王銀強
針對粗苯加氫精制工藝生產(chǎn)中存在的問題,進行原因分析,改進了相關(guān)工藝,改造后不再出現(xiàn)因預(yù)反應(yīng)器滯堵而停工的現(xiàn)象。非芳烴含苯明顯降低,收到了很好的經(jīng)濟效益。
唐山中潤煤化工有限公司粗苯加氫精制裝置,長期受到由于原料緊缺、原料質(zhì)量差,所導(dǎo)致裝置部分設(shè)備出現(xiàn)滯堵現(xiàn)象的困擾。使得裝置不能夠長周期穩(wěn)定運行。非芳烴含苯的量也受到了影響。導(dǎo)致溶劑質(zhì)量差,萃取效果不好。直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。為了適應(yīng)國內(nèi)粗苯原料緊缺及質(zhì)量差的大形勢,經(jīng)過長期摸索和實踐對由浙江美陽國際石化醫(yī)藥工程設(shè)計有限公司所設(shè)計的粗苯加氫精制工藝進行了部分改造。取得了良好的效果。
加氫工序現(xiàn)狀及存在問題
本裝置自2009年3月投產(chǎn)以來,隨著粗苯加工量不斷擴大,加氫部分出現(xiàn)了許多生產(chǎn)難題,如脫重組分塔真空機組液相管路經(jīng)常堵塞,補液頻繁;蒸發(fā)塔排液管線時常堵塞,嚴重時需停工清理;加熱爐點火程序頻繁,延誤開工時間,安全上也存在隱患等問題,經(jīng)過不斷的研究和探索,找出了問題所在,對部分裝置進行了改造和重新設(shè)計,也取得了不錯的效果,粗苯加工能力由設(shè)計的25噸/小時提高到32噸/小時,超出設(shè)計能力的28%。
問題存在的原因分析
我國開發(fā)的低溫氣相加氫法工藝為:原料粗苯經(jīng)脫重組分塔脫除重苯后,輕苯與循環(huán)氫混合,經(jīng)連續(xù)蒸發(fā)進入加氫反應(yīng)器,加氫反應(yīng)為連續(xù)固定床氣相加氫反應(yīng);加氫過程產(chǎn)生的硫化氫及其他酸性氣體從穩(wěn)定塔頂排出;加氫油經(jīng)SED(環(huán)丁礬)三苯萃取蒸餾工藝,把非芳烴分離掉;再經(jīng)連續(xù)精餾得到產(chǎn)品苯、甲苯及混合二甲苯。
粗苯加氫反應(yīng)要求參加反應(yīng)的物料均為氣態(tài),而粗苯經(jīng)過輕苯預(yù)熱器及三級蒸發(fā)器大部分已轉(zhuǎn)化為氣態(tài),而蒸發(fā)塔就是通過外接熱源將剩余液態(tài)輕苯轉(zhuǎn)化為氣態(tài),為加氫反應(yīng)做好充分準備的設(shè)備。但是粗苯中有些沸點較高的組分在脫重組分塔中并不能完全脫除,這時重組分就會聚集在蒸發(fā)塔塔底,而裝置原設(shè)計為間歇性向廢芳烴罐排放,這樣重組分由于沒有流動性而堵塞排液管線。另外,由于現(xiàn)在苯加氫行業(yè)產(chǎn)能過剩導(dǎo)致粗苯供不應(yīng)求,粗苯質(zhì)量不斷下降,這就導(dǎo)致粗苯中重組分偏多使得蒸發(fā)塔塔底積液偏多,如果排放不及時很容易造成排液管線堵塞,進而迅速將整個蒸發(fā)塔及其再沸器堵塞,嚴重時甚至可以將預(yù)反應(yīng)器底部堵塞。由此可見原設(shè)計蒸發(fā)塔排液管線及排液方式已不再適應(yīng)生產(chǎn)和當前行業(yè)形勢需要,急需改進。
本改造所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷對傳統(tǒng)蒸發(fā)塔進行排液管線的改進并引入一股輕苯起到?jīng)_洗作用,從而徹底解決蒸發(fā)塔排液管線堵塞問題。
工藝改造
本改造解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:將蒸發(fā)塔排液管線由廢芳烴罐改到脫重組分塔底部,這樣能將重組分隨重苯排出加氫系統(tǒng),避免重組分在加氫系統(tǒng)惡性循環(huán);在高速泵出口引入一股輕苯到蒸發(fā)塔底起到?jīng)_洗塔內(nèi)重組分作用;將蒸發(fā)塔排液方式由間歇性改為連續(xù)性排放,排放量可由調(diào)節(jié)閥自動控制。
本改造針對苯加氫企業(yè)蒸發(fā)塔排液管線易堵塞的問題對傳統(tǒng)蒸發(fā)塔進行了改進。通過改變排液管線及排液方式有效解決了蒸發(fā)塔堵塞問題,本改造的主要特點如下:本改造可將重組分隨重苯排出加氫系統(tǒng),避免了原來重組分排到廢芳烴罐又要回到加氫系統(tǒng)的弊端;創(chuàng)造性地從高速泵出口引入一股輕苯到蒸發(fā)塔沖洗塔底重組分,能更好地將重組分排出塔內(nèi)。
圖1是改造前后對比示意圖。其中圖1-2中將蒸發(fā)塔排液部分間歇排入脫重組分塔塔底。并定期從高速泵出口引入輕苯。這兩個口均為蒸發(fā)塔原有,無需重新開口,只需將管路改造即可。
運行效果
唐山中潤煤化工有限公司自2011年9月改造后至今,沒有出現(xiàn)過設(shè)備滯堵現(xiàn)象,也沒有停過工,真正的實現(xiàn)了長周期穩(wěn)定運行,為公司創(chuàng)造了利潤。
本文針對國產(chǎn)化粗苯加氫精制工藝目前存在的問題,對問題產(chǎn)生的原因進行了深入的研究,利用現(xiàn)有條件對部分裝置及管路進行了改造,有效解決了上述問題,使得裝置能長周期穩(wěn)定運行,粗苯加工能力不斷得到提升,也為國內(nèi)同行提供了寶貴經(jīng)驗。
(作者單位:唐山中潤煤化工有限公司)
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