【摘 要】本文介紹了芳烴裝置抽提單元中汽提塔在正常運(yùn)行中霧沫夾帶發(fā)生的可能原因及解決辦法,以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。
【關(guān)鍵詞】霧沫夾帶 二次溶劑 消泡劑
一、前言
中國(guó)石化股份有限公司天津分公司化工部芳烴車間抽提單元是采用美國(guó)UOP生產(chǎn)工藝,以重整脫庚烷塔頂液和吸附分離成品塔頂液為原料,以環(huán)丁砜為溶劑進(jìn)行芳烴抽提的裝置,主要由抽提塔、水洗塔、汽提塔、回收塔、水蒸餾塔、溶劑再生塔等設(shè)備組成。2001年裝置進(jìn)行改造完全加工乙烯裂解汽油。本文中的汽提塔的作用是用來(lái)去除抽提后富溶劑中的非芳,以利于芳烴在后續(xù)工藝中的回收分離,確保芳烴純度。
汽提塔T-303的操作對(duì)整套系統(tǒng)有著極大的影響:溫度的控制在抽提塔正常操作過(guò)程中相當(dāng)重要,溫度高時(shí),溶劑的溶解度大,但選擇性降低。在操作中,溫度過(guò)高使貧溶劑中溶解的非芳量增加而使進(jìn)入T-303的非芳烴量增加,使T-303塔頂量增大,返洗量增加。在汽提塔中,需要完成從富溶劑中除去非芳烴。汽提塔必須用足夠高的塔頂蒸汽速率來(lái)操作,以保證把鏈烷烴和環(huán)烷烴完全除去。當(dāng)汽提塔進(jìn)料的烴含量增加時(shí),選擇性降低,從富溶劑中完全分離烯烴和鏈烷烴變得比較困難。T-303汽提塔塔底溫度低,T-303汽提塔塔底富溶劑中非芳烴無(wú)法汽提干凈,帶入回收塔(T-304); 造成抽出物產(chǎn)品中非芳高產(chǎn)品不合格。
在一些有高溫分解物料的裝置中,汽提塔中起泡造成攜帶。攜帶的特點(diǎn)是大量的體積被汽提塔塔頂蒸汽帶走,而且在汽提塔中可能造成淹塔(或叫液泛),設(shè)備臟。對(duì)于汽提塔中烴比比率低的溶劑或在汽提塔進(jìn)料中有不溶解的芳烴類也產(chǎn)生泡沫。
二、現(xiàn)象
一般汽提塔出現(xiàn)霧沫夾帶時(shí),會(huì)對(duì)整塔的操作產(chǎn)生諸多影響。在本套裝置中,隨著塔底的物料由液相迅速轉(zhuǎn)化成氣相并急劇上升至塔頂,霧沫夾帶發(fā)生的具體表現(xiàn)為:T-303汽提塔壓力由0.17MPa到2.0MPa以上甚至更高;T-303汽提塔塔底溫度由160 ℃急劇上升至175℃甚至更高;T-303汽提塔液位由80%急劇下降至20~30%甚至更低;汽提塔塔頂外排量流量產(chǎn)生大幅度波動(dòng);汽提塔回收罐界面迅速滿罐;汽提塔回收罐液位急速增長(zhǎng)。
三、原因分析
霧沫夾帶的發(fā)生是由諸多原因造成的,如進(jìn)料組成、溫度、液位等等。在本套裝置中,當(dāng)下列情況發(fā)生時(shí),有可能造成汽提塔霧沫夾帶:(一)外供蒸汽壓力急劇上升而汽提塔進(jìn)料量沒(méi)有變化造成塔底加熱量過(guò)大造成霧沫夾帶;(二)汽提塔塔再沸量大造成溫度的急劇上升從而導(dǎo)致霧沫夾帶;(三)進(jìn)料中輕質(zhì)非芳過(guò)多而再沸量恒定的情況下造成塔底上升的氣相過(guò)多,速度過(guò)快導(dǎo)致霧沫夾帶;(四)抽提塔(C-301)界面低,使大量非芳竄入汽提塔;(五)溶劑烴負(fù)荷高,使得芳烴與非芳之間的選擇性降低,既溶解了芳烴,又溶解了大量非芳;(六)抽提貧溶劑溫度高,溶解了過(guò)多輕質(zhì)非芳;(七)抽提系統(tǒng)內(nèi)烯烴含量過(guò)高,無(wú)法排出系統(tǒng);(八)由于儀表發(fā)生故障。由于調(diào)節(jié)閥故障、變送器高、低壓管凍或堵引起流量、溫度巨大波動(dòng)。
四、預(yù)防措施
(一)加入二次溶劑
在汽提塔中,需要完成從富溶劑中除去非芳烴。汽提塔必須用足夠高的塔頂蒸汽速率來(lái)操作,以保證把鏈烷烴和環(huán)烷烴完全除去。當(dāng)汽提塔進(jìn)料的烴含量增加時(shí),溶劑的選擇性降低,從芳烴富溶劑中分離鏈烷烴變得較為困難。因而,有必要將溶劑物流(二次溶劑)送入汽提塔進(jìn)料管線,增大溶劑量,這就意味著較少量的芳烴被蒸至塔頂和較多的熱消耗,且能保證最后的提純。
(二)注入消泡劑
在操作過(guò)程中,由于裂解汽油中烯烴和環(huán)烷烴含量較高的原因,物料中的烯烴很容易被溶劑溶解到溶劑相中進(jìn)入汽提塔,再由汽提塔頂蒸出返(洗)回到抽提塔底,形成滾動(dòng)循環(huán)并且循環(huán)量越來(lái)越大,最終導(dǎo)致汽提塔進(jìn)料中烴載荷過(guò)大,汽提塔發(fā)生霧沫夾帶現(xiàn)象。當(dāng)系統(tǒng)加入消泡劑后,其分子雜亂無(wú)章的地廣布與液體表面,抑制形成彈性膜,即終止泡沫的產(chǎn)生;當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量泡沫后,加入消泡劑,其分子立即散布與泡沫表面,快速鋪展,形成很薄的雙膜層,進(jìn)一步擴(kuò)展、滲透,層狀入侵,從而取代泡沫薄壁,即泡沫的消除。
五、處理方法
一旦抽提系統(tǒng)的汽提塔發(fā)生霧沫夾帶,操作人員應(yīng)當(dāng)迅速作出反應(yīng),并果斷采取措施:(一)產(chǎn)品切循環(huán),加大二次溶劑量,加大消泡劑注入量;減小塔底排出量。防止汽提塔、回收塔抽空,迅速向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充溶劑;(二)降低T-303汽提塔加熱量,降低T-303汽提塔壓力,使T-303汽提塔塔底溫度在150oC;(三)塔頂采出采用手動(dòng)控制;(四)啟動(dòng)汽提塔回收罐水泵備臺(tái),加大沖程,關(guān)閉汽提塔回收罐界面控制閥,使汽提塔回收罐界面快速下降,關(guān)閉返洗調(diào)節(jié)閥,防止返洗帶水:(五)查明原因后,進(jìn)行全面調(diào)整;(六)回收塔塔底溫度控制在170 ℃以上;(七)汽提塔回收罐液位過(guò)高、放空罐滿打回原料罐;(八)解除抽提塔液位與抽提塔抽余油調(diào)節(jié)閥串級(jí),適當(dāng)調(diào)整抽提塔抽余油調(diào)節(jié)閥以穩(wěn)定抽提塔界面;(九)當(dāng)汽提塔塔頂外排量流量穩(wěn)定、汽提塔壓力下降、汽提塔回收罐界面下降后,將汽提塔回收罐水泵停運(yùn)一臺(tái),沖程關(guān)小。返洗液引入抽提塔。緩慢加大T-303汽提塔再沸量,在不起壓的情況下,使T-303汽提塔塔底溫度穩(wěn)定上升至正常值;(十)抽余油、抽出物產(chǎn)品取樣合格后,切回產(chǎn)品線。
六、 結(jié)論
在化工生產(chǎn)過(guò)程中,抽提裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)的操作是很簡(jiǎn)單的,而對(duì)異常現(xiàn)象的分析判斷是較為復(fù)雜的,作為一名合格的操作工不僅能在裝置運(yùn)行正常的情況下操作,還應(yīng)該能夠在裝置非正常情況下及時(shí)準(zhǔn)確分析判斷出現(xiàn)異?,F(xiàn)象所引起的原因,并做出妥善的應(yīng)急處理,避免因閃蒸等因素,影響到抽出物和抽余油產(chǎn)品的質(zhì)量和引起不必要的消耗。在生產(chǎn)過(guò)程中影響抽出物產(chǎn)品的質(zhì)量因素較多,只要我們認(rèn)真監(jiān)盤、認(rèn)真巡檢及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)的采取相應(yīng)的對(duì)策,就一定能及時(shí)地避免事故的發(fā)生,提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益,降低生產(chǎn)成本,使裝置穩(wěn)定的生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
《工藝技術(shù)規(guī)程匯編 芳烴車間》中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司芳烴部2005。
作者簡(jiǎn)介:
王偉(1981年10月)男、漢族、天津市、2004年畢業(yè)于天津科技大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè),單位:中石化天津分公司化工部芳烴車間,工程師,本科學(xué)位,研究方向:芳烴生產(chǎn)工藝方面。