丙烯產(chǎn)品中甲醇含量超標(biāo)原因分析及對(duì)策

摘 要：四川石化乙烯裝置聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品中甲醇含量經(jīng)常性超標(biāo)，針對(duì)該現(xiàn)象，從丙醇注入、助劑帶入、設(shè)備泄漏可能、裂解原料情況分析了丙烯產(chǎn)品中甲醇的主要來(lái)源，結(jié)合甲醇的物性，提出嚴(yán)格控制裂解原料中含氧化合物含量和優(yōu)化工藝操作條件的措施，控制丙烯產(chǎn)品中甲醇含量。

關(guān)鍵詞：丙烯產(chǎn)品;甲醇;控制措施

四川石化乙烯裝置設(shè)計(jì)規(guī)模為80萬(wàn)噸/年乙烯，采用的是美國(guó)SW公司的專利技術(shù)。脫丙烷系統(tǒng)使用S&W專有的高低壓脫丙烷塔系統(tǒng)，高壓脫丙烷塔（210-C-1365）將碳二及碳二以下的輕組分和碳四及碳四以上的重組分分開(kāi)，低壓脫丙烷塔（210-C-1360）將碳三和碳四及碳四以上的重組分分開(kāi)。丙烯分離系統(tǒng)包括兩臺(tái)并聯(lián)的丙烯塔（210-C-1530 、210-C-1540 ）。丙烯塔將混合C3分離成聚合級(jí)丙烯及丙烷，聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品由丙烯塔的側(cè)線采出。丙烯產(chǎn)品甲醇指標(biāo)為≤10mg/kg，自3月起，丙烯產(chǎn)品中甲醇含量經(jīng)常性超標(biāo)，針對(duì)該現(xiàn)象，分析了丙烯產(chǎn)品中甲醇的主要來(lái)源。同時(shí)結(jié)合甲醇的物性和相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)論，提出采取相應(yīng)的措施控制丙烯產(chǎn)品中甲醇含量。

1 產(chǎn)品質(zhì)量分析情況

丙烯產(chǎn)品分析頻次為每日兩次，采用GBT12701分析甲醇含量。近期分析結(jié)果見(jiàn)下圖：

2 操作情況

丙烯雙塔操作較為平穩(wěn)，塔壓控制在1.9MPa，側(cè)線采出控制在50t/h，回流比控制在17（設(shè)計(jì)值14），210-C-1530塔釜溫度控制在60℃，210-C-1540塔釜溫度控制在50℃。

3 甲醇來(lái)源分析

從產(chǎn)品質(zhì)量分析情況可以看出，丙烯產(chǎn)品中甲醇含量呈現(xiàn)波段型上漲及回落，期間塔操作無(wú)變化， 分析為外界因素導(dǎo)致。

3.1丙醇注入情況

分離冷區(qū)系統(tǒng)凍堵時(shí)，注入丙醇解凍，在乙烯塔凍堵期間，乙烯塔注入丙醇，丙醇主要隨著循環(huán)乙烷返回裂解爐裂解，可能裂解生成甲醇。自從4月初更換完裂解氣氣相干燥器分子篩后，系統(tǒng)停止注入丙醇。所以排除系統(tǒng)注入丙醇帶入裂解爐生成甲醇的可能性。

3.2助劑系統(tǒng)

對(duì)從裂解爐系統(tǒng)、急冷系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)的所有助劑進(jìn)行排查，均不含甲醇，排除助劑影響。

3.3設(shè)備泄漏

四川石化乙烯裝置無(wú)含甲醇的密封或冷卻的設(shè)備，排除泄漏可能。

3.4裂解原料帶入甲醇、裂解原料含氧化合物裂解生成甲醇

近期爐前石腦油和LPG的分析結(jié)果如下：

經(jīng)查閱文獻(xiàn)，裂解原料中帶入的甲醇在裂解反應(yīng)中（溫度超過(guò)700℃），會(huì)分解生成CO和CO2、H2，但原料中的甲醇不會(huì)完全分解，最終未反應(yīng)完的這部份甲醇會(huì)進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)中。裂解原料中的含氧化合物經(jīng)過(guò)裂解反應(yīng)可生成微量的甲醇，并且甲醇生成量隨原料中含氧化合物含量的增大而增大。以上是影響丙烯中甲醇含量的主要原因。

4 甲醇進(jìn)入丙烯產(chǎn)品的流程

甲醇是一種極易溶于水的物質(zhì)。經(jīng)過(guò)急冷系統(tǒng)后，裂解氣中甲醇大部分溶于急冷水中，剩余未溶于水的甲醇由于揮發(fā)度和丙炔相似，隨碳三通過(guò)高壓脫丙烷塔、低壓脫丙烷塔、脫乙烷塔塔釜最后進(jìn)入丙烯精餾塔。丙烯精餾塔無(wú)法實(shí)現(xiàn)PPm級(jí)甲醇的脫除，所以一旦甲醇帶入丙烯精餾塔，必然造成丙烯產(chǎn)品中甲醇含量超標(biāo)。

5 控制措施

5.1優(yōu)化裂解原料

嚴(yán)格控制裂解原料中含氧化合物含量，特別是石腦油和LPG原料。

5.2優(yōu)化工藝操作條件

（1）根據(jù)甲醇的物性，甲醇與水無(wú)限量互溶。為防止甲醇在急冷水、DS中循環(huán)累積，降低對(duì)裂解氣中甲醇的吸收，可采取加大工藝水系統(tǒng)排污，增加脫鹽水補(bǔ)入，置換系統(tǒng)等措施有效降低后系統(tǒng)裂解氣中的甲醇含量。

（2）甲醇在丙烯精餾過(guò)程中，其揮發(fā)度與丙炔相似。通過(guò)適當(dāng)降低丙烯塔釜溫度，提高丙烯塔塔壓，增加回流，提高丙烯塔塔釜丙烯損失，同時(shí)加大對(duì)丙烯塔再沸器和中沸器的排放，可使大量甲醇隨丙烯被排出。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李家樂(lè)、林川，張哲誠(chéng)、王勇. 丙烯中甲醇的來(lái)源分析[J] 當(dāng)代化工2017.11.46期11卷（2360-2363）

[2] 蘇嫣萍. 聚合級(jí)丙烯中甲醇偏高的原因分析[J] 石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì) 2018.12 34卷 6期（34-38）

作者簡(jiǎn)介：

劉益材（1985.09—），男，四川成都人，碩士，工程師，從事工作：工藝管理。