外引高压蒸汽压力波动乙烯装置处理经过及后期监控重点

(整期优先)网络出版时间:2022-10-20
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外引高压蒸汽压力波动乙烯装置处理经过及后期监控重点

张文超

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