摘要：本文介紹了氣分裝置的工藝流程，并分析了影響丙烯收率的主要因素，通過改善裝置操作條件和優(yōu)化吸收穩(wěn)定系統(tǒng)等操作措施，使得氣分裝置丙烯收率大幅提高，達(dá)到了增產(chǎn)丙烯提高裝置經(jīng)濟效益的目的。

　　關(guān)鍵詞：氣分裝置,丙烯收率,優(yōu)化吸收,操作

　　目前我國丙烯的發(fā)展速度已經(jīng)超過了乙烯，市場上丙烯價格也逐漸攀升。因此多產(chǎn)丙烯已成為各煉油廠增加效益的重要手段。世界上丙烯產(chǎn)量中的70%的丙烯來自乙烯生產(chǎn)的裂解裝置，28%則依靠煉油廠，總之，在汽油價格疲軟和丙烯需求增長的形勢下，對煉油廠來說，增加煉廠丙烯產(chǎn)率是一條提高煉廠效益的有效途徑。氣體分餾裝置是將催化裂化裝置生產(chǎn)的液化石油氣按后續(xù)加工裝置的要求，分離成各種餾分。如何提高丙烯的收率和回收率一直是裝置生產(chǎn)的主要課題，也是衡量裝置運行水平的重要指標(biāo)。

　　1.氣體分餾裝置簡介

　　1.1 工藝原理

　　氣體分餾是利用各組分之間相對揮發(fā)度的不同而將各組分分開的精密分餾過程，即在提供回流的條件下，使汽液相在塔盤上，進(jìn)行多次逆向接觸，把多次汽化、多次冷凝的過程有機地結(jié)合起來，在每層塔盤上進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱，從而使混合物中的輕重組分得到較高程度的分離，最終塔頂?shù)玫捷p組分、塔底得到重組分的一種蒸發(fā)和冷凝同時進(jìn)行的汽液相之間的傳熱傳質(zhì)過程。

　　1.2 工藝流程

　　本文以玉門煉化氣體分餾裝置為例，其流程為四塔常規(guī)設(shè)計：即脫丙烷塔、脫乙烷塔、丙烯塔(1)和丙烯塔(2)(如圖1所示)，液化氣通過脫丙烷塔進(jìn)料泵從原料緩沖罐抽出，與原料-碳四換熱器換熱后，再經(jīng)脫丙烷塔進(jìn)料加熱器加熱，以泡點狀態(tài)進(jìn)入脫丙烷塔，塔頂蒸出的碳二、碳三餾分經(jīng)脫丙烷塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入脫丙烷塔頂回流罐，冷凝液自脫丙烷塔頂回流罐抽出，一部分用脫丙烷塔頂回流泵抽出送入塔頂?shù)?9層塔板上作為塔頂回流，另一部分用脫乙烷塔進(jìn)料泵抽出，送入脫乙烷塔作為進(jìn)料。塔底碳四、碳五餾分經(jīng)原料-碳四換熱器與原料液化氣換熱后再經(jīng)碳四餾分冷卻器冷卻后出裝置。

　　脫乙烷塔塔頂蒸出的碳二、碳三餾分經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝冷卻后進(jìn)入脫乙烷塔回流罐，未冷凝的氣體主要是乙烷和部分丙烯、丙烷，由回流罐上部經(jīng)壓控閥放至催化氣壓機出口回收丙烯，也可進(jìn)入高壓瓦斯管網(wǎng)。冷凝液從脫乙烷塔頂回流罐用脫乙烷塔回流泵抽出送入塔頂57層塔板上作回流。脫乙烷塔底的丙烯-丙烷餾分自壓進(jìn)入丙烯塔(1)作為進(jìn)料。

　　由于丙烯塔的總塔板數(shù)為200層ADV高效浮閥塔板，故分為丙烯塔(1)和丙烯塔(2)，兩塔串聯(lián)操作。丙烯塔(1)頂部氣體通過管線引至丙烯塔(2)底部最下層塔板下作為上升氣相，丙烯塔(2)塔釜液相通過丙烯塔中間泵(P-8107)送入丙烯塔(1)頂部第一層塔板上作為液相內(nèi)回流。

　　2.如何提高丙烯收率

　　2.1 影響丙烯收率的主要因素

　　2.1.1原料組成的影響

　　(1)催化裝置液化氣中C2等輕組分的含量高低會影響氣分分餾的操作，輕組分過多，容易導(dǎo)致氣分原料罐因壓力高泄壓以及脫乙烷塔頂排不凝氣情況的發(fā)生，從而導(dǎo)致丙烯收率的下降。

　　(2)催化裝置液化氣中C3組分含量的高低對于丙烯收率起著至關(guān)重要的作用，液化氣中C3組分含量越高，丙烯收率總收率也會相應(yīng)的提高。

　　2.1.2 各塔操作條件的影響

　　2.1.2.1各塔工藝控制參數(shù)

　　2.1.2.2 各塔操作對丙烯收率的主要影響

　　(1)脫丙烷塔：脫丙烷塔進(jìn)料量波動太大，容易造成塔物料和熱量的不平衡，影響丙烯收率;進(jìn)料溫度的變化會造成脫丙烷塔塔頂塔底冷熱負(fù)荷的變化，脫丙烷塔一般以泡點進(jìn)料的方式進(jìn)料，偏離泡點進(jìn)料溫度越遠(yuǎn)，冷熱負(fù)荷變化越大，容易導(dǎo)致發(fā)生塔液泛或者淹塔現(xiàn)象的發(fā)生。

　　(2)脫乙烷塔：脫乙烷塔在正常操作中處于全回流狀態(tài)，被脫除的C2組分是從回流罐頂部以氣相排出。一般情況下，由于C2含量較少，只有當(dāng)塔頂產(chǎn)品中C2組分含量達(dá)到40%～60%時塔的壓力才能穩(wěn)定。當(dāng)C2組分達(dá)到脫乙烷塔頂產(chǎn)品質(zhì)量控制要求后，可通過壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行排放;倘若C2組分中含有大量的C3組分(C3組分含量>45%)時，應(yīng)立即停止排放，否則會使C3組分損失增加，丙烯收率降低。但由于平時操作中壓控閥處于常開狀態(tài)，C2積聚一定量后就會引起塔頂壓力的升高，導(dǎo)致泄壓過程中丙烯的損失。

　　(3)丙烯塔：丙烯塔回流比以及塔釜液的大小會影響丙烷以及丙烯的產(chǎn)品質(zhì)量和收率，容易造成塔超負(fù)荷運行，導(dǎo)致塔液泛淹塔現(xiàn)象的發(fā)生，從而導(dǎo)致丙烷夾帶丙烯或者丙烯中含丙烷的情況發(fā)生。

　　2.2 如何提高丙烯收率

　　2.2.1改善上游裝置操作條件

　　氣分分餾裝置的上游裝置是催化裂化裝置，改善和提高催化裂化裝置的操作條件有利于提高丙烯收率。

　　(1)根據(jù)原料選擇合適的催化劑以及丙烯助劑，有利于提高丙烯收率。

　　(2)縮短反應(yīng)時間，提高反應(yīng)溫度等，利用氫轉(zhuǎn)移能力較低的分子篩催化劑均可達(dá)到提高丙烯收率的目的。

　　(3)優(yōu)化吸收穩(wěn)定系統(tǒng)操作：

　　第一，優(yōu)化工藝流程，使裝置的吸收穩(wěn)定系統(tǒng)由單塔流程改為吸收解吸雙塔流程，使吸收、解吸這2個相反的過程分開進(jìn)行;

　　第二，深度穩(wěn)定，改善補充吸收油質(zhì)量。因補充吸收油中C3、C4含量高，就降低了貧氣中C3、C4組分被溶解的量，因而被貧氣帶出的C3、C4量就增加，影響干氣質(zhì)量，增大了液態(tài)烴損失。深度穩(wěn)定的具體措施主要有：1)在穩(wěn)定塔操作壓力一定時，提高塔底溫度，減少汽油中C3、C4的含量：2)控制好脫乙烷汽油中乙烷含量，不出不凝氣：3)控制好穩(wěn)定塔頂冷卻器的出口溫度，選擇合適的回流比：4)提高吸收塔壓力，提高吸收率，降低干氣中C3、C4組分的含量。

　　第三，降低吸收溫度：溫度對吸收效果有顯著影響，溫度越低對吸收越有利。第四，控制好補充吸收油流量，加大液氣比有利于提高吸收效率。

　　第五，減少不凝氣的排放。不凝氣中含有大量的C3、C4組分，將這部分高質(zhì)量氣體排入瓦斯管網(wǎng)太可惜了。所以，要控制好穩(wěn)定塔進(jìn)料中C2組分的含量，操作好穩(wěn)定塔，盡量不排不凝氣。

　　2.2.2優(yōu)化氣體分餾裝置操作及工藝流程

　　(1)提高原料罐壓力，低于1.3MPa的情況下不進(jìn)行泄壓，減少因泄壓造成的丙烯損失。

　　(2)脫丙烷塔平穩(wěn)進(jìn)料，控制進(jìn)料溫度在泡點溫度，保證脫丙烷塔的物料平衡和熱量平衡;控制好回流比及塔液面，控制好塔頂塔底壓力溫度，防止C4C5物料夾帶C3組分，造成丙烯收率降低。

　　(3)控制好脫乙烷塔的溫度和壓力，在不影響操作的情況下適當(dāng)提高操作壓力，減少不凝氣的排放，從而降低因不凝氣排放造成的丙烯損失。

　　(4)控制好丙烯塔回流比及釜液量，防止塔液泛及淹塔現(xiàn)象的發(fā)生;控制好塔的溫度，降低丙烯塔的操作壓力，有助于丙烯-丙烷的相對揮發(fā)度，有利于精餾的進(jìn)行，從而提高丙烯丙烷的質(zhì)量和收率，減少丙烷中丙烯含量。

　　(5)對脫丙烷塔頂不凝氣進(jìn)行工藝改造，不直接排放至燃料氣管網(wǎng)，而是將不凝氣進(jìn)行回收，返回催化裝置;對聚丙烯裝置中長期循環(huán)回收的丙烷含量較高的丙烯進(jìn)行回?zé)捀脑欤�返回氣體分餾裝置原料重新分餾。下表所示為氣體分餾裝置原料罐液化氣在工藝改造前后的分析數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)為10天的平均值)

　　從上表可以看出，通過改造液化氣原料中丙烯含量提高了3.75%，效果比較顯著。

　　3.結(jié)束語。

　　綜合近期國內(nèi)外煉廠增產(chǎn)丙烯的技術(shù)，主要包括兩類：氣體分餾裝置增產(chǎn)丙烯和利用煉廠烯烴資源增產(chǎn)丙烯。氣體分餾裝置實施先進(jìn)控制技術(shù)，提高了操作水平，保證了目標(biāo)值丙烯純度質(zhì)量要求，堅持應(yīng)用，定為企業(yè)增添效益。多種途徑增產(chǎn)丙烯將為增長中的丙烯需求提供可靠的保證。

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