影響苯乙烯抽提裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的因素及措施分析

呂鴻博（中海油東方石化有限責(zé)任公司，海南 東方572600）

1 苯乙烯提抽裝置簡(jiǎn)介

苯乙烯提抽裝置是依據(jù)苯乙烯提抽技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)生產(chǎn)裝置。主要單元包括預(yù)處理單元、提抽單元、溶劑再生單元等。經(jīng)過(guò)提抽裝置，苯乙烯會(huì)精餾萃取，得到二甲苯、苯乙烯等。苯乙烯提抽裝置的生產(chǎn)穩(wěn)定性較高、能耗低，能夠有效完成混合二甲苯和苯乙烯及溶劑環(huán)丁砜的分離、苯乙烯與溶劑環(huán)丁砜的分離；苯乙烯提抽裝置也能夠?qū)θ軇┉h(huán)丁砜的顯熱進(jìn)行充分回收；在負(fù)壓操作的環(huán)境中操作，生產(chǎn)條件更佳；與傳統(tǒng)的乙苯脫氫相比，其過(guò)程沒(méi)有明顯的放熱現(xiàn)象；此外，也使用統(tǒng)一操作回收冷凝水，并將其用于冬季伴熱、裝置脫鹽水，大大降低了熱能消耗，而且還減少了水資源的消耗。

2 影響苯乙烯提抽裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的主要因素

2.1 C8/C9分離塔250Y型填料的堵塞

在這一分離系統(tǒng)中，由于單烯烴、雙烯烴等活性度較高的物質(zhì)的存在，烯烴類物質(zhì)很容易發(fā)生聚合，進(jìn)而使250Y型填料發(fā)生堵塞，嚴(yán)重影響了提抽裝置的分離和換熱，而且這些聚合體也很難有效清理。

C8/C9混合料是一組成分復(fù)雜的混合體，主要由單烯烴、苯乙烯、二甲基雙環(huán)戊二烯等，而且還有上游帶來(lái)的過(guò)氧化氫異丙苯，使得分離塔在預(yù)熱的過(guò)程中，這些物料在高溫環(huán)境中的聚合反應(yīng)速率加快，聚合物數(shù)量逐漸增多，使填料發(fā)生堵塞，使塔釜提餾段理論塔板數(shù)量降低，乙烯損失較大，進(jìn)而使苯乙烯抽提裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2.2 苯乙炔加氫環(huán)節(jié)的處理不徹底

苯乙炔的加氫處理過(guò)程中，由于其轉(zhuǎn)換效率低，同時(shí)苯乙烯的損失率又偏高，因此使苯乙烯產(chǎn)品的質(zhì)量較低，苯乙烯的單程收率較低，進(jìn)而影響了抽提裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

苯乙炔的含量波動(dòng)范圍大，有的與設(shè)計(jì)值有較大的偏差，因此就造成了苯乙炔加氫反應(yīng)器不能夠?qū)崿F(xiàn)完全加氫，而工藝造作要求苯乙炔含量≤0.01%，進(jìn)而使入口溫度升高，這樣在以縮短苯乙烯和催化劑為代價(jià)的苯乙炔加氧使苯乙炔反應(yīng)器的催化周期變短，進(jìn)而也導(dǎo)致了苯乙烯提抽裝置的運(yùn)行周期短。

2.3 環(huán)丁砜的污染

在苯乙烯提抽裝置的運(yùn)行過(guò)程中使用了環(huán)丁砜作為萃取溶劑。在實(shí)際運(yùn)行中，由于苯乙烯聚合物、二聚物等雜質(zhì)的長(zhǎng)期存在和積累，時(shí)間長(zhǎng)了之后會(huì)影響環(huán)丁砜的萃取效果，進(jìn)而降低苯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量，影響了設(shè)備的運(yùn)行周期。

造成環(huán)丁砜污染的主要原因有兩個(gè)：一是苯乙烯聚合物的出現(xiàn)。萃取精餾過(guò)程中留存有一定濃度的苯乙烯單體，其在萃取精餾環(huán)節(jié)會(huì)有一定的停留時(shí)間，進(jìn)而使苯乙烯聚合物產(chǎn)生，使苯乙烯二聚體和苯乙烯三聚體生成，當(dāng)其進(jìn)入環(huán)丁砜溶劑中就會(huì)發(fā)生污染，苯乙烯的揮發(fā)度降低。二是外界因素影響環(huán)丁砜溶劑的性能。苯乙烯抽提過(guò)程中的環(huán)丁砜溶劑會(huì)發(fā)生劣化，影響劣化的主要原因有：①溫度。溫度的上升會(huì)提高環(huán)丁砜的分解度，產(chǎn)生酸性腐蝕性物質(zhì)。另外，高溫還使聚合物產(chǎn)生，溶劑變質(zhì)。因此，在操作過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制系統(tǒng)溫度，特別是熱源溫度，使蒸汽溫度不超過(guò)230℃。②氧化。在遇到空氣后，環(huán)丁砜會(huì)變黃，而且其pH 值會(huì)降低，使溶劑劣化。因此，要密封好溶劑，發(fā)現(xiàn)泄露及時(shí)解決，要保持好真空度，避免氧的進(jìn)入。③氯離子。環(huán)丁砜容易與氯離子發(fā)生反應(yīng)，使其變成酸性介質(zhì)，在高溫中與烯烴產(chǎn)生聚合物，系統(tǒng)中的pH值下降。氯離子通常來(lái)自于原料油帶水。為了避免氯離子與環(huán)丁砜發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)避免冷卻器發(fā)生泄漏，還應(yīng)改變水源。④添加劑。添加劑應(yīng)按時(shí)、按量地加入，否則會(huì)損失溶劑，導(dǎo)致環(huán)丁砜溶劑的性能下降。常使用的添加劑有純胺類化合物、硅油、阻聚劑等。

2.4 蒸汽發(fā)生器的穩(wěn)定性

蒸汽發(fā)生器是一種搜集設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的水并再次進(jìn)行蒸發(fā)循環(huán)使用的重要單元。但由于設(shè)計(jì)等方面的原因，解析塔塔釜的汽提氣的產(chǎn)出不穩(wěn)定，使貧溶劑中容易留下苯乙烯殘留。

在苯乙烯抽提裝置中，蒸汽發(fā)生器是其核心設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)對(duì)苯乙烯的解析有直接的影響，否則會(huì)使環(huán)丁砜貧溶劑中帶有一定的苯乙烯含量，進(jìn)而導(dǎo)致分離效果差，使苯乙烯的溶劑系統(tǒng)受到惡性循環(huán)，進(jìn)而影響苯乙烯抽提裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2.5 公用工程的影響

在苯乙烯抽提裝置的運(yùn)行過(guò)程中，以中壓蒸汽作為反映的主要熱源。因此，中壓蒸汽壓力和溫度也能夠影響苯乙烯抽提裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。當(dāng)中壓蒸汽壓力和溫度發(fā)生劇烈的變化時(shí)，使萃取塔塔釜再沸器和解析塔再沸器的管束聚合結(jié)焦，使聚合物堵塞過(guò)濾器以及其他部位，影響裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。另外，由于一些公用工程的存在，一些裝置會(huì)被迫停車，但由于苯乙烯的熱敏性高，在非正常停車中的苯乙烯無(wú)法從系統(tǒng)中脫除，使其在溶劑中的停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使苯乙烯聚合，降低環(huán)丁砜質(zhì)量，使后期處理的消耗量大。

苯乙烯抽提裝置的公用工程多來(lái)自外部單位。當(dāng)公用工程單位生產(chǎn)出現(xiàn)故障或者發(fā)生變動(dòng)時(shí)，下游也會(huì)受到影響，特別是在停水、停電時(shí)苯乙烯會(huì)長(zhǎng)時(shí)間停留，污染溶劑。

2.6 C9和苯乙烯組合的不穩(wěn)定性

C9對(duì)苯乙烯裝置的影響很大，容易使產(chǎn)品質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，而且還會(huì)在溶劑中積累，使溶劑循環(huán)系統(tǒng)中的溶液受到嚴(yán)重污染，萃取效果受到嚴(yán)重影響。另外，苯乙烯含量起伏變化較大時(shí)，溶劑比也會(huì)劇烈變化，苯乙烯的質(zhì)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響，收率也會(huì)發(fā)生較大的波動(dòng)，進(jìn)而難以滿足苯乙烯抽提裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的要求。

3 苯乙烯抽提裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行的保障對(duì)策

3.1 消除C8/C9分離塔填料堵塞

在C8/C9原料進(jìn)入預(yù)熱換熱器之間，應(yīng)加入阻聚劑，防止在預(yù)熱過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)多的聚合物。同時(shí)，還應(yīng)在進(jìn)料工藝管道上配置精密的過(guò)濾器，以避免機(jī)械雜質(zhì)的進(jìn)入。還應(yīng)增大冷凝器的換熱面積、提高氣相流通通道的寬度，縮短高溫氣相停留時(shí)間，促進(jìn)低壓環(huán)境操作的實(shí)現(xiàn)。降低釜操作溫度，使其下降到120℃以下。

3.2 避免苯乙炔加氫處理不徹底問(wèn)題

應(yīng)將兩臺(tái)苯乙炔反應(yīng)器聯(lián)合起來(lái)，將他們改造成為催化劑數(shù)量多、反應(yīng)溫度低的環(huán)節(jié)，使使催化劑的處理壓力降低，盡量確保苯乙烯的量，同時(shí)也能夠提高生產(chǎn)能力。

3.3 避免萃取溶劑環(huán)丁砜污染

應(yīng)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，進(jìn)行氮?dú)獾闹脫Q。嚴(yán)格控制原料中有外來(lái)游離水的進(jìn)入，如果條件允許的話應(yīng)安裝聚結(jié)脫水器。還應(yīng)努力提高汽提系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)苯乙烯和貧溶劑的有效分離。還要確保水洗系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高對(duì)苯乙烯二聚體、三聚體以及其他雜質(zhì)的脫除效率。還要避免高溫蒸汽和溶劑的換熱；禁止添加去離子水以外的任何水，以降低溶劑環(huán)丁砜中苯乙烯二聚體和三聚體的含量。

3.4 提高蒸汽發(fā)生器的穩(wěn)定性

蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行需要加入水，并對(duì)這些水進(jìn)行加熱。因此，要提高水的純度，延長(zhǎng)水與物料的分離時(shí)間，以保持水的純凈度，避免攜帶余油等。另外，提高由蒸汽發(fā)生器送往再生塔的物料量。

3.5 降低公用工程的影響因素

對(duì)公用工程造成影響的主要因素有水、電等。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)全力保障公用工程的正常運(yùn)行，例如增加備用供水、供電設(shè)施，配備循環(huán)水系統(tǒng)等。此外，還應(yīng)密切關(guān)注施工環(huán)境和天氣變化，確保供給的穩(wěn)定性和可靠性。

3.6 提高C9和苯乙烯組合的穩(wěn)定性

C9在C8/C9中的比重以及苯乙烯的變化都會(huì)苯乙烯抽提系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，要嚴(yán)格控制原料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為系統(tǒng)的有效運(yùn)行提供良好的條件。要減少倒料作業(yè)的次數(shù)，避免將非石油基油品匯入原料，確保原料的更換周期。

4 結(jié)語(yǔ)

苯乙烯抽提裝置是一個(gè)能夠?qū)Ρ揭蚁┻M(jìn)行抽離的一種設(shè)備，在其運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)填料堵塞、苯乙炔加氫不徹底等問(wèn)題。本研究分析了這些問(wèn)題出現(xiàn)的原因，并提出了針對(duì)性的對(duì)策，希望能夠提高苯乙烯的單程收率，確保苯乙烯純度，延長(zhǎng)裝置的運(yùn)行周期，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。