氣體分餾裝置精丙烯分餾流程分析

段順興 (中石化南陽(yáng)能源化工有限公司,河南 南陽(yáng) 473132)

1 分餾裝置的類(lèi)型

氣體分餾裝置可以根據(jù)其對(duì)產(chǎn)品的不同需求進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類(lèi),常用的有三塔、四塔和五塔這三類(lèi)。當(dāng)生產(chǎn)聚丙烯的原料精丙烯的時(shí)候,一定要設(shè)置第二丙烯塔。生產(chǎn)橡膠以及烷基化的原料時(shí),一定根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置輕重碳四的分離塔。對(duì)于不生產(chǎn)化工原料的氣體分餾裝置設(shè)置有三塔就可以滿足實(shí)際需求了。

2 氣體分餾裝置流程簡(jiǎn)述

從裝置外來(lái)的液化石油氣，在脫丙烷塔進(jìn)料預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱之后會(huì)進(jìn)入脫丙烷塔,塔頂?shù)谋?、丙烯餾出物的一部分作為脫乙烷進(jìn)料,另一部分將會(huì)打回流；塔底碳四以上的產(chǎn)品作為脫戊烷塔的進(jìn)料，這樣可以有助于原料的充分利用；脫乙烷會(huì)在塔頂經(jīng)過(guò)一定的程序蒸出乙烷、丙烯不凝氣，然后將這些產(chǎn)物送出裝置；而塔底的丙烯、丙烷產(chǎn)品可以作為丙烯塔進(jìn)料。丙烯塔的塔頂?shù)囊徊糠挚梢源蚧亓?其余部分可以作為塔頂丙烯產(chǎn)品。脫戊烷塔塔頂?shù)某煞勰┦翘妓?塔底的成分主要是戊烷。下面我們根據(jù)某煉油廠的氣分裝置采用五塔常規(guī)生產(chǎn)流程，如下圖1。脫除硫化氫和硫醇的催化液化氣進(jìn)入裝置的氣分裝置部分，經(jīng)過(guò)脫水加熱至泡點(diǎn)的狀態(tài)然后進(jìn)入脫丙烷塔，塔頂蒸出的C2、C3餾分經(jīng)冷卻后一部分回流，另一部分則送入脫乙烷塔；塔底C4、C5餾分進(jìn)入脫戊烷塔，塔頂蒸出的C4餾分經(jīng)冷凝后一部分作回流，另一部分冷卻至罐區(qū)，塔底戊烷餾分冷卻送至罐區(qū)；脫乙烷塔塔頂蒸出的C2、C3餾分經(jīng)部分冷凝冷卻，未冷凝的氣體送至高壓瓦斯管網(wǎng)，冷凝液送入塔頂作回流，塔底的丙烯－丙烷餾分進(jìn)入丙烯塔Ⅰ；丙烯塔Ⅰ頂部氣體進(jìn)入丙烯塔Ⅱ底部最下層塔板下作為上升氣相，丙烯塔Ⅱ塔釜液相送入丙烯塔Ⅰ頂部回流。

3 影響分餾裝置分離效果的因素

經(jīng)過(guò)一定的分析我們可以得到結(jié)論，影響這個(gè)裝置分離效果的主要因素就是丙烯塔的液相流通能力非常不足。經(jīng)過(guò)了對(duì)國(guó)內(nèi)氣體分餾技術(shù)和分離設(shè)備的分析和研究,在不改變?cè)┧陌彘g距和塔徑的前提條件下,可以采用具有大的降液管面積及強(qiáng)的液相流通能力的SUPERFRAC塔盤(pán),并且在同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に嚵鞒痰母脑臁?/p>

圖1 五塔常規(guī)生產(chǎn)流程

4 操作條件的優(yōu)化

可以在保證正常工作的條件下進(jìn)行優(yōu)化目標(biāo)。在能夠可以保證主要產(chǎn)品丙烯的純度的前提條件之下,可以通過(guò)減少熱負(fù)荷用量的方式,這樣就可以提高丙烯的回收率,而且大大的降低了工藝流程的經(jīng)濟(jì)成本,也就會(huì)大大提高整個(gè)工作過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益。在保證一切工作正常進(jìn)行的前提下提出相對(duì)優(yōu)化的工作方案。可以進(jìn)行脫丙烷塔的優(yōu)化以及分離精度的優(yōu)化。通過(guò)降低回流量以及改變進(jìn)料位置煩的可行方式,就會(huì)大大降低了冷凝器和再沸器的熱負(fù)荷。除了上述的優(yōu)化方案，還可以進(jìn)行脫乙烷塔的優(yōu)化。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過(guò)增加丙烯的回收率來(lái)保證正題的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)一定的合理的優(yōu)化,丙烯的產(chǎn)量就能夠得到很大的改善,這種改善是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)很好的突出表現(xiàn)。節(jié)能以及降低損耗增加，這樣的經(jīng)濟(jì)效益也是值得我們思考的。優(yōu)化后的設(shè)備能夠使冷凝器的負(fù)荷獲得減少,水費(fèi)就會(huì)大大降低。并且在優(yōu)化后還能夠減少再沸器負(fù)荷節(jié)省的蒸汽費(fèi)，這個(gè)費(fèi)用的節(jié)省額度也是非?？捎^的。

6 生產(chǎn)過(guò)程存在的危險(xiǎn)因素及防范措施

氣體分餾裝置的原料和產(chǎn)品都是及其易燃的材料，它們均為甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性的物質(zhì),非常容易與空氣混合，在混合后就會(huì)形成具有爆炸性的可燃性氣體,這種可燃性的氣體當(dāng)遇明火的時(shí)候就會(huì)發(fā)生一定的爆炸事故，造成的后果不堪想象。再加上因?yàn)樵撗b置是在（高）壓力下操作,一旦發(fā)生不同程度的泄漏,可燃物質(zhì)就會(huì)迅速的擴(kuò)散，然后迅速的揮發(fā),就會(huì)形成大范圍的爆炸區(qū)域。所以一定要嚴(yán)格的執(zhí)行保證密封性的方案,如果發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題就要及時(shí)的進(jìn)行合理的處理。一定要按照規(guī)程進(jìn)行嚴(yán)細(xì)的檢查,同時(shí)也要做到每一項(xiàng)流程符合安全規(guī)范。

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[3]劉洪敖,胡瑞,王忠.吸收穩(wěn)定與氣體分餾系統(tǒng)模型分析與操作優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新與品牌,2013,07:53-55.