裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验课件.ppt

1、裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验操作经验-王鑫泉（中国石化工程建设公司）第1页，共17页。裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验 摘要：摘要：裂解汽油加氢装置甚为重要，它所处理的物料含有较多的双烯烃和苯乙烯。裂解汽油加氢装置的分馏塔，尤其是脱C5塔宜采用抗堵性能较好的板式塔。脱C9塔是否可用规整填料塔，还有待时间来检验。文中还介绍了若干实际操作经验。关键词：关键词：裂解汽油加氢装置；自聚倾向；板式塔；操作经验第2页，共17页。一、裂解汽油加氢装置简介一、裂解汽油加氢装置简介1，概况 裂解汽油（P.G）是蒸汽裂解制

2、乙烯的重要副产物，约占乙烯产量的6080。而在裂解汽油中芳烃（苯、甲苯、混合二甲苯）的含量要占一半以上，因此是芳烃的重要来源，但是裂解汽油若不经过加氢则无法抽提出芳烃，且由于不饱和烃（二烯烃和单烯烃）含量高，即使作燃料也不是好的燃料，因此裂解汽油必须经过加氢。裂解汽油加氢装置所处在的位置十分重要。它处在蒸汽裂解制乙烯装置和芳烃抽提装置之间，起到了承上启下的作用。若裂解汽油加氢装置开得不好，有可能迫使乙烯装置减产甚至停车，或者芳烃抽提装置因无原料，而停车，进而影响到使用芳烃的装置，如苯酚丙酮装置、苯乙烯装置等。第3页，共17页。一、裂解汽油加氢装置简介一、裂解汽油加氢装置简介2，裂解汽油的主要组

3、成裂解汽油的组成是C5C9+馏分，组成分布大致如下：馏分C4C5C6C7C8C9+Wt%0.51525304015221016815其中C5馏分中双烯烃（双环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯）约占C5馏分的5070；而C8馏分中苯乙烯的含量约占20，在C9+馏分中甲基苯乙烯、双环戊二烯约占C9+中2030，上述这些组分都是极易自聚的，因此裂解汽油加氢装置中的脱C5塔、脱C9+塔都有自聚的倾向，在选型时必须注意抗堵塞。第4页，共17页。一、裂解汽油加氢装置简介一、裂解汽油加氢装置简介裂解汽油加氢装置的主要流程裂解汽油加氢装置的一种主要流程：中心馏分加氢（即C6C8馏分加氢，C5、C9馏分不加氢）的流程

4、如下图：PGC6C8C5H2H SC6C8脱C5塔一段加氢反应器C6C9C9脱C9塔C6C8二段加氢反应器稳定塔+2+第5页，共17页。二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型裂解汽油加氢装置中的脱C5塔和脱C9塔，此处虽说是选型，其实下面叙述的是实际生产中演变过程。在国内的不少乙烯装置中，裂解汽油加氢是乙烯装置中的一个工段，乙烯装置和裂解汽油加氢装置都是引进的。引进的脱C5塔和脱C9塔一般都是浮阀塔。V-1型（国内称F1型）用在脱C5塔和脱C9二个塔中，如金山、扬子、齐鲁石化公司的裂解汽油加氢装置。而T型

5、浮阀（国内称十字架）阻力降较小，但造价稍贵，只用在负压操作的脱C9塔中，如燕山石化的裂解汽油加氢装置。第6页，共17页。二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型在20世纪90年代初期，随着乙烯装置普遍扩能改造，裂解汽油加氢装置也随之扩能。在1992年前后，上海石化公司的脱C5塔，为了扩能的需要，曾用规整填料来改造原有的浮阀板。改造初期，确实达到了扩能的目的，且塔的压力降减少，塔釜温度还下降了。但好景不长，仅仅3个月左右的时间整个塔的规整填料全部堵死，无法生产，被迫停车，只好废弃全部填料，恢复成板式塔。第7页，共17页。二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型二、裂解汽油加氢装置

6、中塔板的选型 此后，国内裂解汽油加氢装置的扩能改造中，脱C5塔和脱C9塔普遍用板式，有二种选择：其一是仍用浮阀塔，但浮阀采用导向条型浮阀，即在条型浮阀上开孔，开孔方向朝着降液管，这种浮阀液面梯度及塔板压降较F1型阀小，通量大。齐鲁、金山、扬子石化的扩能改造采用了此方案。其二是选用斜孔塔板1。斜孔塔板是清华大学开发的，它的特点是板上液层低而均匀，塔板压降较浮阀板小1/3，通量大。斜孔塔板在燕山石化裂解汽油加氢装置中得到了良好的应用。斜孔塔板操作一年后，塔板上无自聚物堆积；连续操作三年，塔釜的泵入口过滤器已进行多次清理，但塔的操作却不受自聚物的影响，操作平稳。第8页，共17页。二、塔板的选型范例二

7、、塔板的选型范例茂名石化茂名石化茂名石化的裂解汽油加氢装置与燕山石化可以说是殊途同归。茂名石化的最初的流程是在一段加氢反应器的后面脱C5，脱C5塔的操作压力为0.3MPaG，使用浮阀塔板，塔釜温度为140150，后来因为扩能改为燕化的中心馏分加氢流程，C5原料由加过氢饱和烃变为未加氢易聚合的单双烯混和物，不加氢脱C5塔的操作压力应为0.1 MPaG，塔釜温度可降低到130左右。由于扩能又要利用原塔，因此压力不能降低（否则气相负荷大为增加，原塔能力不够），未经一段加氢的C5馏分在0.3 MPaG和釜温140150的条件下，该塔操作的最长时间不超过6个月，最短时仅23个月，就由于C5和苯乙烯等的自

8、聚而堵塞塔板，无法继续生产。在这种情况下把原来的浮阀塔板改为斜孔板，这样脱C5塔可连续生产一年以上。尽管塔板上流动缓慢的区域已经有许多自聚物，在降液管的边角上，发现有4cm厚的自聚物，但生产仍可进行。第9页，共17页。二、塔板的选型二、塔板的选型斜孔板和填料塔的应用斜孔板和填料塔的应用对于脱C9塔，由于分离的物料中含有大量的苯乙烯、甲基苯乙烯和双环戊二烯等物质，也存在自聚的问题，但该塔由于物料沸点较高，在图1-1的流程中普遍采用负压操作，保持塔釜温度在140左右。从实际生产情况看，此塔自聚倾向比脱C5塔轻。虽然这样，燕山石化还是把原来的T型浮阀改为斜孔板。目前兰州石化的小乙烯装置中脱C9塔因扩

9、能需要，已把浮阀塔改为规整填料，操作已经一年多。兰州石化扩建的大乙烯装置中，脱C9塔也采用规整填料，已于2006年11月开车。规整填料的压降低、通量大，采用规整填料后，塔釜温度会有下降。兰州石化的二座脱C9塔采用规整填料，在国内是一个新的尝试，若能长周期运转，不被堵塞、不用更换填料，这将会为裂解汽油加氢装置开出一片新的天地。第10页，共17页。经验经验 上述现象使人们对问题的认识更加深刻，对有自聚倾向的物料应十分注意它在何种条件下发生自聚。如苯乙烯装置中的苯乙烯精馏塔、苯乙烯的浓度大于90仍普遍使用规整填料，这说明苯乙烯在这种条件下不会发生自聚，造成塔的堵塞。第11页，共17页。三、裂解汽油加

10、氢装置中脱三、裂解汽油加氢装置中脱C5塔的操作经验塔的操作经验燕山石化燕山石化 1，燕山石化脱C5塔发生堵塞2006年11月，燕山石化裂解汽油加氢装置中的脱C5塔出现如下情况：再沸器加不上热量。正常生产时再沸器需消耗蒸汽约10吨/时，而当时再沸器只能消耗2吨/时蒸汽，蒸汽量再加大，塔顶产品质量便不合格。塔压降加大。当再沸器蒸汽为2吨/时，全塔压降和原设计相当，蒸汽量再加大时，塔压降迅速增加。因此，判断该塔发生了堵塞，装置被迫停车检修，当塔人孔打开后，确实发现塔板被堵塞了。塔顶和塔釜最为严重，最严重处板上2/3的斜孔被聚合物塞死。第12页，共17页。三、裂解汽油加氢装置中脱三、裂解汽油加氢装置中

11、脱C5塔的操作经验塔的操作经验燕山石化燕山石化事后分析原因如下：顶部发生严重堵塞可能是塔顶C5的浓度高，一旦有自聚物产生，增长速度会很快，所以严重。靠近塔釜的几块板堵塞严重，可能是靠近塔釜温度高，有利于聚合物生成。为什么该塔已经操作了三年半，事先也无堵塞的迹象，突然会发生堵塞呢？其原因是，由于其它因素，装置中某根管线物料流动不畅，临时停了几个小时，而脱C5塔没有进行全回流操作，未保持全塔循环，而是把塔停了，又未采取措施迅速降温，使得裂解汽油中可聚物在如此条件下迅速发生聚合，造成塔板堵塞。第13页，共17页。燕山石化范例的经验教训燕山石化范例的经验教训由此事得出经验教训是-当装置发生临时停车时，

12、裂解汽油加氢装置的分馏塔，尤其是如图1-1流程的脱C5塔，千万不能停止循环（全回流操作），否则，很易发生塔板堵塞。第14页，共17页。裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验2，塔板的蒸煮当裂解汽油加氢装置停车时，仅进行物料倒空，氮气置换是不够的。因为分馏塔（如脱C5塔）中的聚合物含有过氧化物，当氮气置换合格，打开人孔时，塔内会冒烟，甚至起火，其原因是过氧化物遇到空气会自燃。为了破坏聚合物中的过氧化物，必须用水蒸气蒸煮塔板，当聚合物多时，蒸煮时间应长些。一般蒸煮24小时，可以完全破坏过氧化物。第15页，共17页。裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验-结结 语语 四、结四、结 语语 裂解汽油加氢装置中的分馏塔，由于物料有聚合倾向。为适应装置操作周期延长的需要，（每45年停车检修一次），必须慎重选择塔板型式。从国内实际生产的经验看，宜选用抗堵性好的板式塔，如清华大学的斜孔塔板，浙江工业大学开发的折边固定阀塔板，以及北京泽华化学工程有限公司开发的微分固定阀塔板等。但是对于脱C9塔，目前国内兰州石化正在试用规整填料塔，由于应用时间还不够长，尚无法作出结论；这是一种新的尝试，让我们拭目以待。第16页，共17页。THE END THANKS！第17页，共17页。