中国石化天津石化公司烯烃部 天津市滨海新区 300270
摘要:通过对外引热电高压蒸汽压力、流量波动前后,乙烯装置调整、处理过程中运行参数的收集、整理,总结处理经验。同时对因波动期间装置工艺参数、负荷调整等因素,凸显出的装置运行存在的问题、相关的工艺参数,进行了分析。
关键词:乙烯装置 高压蒸汽 压力 温度
前言:11月20日23:04 外引热电高压蒸汽压力、流量出现波动,至11月21日0:16外引热电高压蒸汽压力降至最低的2575kPa,0:50流量降至最低的15t/h。于11月21日2:36外引热电高压蒸汽压力逐渐恢复正常的3354 kPa。
由于外引高压蒸汽压力波动,导致丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压缩机关键机组掉转,运行困难,同时造成分离单元冷区各塔罐温度、压力升高,裂解气负荷由65t/h最低降至55t/h,乙烯精馏塔侧线乙烯采出量由26t/h最低降至3.5t/h,通过调整,至11月21日4:10乙烯装置逐步恢复正常。
1 处理经过
1.1 裂解单元
在此期间,裂解内操提高各运行裂解炉COT、氧含量,适当提高裂解炉进料量、降低稀释蒸汽用量,控制稀释蒸汽补入中压蒸汽用量,增加超高压蒸汽产量(见表1)。
表1:裂解增产超高压蒸汽前后数据
时间 | 裂解炉投油量,t/h | 锅炉给水流量,t/h | 裂解炉SS总产量,t/h | 中压蒸汽补入稀释蒸汽阀开度,% |
增加SS产量前 (20日23:01~23:10均值) | 77 | 111 | 104 | 65.7 |
增加SS产量后 (20日23:46~23:55均值) | 83 | 112 | 105 | 48.5 |
通过调整,超高压蒸汽产量提高1t/h,补入稀释蒸汽系统的中压蒸汽用量由46.5t/h降到37.0t/h。
1.2 压缩单元
为稳定蒸汽管网压力,压缩内操增加裂解气压缩机抽汽量,减少其复水量,减少丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压缩机用汽量(见表2);压缩外操将裂解气压缩机\丙烯制冷压缩机的复水泵由汽泵改为电泵运行。
表2:压缩调整三机透平前后数据
时间 | GBT201进汽流量,t/h | GBT201抽汽流量,t/h | GBT201复水流量,t/h | GBT501进汽流量,t/h | GBT501抽汽流量,t/h | GBT501复水流量,t/h | GBT601进气流量,t/h |
调整前 (20日23:00) | 87.5 | 56.6 | 30.9 | 59.2 | 33.2 | 26.0 | 17.5 |
调整后 (20日23:51~ 23:55均值) | 86.1 | 58.3 | 27.8 | 54.0 | 28.5 | 25.5 | 15.6 |
调整前后,裂解气压缩机抽汽量增加1.7t/h、复水量减少3.1t/h,丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压缩机用汽量分别减少5.2t/h、1.9t/h。
1.3 分离单元
由于高压蒸汽压力低将导致丙烯制冷压缩机、乙烯制冷压缩机系统运行效果差,冷剂冷凝效果下降,分离单元操作重点在控制各塔罐压力、温度(见表3),仅脱乙烷塔、乙烯精馏塔排放火炬40分钟。为避免下游装置波动,分离外操11月20日23:57~21日2:07将乙烯成品罐进料切进低液位的A罐,由B/C罐付料(化验数据见表4)。
表3:深冷、脱甲烷、碳二系统各塔罐温度、压力
时间 | FA306进料,℃ | FA1306进料,℃ | FA307进料,℃ | FA1307进料,℃ | DA301顶温,℃ | DA301塔压,kPa | DA401顶温,℃ | DA401塔压,kPa | DA403顶温,℃ | DA403塔压,kPa |
波动前 (20日23:00) | -132 | -116 | -168 | -161 | -131 | 545 | -19 | 2004 | -33 | 1672 |
波动期间 最高值 | -126 | -113 | -164 | -157 | -130 | 568 | -18 | 2106 | -32 | 1757 |
表4:FB104罐样分析
采样时间 | 采样地点 | S,mg/kg (≤1) | CH4+C2H6, mL/m3(≤1000) | C3及以上组分,mL/m3(≤50) | C2H4,% (≥99.90) | H2,mL/m3 (≤10) | C2H2,mL/m3 (≤6) | CO,mL/m3 (≤3) | CO2,mL/m3 (≤10) | O2,mL/m3 (≤5) | 水分,ml/m3 (≤10) |
21日10:30 | 104A | 0.2 | 620 | 0 | 99.93 | 0 | 0.9 | 0 | 0.6 | 1.8 | 3.9窗体底端 |
21日9:00 | 104C | 0.2 | 271 | 0 | 99.97 | 0 | 1 | 0 | 0.8 | 1.9 | 2.6窗体底端 |
通过表3、4可以看出,分离单元除脱乙烷塔、乙烯精馏塔超压排放,其他塔罐压力、温度均控制较好,且及时将乙烯精馏塔侧线乙烯产品切入不合格罐,保证了下游装置原料品质。
1.4 加氢单元
为降低高压蒸汽消耗,裂解汽油加氢单元将负荷由13t/h降到10t/h,加氢内操稳定蒸汽管网压力(见表5),手动控制外引高压蒸汽调节阀PC1301。
表5:蒸汽管网压力、温度
时间 | SS压力, MPa | SS温度, ℃ | HS压力, kPa | HS温度, ℃ | MS压力, kPa | MS温度, ℃ | LS压力, kPa | LS温度, ℃ |
波动前 (20日23:00) | 11.1 | 489 | 3179 | 381 | 928 | 180 | 307 | 130 |
波动期间 最低值 | 11.0 | 488 | 2573 | 374 | 857 | 176 | 243 | 104 |
外引热电高压蒸汽压力波动期间,通过乙烯装置调整,超高压蒸汽压力、温度均保持稳定,给裂解气压缩机调整抽汽、复水量提供了保障。
2 物料损失
此次外引热电高压蒸汽压力波动,导致乙烯装置物料损失约20t。
3 后期监控重点
因波动期间装置工艺参数、负荷调整等因素,凸显出目前汽油分馏塔压差、裂解气压缩机透平振动等参数需重点监控。
3.1 汽油分馏塔压差
汽油分馏塔压差于6月26~29日4台炉低负荷,更换EA1460/冷箱吹扫后,压差由3.5kPa涨至4.1kPa,存在阶梯性增长(见图1)。11月19日、20日6次裂解炉投、退、切料操作以及21日蒸汽波动调整负荷期间,汽油分馏塔压差均有明显变化(见图2),说明汽油分馏塔抗冲击性减弱。
图1:冷箱吹扫前后,汽油分馏塔压差变化曲线
图2:蒸汽波动前后,汽油分馏塔压差变化曲线
3.2 裂解气压缩机透平振动
裂解气压缩机透平振动V2052A/V2052B自9月中下旬开始,由35μm /34μm增大到44μm /39μm(见图3)。
图3:裂解气压缩机透平振动变化曲线
4.结论
汽油分馏塔和裂解气压缩机均是乙烯装置重要设备,状态好坏直接影响装置的长周期稳定运行,而汽油分馏塔压差和裂解气压缩机透平振动值是关键参数,建立相关台账,加强其监控,确保及时发现问题,及早处理解决。
参考文献:
[1]刘伟东.乙烯装置蒸汽中断处理分析.江西化工,2015.5:91-92
[2]成国华.乙烯装置高压蒸汽系统安全性分析.扬子石油化工,2006.21(5):36-40