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1、裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验,-王鑫泉 （中国石化工程建设公司）,裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验,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：裂解汽油加氢装置； 自聚倾向； 板式塔； 操作经验,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
2、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。,一、裂解汽油加氢装置简介,2，裂解汽油的主要组成 裂解汽油的组成是C5C9+馏分，组成分布大致如下：,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C
3、9+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。,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）的流程如下图：,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
4、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。,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
5、，恢复成板式塔。,二、裂解汽油加氢装置中塔板的选型,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
6、。,二、塔板的选型范例茂名石化,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
7、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。,二、塔板的选型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塔因扩能需要，已把浮阀塔改为规整填料，操作已经一年多
8、。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。,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。,三、裂解汽油加氢装置中脱C5塔的操作经验燕山石化,1，燕山石化脱C5塔发生堵塞 2006年11月，
9、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。,三、裂解汽油加氢装置中脱C5塔的操作经验燕山石化,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
10、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。,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，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。,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
11、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。,裂解汽油加氢装置中分馏塔的选型和操作经验-结 语,四、结 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。,THE END THANKS！,谢谢！,
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