納入到苯乙烯裝置工藝卡片（編號(hào)：FSHS/WJ 003.031-2010）。

（2）車間加強(qiáng)對(duì)汽提塔操作的管理，并根據(jù)尋找到的最佳操作參數(shù)重新修訂了汽提塔操作規(guī)程 （編號(hào)：Q/SY FHHSJCZ 0201-2005）。

（3）為鞏固成果，小組將活動(dòng)過(guò)程中的有效措施考核納入到 《苯乙烯車間管理考核細(xì)則》（修訂后編號(hào)：HSBYX 06-2010）中，規(guī)定車間每周考核崗位員工的操作參數(shù)，月累計(jì)超標(biāo)1%，扣崗位員工獎(jiǎng)金系數(shù)0.1。

遺留問(wèn)題和下步打算

課題完成后，小組人員進(jìn)行了認(rèn)真總結(jié)。通過(guò)本次活動(dòng)，汽提塔運(yùn)行周期有顯著的延長(zhǎng)。但是，苯乙烯裝置空冷器的冷凝效果不理想。在今后的工作中，我們將進(jìn)一步開(kāi)展QC小組活動(dòng)，增強(qiáng)質(zhì)量管理意識(shí)，并以“增強(qiáng)空冷器冷凝效果”為活動(dòng)主題進(jìn)行活動(dòng)，爭(zhēng)取下一個(gè)PDCA循環(huán)中促進(jìn)裝置物耗進(jìn)一步下降。

??永場(chǎng)

2010-07-08