乙烯裝置裂解爐區(qū)域工藝改造和控制優(yōu)化的探討

岳劍

摘要：近年來，我國一些天然氣與石化單位在進(jìn)行乙烯裝置裂解爐的工藝時(shí)，經(jīng)常無法達(dá)到預(yù)期的效果，本文就針對這一現(xiàn)象，從丙烷流程改造和馳放氣系統(tǒng)改造這兩方面來分析一下對乙烯裝置裂解爐區(qū)域的工藝改造問題，然后再針對超高壓蒸汽溫度不穩(wěn)與燃料氣流量波動(dòng)的問題提出乙烯裝置裂解爐區(qū)域控制優(yōu)化的策略，希望能為我國相關(guān)單位帶來一定的啟示，提高工藝與控制水平。

關(guān)鍵詞：乙烯裝置裂解爐;丙烷;調(diào)節(jié)閥;氣相爐

乙烯裝置裂解爐區(qū)域工藝是我國很多天然氣以及石化單位都需要重視的一種工藝技術(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中，很多單位會(huì)在工藝與控制方面出現(xiàn)一定的問題，從而對裝置的平穩(wěn)運(yùn)行帶來不利的影響，筆者就根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)來具體談一下乙烯裝置裂解爐區(qū)域工藝改造與控制優(yōu)化相關(guān)問題。

1丙烷流程改造

1.1氣相爐超負(fù)荷

在乙烯裝置裂解爐工藝過程中，很容易發(fā)生氣相爐負(fù)荷過高的問題，對于這一問題可以，可以對丙烷的流程進(jìn)行改造，從而對部分丙烷進(jìn)行裂解，對裂解爐的負(fù)荷進(jìn)行控制。具體來說，在生產(chǎn)中乙烯裝置裂解爐在投產(chǎn)穩(wěn)定以后，通常會(huì)進(jìn)行滿負(fù)荷的生產(chǎn)。如果丙烯冷劑過冷器的乙烷約為20 t/h，碳三汽提塔塔底的循環(huán)丙烷為St/h，那么原料就會(huì)超標(biāo)。之后在過熱器入口用調(diào)節(jié)閥對壓力進(jìn)行控制時(shí)，如果原料較多，壓力又高達(dá)1.20MPa后，再生氣分離罐就會(huì)分為三路，把其中一部分乙烷和丙烷送到裂解爐作為燃，而另兩路進(jìn)行分層控制。而壓力超過0.60 MPa后，閥門就會(huì)打開，使乙烷和丙烷放火炬，而導(dǎo)致較多的浪費(fèi)。

1.2新鮮丙烷流程改造

為了減少乙烷和丙烷的浪費(fèi)，對這部分原料進(jìn)行有效的回收利用，相關(guān)人員可以改造丙烷的流程，可以讓經(jīng)過氣化器的丙烷與乙烷合并之后，再一統(tǒng)到達(dá)過熱器，之后改變一部分循環(huán)丙烷的去向，將一部分丙烷送至LPG汽化器，將另一部分送人丙烷汽化器，那么就可以減少浪費(fèi)。因?yàn)樾迈r丙烷的壓力小于循環(huán)丙烷壓力，循環(huán)丙烷能夠反向進(jìn)入LPG汽化器，這樣工作人員就可以通過出口閥控制丙烷的流量，從而使裂解爐的負(fù)荷趨于穩(wěn)定。這樣循環(huán)丙烷的過熱器人口壓力也會(huì)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)閥便不會(huì)打開，就會(huì)阻止丙烷和乙烷進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)和燃料氣系統(tǒng)，從而降低浪費(fèi)程度。

2馳放氣系統(tǒng)改造

2.1電磁閥增加副線

在進(jìn)行乙烯裝置裂解爐工藝時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)馳放氣系統(tǒng)憋壓的問題。具體工作時(shí)，一般是設(shè)計(jì)具有放氣回收系統(tǒng)的裂解爐，將馳放氣、輕烴與其它再生的廢氣回收起來，從而降低污染與放火炬的浪費(fèi)。但進(jìn)行正常生產(chǎn)時(shí)，排放氣體增壓機(jī)會(huì)進(jìn)行尾氣常排，而加氫反應(yīng)器會(huì)在再生期排放。如果一臺(tái)裂解爐發(fā)生聯(lián)鎖問題，那么電磁閥會(huì)關(guān)閉，導(dǎo)致氣體無處排放，出現(xiàn)爐膛憋壓問題，這樣爐膛負(fù)壓加大，就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)聯(lián)鎖問題。為了而解決這一問題，工作人員可以采用電磁閥增加副線的方式進(jìn)行處理。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，工作人員就可以打開副線，為馳放氣系統(tǒng)泄壓，之后再開啟電磁閥，這樣就可以保持裂解爐與放氣系統(tǒng)的負(fù)壓平衡，從而避免憋壓問題的出現(xiàn)。

2.2排水線改造

當(dāng)各加氫反應(yīng)器再生，水蒸氣的通過裂解爐管線時(shí)，非常容易發(fā)生冷凝作用，變?yōu)橐簯B(tài)水，液態(tài)水還可能同之前積于管道中的水一同進(jìn)入爐膛，在底部聚集，從而損壞內(nèi)壁中的保溫材料和燒嘴。為了解決這一問題，工作人員可以從設(shè)計(jì)出著手，在裂解爐爐膛底部安裝倒淋，從而進(jìn)行液態(tài)水的排放，這樣就可以避免內(nèi)壁保溫材料受到影響。但是倒淋的做法并不環(huán)保，現(xiàn)場排出的水會(huì)造成污染，所以還要對排水線進(jìn)行改造，延長排水線至清焦池，然后抬高出口處，這樣就可以形成水封，以免可燃?xì)怏w泄漏。在操作期間還要注意要將爐膛負(fù)壓設(shè)置低于正常值，這樣即便排泄量較大的時(shí)候，也不會(huì)導(dǎo)致負(fù)壓大幅上而引發(fā)聯(lián)鎖問題。

3乙烯裝置裂解爐區(qū)域控制優(yōu)化

3.1超高壓蒸汽溫度不穩(wěn)

乙烯裝置裂解爐還有對超高壓鍋爐給水加熱，生成超高壓蒸汽的功能，但是很多單位在開工的時(shí)候，超高壓蒸汽溫度不容易平衡，工作人員也很難對超高壓蒸汽溫度進(jìn)行控制。這是因?yàn)檎羝麥囟认陆禃?huì)導(dǎo)致耗氣量增加，通過頻繁開關(guān)氣壓縮機(jī)放氣也會(huì)造成運(yùn)行不穩(wěn)的問題，致使超高壓蒸汽溫度波動(dòng)。為了改善這一問題，工作人員可以對超高壓鍋爐給水的兩個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行分程控制。具體要對A調(diào)節(jié)閥做高限限位，限定閥位最大僅能開至90%。假?zèng)]控制器輸出值為30%，B閥開始動(dòng)作，而A閥開至90%，輸出值為45%。這樣由此兩閥瓦相配合進(jìn)行動(dòng)作，減溫減壓水流量與超高壓蒸汽溫度就會(huì)較為平衡。

3.2燃料氣流量波動(dòng)

燃料氣流量波動(dòng)也是乙烯裝置裂解爐工藝常出現(xiàn)的問題，需要工作人員對燃料氣進(jìn)行控制，在這方面的控制方式與控制超高壓蒸汽溫度類似，也使用分程控制的方式，對A、B兩個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，具體要先開一個(gè)閥門，然后等輸出值達(dá)到50%后，再打開另一個(gè)閥門。

4結(jié)束語

綜上所述，乙烯裝置裂解爐在進(jìn)行運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生一系列的問題，這些問題都是可以通過以上的方式進(jìn)行解決和控制的，所以相關(guān)單位的工作人員應(yīng)該提高自己的工藝與控制水平，對乙烯裝置裂解爐區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)、線路、閥門等進(jìn)行優(yōu)化改造，這樣就可以最大發(fā)揮出乙烯裝置的作用，提高生產(chǎn)效果。

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