烯烴裝置水洗塔的優(yōu)化操作

戚云輝

（浙江興興新能源科技有限公司，浙江嘉興 314200）

烯烴裝置水洗塔的優(yōu)化操作

戚云輝

（浙江興興新能源科技有限公司，浙江嘉興 314200）

結(jié)合裝置的實際情況，通過對水洗塔的改造和優(yōu)化操作，確保了相同工況下塔的吸收能力的提升和保證了后系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。同時又創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益。

烯烴分離；水洗塔；BFW ；氧化物 ；吸收

1 項目概況

與傳統(tǒng)的石腦油蒸汽裂解相比，產(chǎn)品氣中氫、甲烷等輕組分含量少，但含有導(dǎo)致腐蝕結(jié)垢的氧化物，而且氮氧化物的存在，容易形成爆炸性膠質(zhì)，從而產(chǎn)生安全隱患。美國西比埃魯姆斯工程技術(shù)公司（Lummus）根據(jù)這些特點，開發(fā)了適應(yīng) MTO 產(chǎn)品氣的烯烴分離技術(shù)。MTO 裝置的副產(chǎn)品碳四和碳五是優(yōu)良的烯烴轉(zhuǎn)化原料，烯烴轉(zhuǎn)化技術(shù)（OCT）與 MT0工藝相結(jié)合，可以將碳四、碳五轉(zhuǎn)化為高價值的丙烯。

DMTO 裝置采用烯烴分離（LORU）技術(shù)為美國 Lummus公司的專有技術(shù)，該技術(shù)具有流程簡單、操作簡便、聚合級乙烯和丙烯回收率高等特點。由于 DMTO技術(shù)是近幾年新開發(fā)的技術(shù)，DMTO 反應(yīng)產(chǎn)物組分與石腦油催化裂化組分有較大的區(qū)別，所以與之配套的烯烴分離技術(shù)操作方法也需要在原來的催化裂化分離技術(shù)的基礎(chǔ)上做出較大的改進，因此公司在引進 LORU 技術(shù)的基礎(chǔ)上，也對 LORU 技術(shù)的轉(zhuǎn)化、吸收，特別是相關(guān)工藝指標(biāo)的變化作相應(yīng)的操作優(yōu)化方案。

2 主要工藝

本項目的工藝流程為：反應(yīng)器出口的產(chǎn)品氣經(jīng)過壓縮、洗滌、凈化之后首先進入脫丙烷塔，脫丙烷塔塔頂?shù)奈锪鬟M入脫甲烷塔，脫丙烷塔塔底物料進入脫丁烷塔分離 C4和 C5產(chǎn)品。脫甲烷塔采用深冷分離的方式脫除甲烷、氫氣等輕組分，脫甲烷塔塔釜的物流進入脫乙烷塔，脫乙烷塔塔頂物料進入乙烯精餾塔進行乙稀的精制。脫乙烷塔塔釜的物流進入丙烯精餾塔，最終得到聚合級丙烯產(chǎn)品。

3 水洗塔的簡介

3.1 水洗塔系統(tǒng)工藝流程

水洗塔設(shè)計是三段式填料塔。采用散堆矩鞍環(huán)填料。

水洗塔 T2101能夠脫除產(chǎn)品氣中的氧化物（甲醇、二甲醚、乙醇、丙醛和丙酮）。通過產(chǎn)品氣和洗滌水的接觸，產(chǎn)品氣中的氧化物被脫除掉（從MTO裝置來的凈化水已經(jīng)過水洗滌水冷卻器 E2111冷卻）。氧化物溶解在洗滌水中，從水洗塔T2101的底部送到界區(qū)。

產(chǎn)品氣經(jīng)過二段壓縮后，產(chǎn)品氣用冷卻水在二段后冷器E2102中冷卻，冷卻后的產(chǎn)品氣進入水洗塔 T2101進行水洗，產(chǎn)品氣中的氧化物被脫除掉。塔頂?shù)臍馔ㄟ^ E-2104進入堿洗塔。在水洗塔塔底設(shè)有油水分離室，油和水通過隔板分離，水通過界位控制送到界區(qū)，油通過液位控制返回到二段吸入罐 V2102。

水洗塔的洗滌水來自界區(qū)，洗滌水在 LC-2170A 的控制下，進入水洗水緩沖罐 V2112，V2112內(nèi)的水通過泵 P2113A/B 加壓進入水洗水冷卻器 E2111，出口水洗水的溫度通過 TC-2107調(diào)節(jié)冷卻水的流量控制。冷卻后的水洗水，在 FC-2104控制下，進入水洗塔的頂部。（見圖1）水洗塔工藝流程圖。如果水洗塔不能較好地除去去產(chǎn)品氣中的氧化物。將導(dǎo)致后面堿洗塔會產(chǎn)生過多的黃油。從而影響系統(tǒng)的平穩(wěn)運行[1]。

圖1 水洗塔工藝流程圖

3.2 水洗塔系統(tǒng)操作要點

3.2.1 反應(yīng)溫度對進入水洗塔的氧化物的影響

通過開車過程中的數(shù)據(jù)積累，發(fā)現(xiàn)MTO在催化劑的升溫過程中，組分變化比較大，而且過來的氧化物也明顯的上升（見圖2）。

圖2 對應(yīng)的反應(yīng)溫度下氧化物變化情況

因此在反應(yīng)溫度變化時，控制合適的水洗量和水洗水的溫度就很重要。

3.2.2 水洗水量和水洗溫度對氧化物脫除的影響

水洗水的溫度和水洗量對氧化物有著直接的關(guān)系，通過對塔頂水洗水中氧化物分析，得知水洗水的溫度升高和水洗量的降低，塔頂?shù)难趸锖恳灿胁煌潭鹊纳仙＃ㄒ妶D3和圖4）水洗溫度和水洗量對氧化物的影響。

因此低的溫度是有利于氧化物的脫除的。但是水洗水溫度過低也不可取。

主要原因：

（1）溫度低可以更好地脫除氧化物，同時也將更多的 C5+烴類洗下來，導(dǎo)致塔釜的油含量增加。這樣將增加油回收利用和污水處理的能耗。

（2）低的水洗水溫度將導(dǎo)致反應(yīng)氣溫度的降低，過低或過高的反應(yīng)氣溫度都不利于堿洗塔的吸收[1]

圖3 水洗溫度對氧化物的影響

圖4 水洗量對氧化物的影響

（3）大的水洗量有利于氧化物的脫除，但是當(dāng)氧化物含量 ＜200×10-6的控制指標(biāo)或根據(jù)堿洗塔的操作情況，我們考慮盡可能地降低水洗水量來降低能耗。

結(jié)合以上情況在操作中100% 負荷控制水洗水量 55t/h。水洗水溫度37.5℃比較合適。當(dāng)出現(xiàn)負荷調(diào)整，溫度變化等情況時也可相應(yīng)的進行調(diào)整。

4 水洗塔在實際操作中的優(yōu)化及問題處理

在裝置開車進反應(yīng)氣前，通過 T2101塔底出料管線和V2112罐進料管線上的連通管線進行塔的內(nèi)循環(huán)。T2101干凈的水通過壓差又回收到 V2112罐，繼續(xù)再補入 T2101，一方面減少BFW的補入量，同時又減少了污水處理量，又經(jīng)濟又環(huán)保。（管線還有另外作用就是，一旦水的補入量短時間中斷，內(nèi)循環(huán)還能維持）具體公司水洗量情況（見表1）

表1 水洗量情況一覽表

反應(yīng)氣一旦進入分離系統(tǒng)后，水洗水中就會含有氧化物，此時就要及時控制水洗水的內(nèi)循環(huán)量，這時就需要補入 BFW和透平凝液了，同時內(nèi)循環(huán)慢慢退出。否則會影響塔頂氧化物超標(biāo)。

一開始由于系統(tǒng)組分比較雜，在線分析儀還不能投用，安排2h不間斷離線采樣，如果發(fā)現(xiàn)醛酮及氧化物超標(biāo)，及時關(guān)小內(nèi)循環(huán)量，加大補充新鮮 BFW 量和透平凝液量，從20t/h，慢慢提到 60t/h?？刂浦笜?biāo)在氧化物不超過 200×10-6。

在裝置運行正常后，考慮到系統(tǒng)的節(jié)能減排，將吸收水由切換到DMTO 過來的凈化水。雖然這樣達到了吸收水的循環(huán)利用，減少了 BFW 和透平凝液的用量。開始由較好的經(jīng)濟效益，但時間一長并沒有達到很好的吸收效果。水洗塔頂?shù)难趸锖科?，同時 E-2111換熱效果變差。循環(huán)水調(diào)節(jié)閥有剛開始的45% 慢慢到100% 全開，有時還要打開調(diào)節(jié)閥旁路來維持水洗水溫度。

結(jié)合凈化水的分析數(shù)據(jù)（見表2）和其他同類裝置的情況。我們分析：由于凈化水里面帶催化劑粉末，固含量高。同時水中還含有少量夾帶過來的油，導(dǎo)致凈化水COD含量高，同時催化劑粉末在 E-2111列管上沉積，嚴重影響換熱效果，導(dǎo)致吸收水溫升高，影響到吸收效果。

同時反應(yīng)氣也會夾帶催化劑的粉末和油形成的混合物還會富集在填料上影響吸收效果，更嚴重導(dǎo)致塔的堵塞[3]。

表2 凈化水分析表

由于以上情況的出現(xiàn)。果斷地將凈化水切出，改用干凈的 BFW 20t/h 和丙烯機的透平凝液 40t/h。（透平凝液正常量40t/h 左右）作為水洗水。并且達到了很好的吸收效果氧化物＜150×10-6。

表3 凝液分析表

同時在 E-2111 導(dǎo)淋接臨時管線，注入洗油，對 E-2111 殼層進行清洗，但是達到的清洗效果不理想。循環(huán)水調(diào)節(jié)閥只由原先的100% 降到85%。

由于 BFW 是外買的價格10 元 /t。而裝置蒸汽凝液外賣才4元 /t，中間有較大的差價。

為了進一步提高經(jīng)濟效益，結(jié)合裝置的情況和實際的管線流程。在裝置第一次大修期間，對 E-2111列管進行清洗徹底清除污垢提高換熱效果。同時對水洗水管線進行改造，見圖5。

圖5 水洗塔改造后工藝流程圖

公司運保中心蒸汽凝液的外送量為 75t/h，其中的 30t是送到 MTO 的余熱鍋爐產(chǎn)汽。將運保中心的凝液補60t到水洗塔當(dāng)吸收水用。同時40t的透平凝液30t改到 MTO 余熱鍋爐。兩邊多余的凝液外送（見表1）。

達到的效果 ：a）節(jié)省了 BFW20t/h 的用量，產(chǎn)生 100 萬 /a的經(jīng)濟效益。

①用水溫相對低的系統(tǒng)凝液降低了 E-2111的循環(huán)水換熱量，現(xiàn)在循環(huán)水調(diào)節(jié)閥開度只有27%

② BFW 和凝液流量都有了相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥控制，V-2112液位由 LV-2170自動控制更穩(wěn)定，沒改造前，LV-2170 手動全開，F(xiàn)V-2103調(diào)節(jié) BFW 的流量來控制 V-2112罐液位的，需要經(jīng)常手動調(diào)整。

5 結(jié)束語

結(jié)合自己的實際操作情況，對系統(tǒng)進行了優(yōu)化。在滿足操作要求的情況下，盡可能的降低能耗，提高經(jīng)濟效益。雖然對系統(tǒng)進行了技改，達到了一定的效果，但是這只是對整個大系統(tǒng)優(yōu)化的一小部分。為了保證裝置的長期平穩(wěn)的運行，還將繼續(xù)努力摸索研究。

[1] 黃 仁耿 .影響堿 洗塔操 作的因 素及解決 措施 [J].乙烯 工 業(yè)，2005，17，（2）36-40.

[2] 王才卓 .淺談工業(yè)鍋爐水質(zhì)對鍋爐的影響及防護措施 [J].科技資訊，2011，（6）.

[3] 孫冬冬 .烯烴分離水洗塔堵塞問題分析和處理 [J].中國石油化工標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，2013，（20）..

Optimized Operation of Olefine Plant Washing Tower

Qi Yun-hui

Combining with the actual situation of the device，the improvement of the absorptive capacity of the tower under the same working conditions is ensured by the transformation and optimization of the washing tower and the smooth operation of the latter system is ensured.While creating a better economic benef i ts.

olef i n separation ；washing tower ；BFW ；oxide ；absorption

TQ221.2

：B

：1003–6490（2017）07–0019–02

2017–05–15

戚云輝（1984—），男，浙江海寧人，技術(shù)員，主要從事甲醇制烯烴（DMTO），烯烴分離工作。