【摘 要】從2009年開始，烏石化煉油廠對(duì)二甲苯裝置吸附塔壓降急劇上升，1、2號(hào)吸附塔均有多個(gè)床層出現(xiàn)壓差高報(bào)現(xiàn)象。通過(guò)分析得知吸附塔壓降升高主要是由于吸附進(jìn)料中雜質(zhì)含量高、裝置異常停工、吸附劑使用時(shí)間長(zhǎng)等因素引起。通過(guò)借鑒外廠經(jīng)驗(yàn)與自身實(shí)際分析找到適合裝置解決吸附塔壓降升高的措施。

【關(guān)鍵詞】吸附劑 吸附塔 壓降

一、概述

吸附塔壓差是吸附分離裝置在運(yùn)行過(guò)程中及其重要的一個(gè)參數(shù)，它可以反映吸附塔格柵完好與否情況以及吸附劑性能。從2009年5月份開始，PX裝置2#吸附塔壓差出現(xiàn)報(bào)警（高報(bào)限值250 kPa），報(bào)警值一般在250-270 kPa之間，主要集中在13和15床層，到了2010年3月份報(bào)警頻次增加在1、3、9、10等床層也都出現(xiàn)了報(bào)警現(xiàn)象，另外1#吸附塔也出現(xiàn)了高壓差報(bào)警情況，進(jìn)入到4月份報(bào)警次數(shù)和報(bào)警值都明顯增加，在個(gè)別床層報(bào)警值達(dá)到275 kPa，在2010年以5月份后，吸附塔壓差最高達(dá)到了294 kPa，吸附塔壓差的上升將會(huì)影響到吸附分離單元的吸附效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成PX收率和純度的下降。

二、檢測(cè)吸附塔床層壓降情況

根據(jù)UOP提供的資料，吸附塔單個(gè)床層最大允許壓力降為40 kPa，為了確定吸附塔單個(gè)床層壓降，車間于2009年9月份對(duì)吸附塔24個(gè)床層分別測(cè)了每一個(gè)床層的壓降，在吸附塔4個(gè)區(qū)域流量中I區(qū)流量為最大，流量最大的床層壓降也最大，所以對(duì)主要對(duì)不同床層下的I區(qū)流量下的壓降進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在1#吸附塔1、3、7、8三個(gè)床層超過(guò)40kPa，而2#吸附塔有13、14、15、16、18、20、21、22、23九個(gè)床層超過(guò)了40kPa。最大床層壓降為14床層62 kPa。

三、吸附塔壓差上升的原因分析

（一）吸附劑使用時(shí)間較長(zhǎng)

對(duì)二甲苯裝置吸附分離單元的吸附劑，自2005年9月到2009年5月已用了4年，接近美國(guó)UOP提供使用5年壽命，吸附劑在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度下降、磨損增大，造成吸附劑破損，吸附劑出現(xiàn)破損后，會(huì)使床層壓降上升，吸附劑的有效吸附體積下降。

（二）裝置出現(xiàn)異常情況使吸附劑損壞

在裝置出現(xiàn)異常時(shí)（如：停晃電、設(shè)備故障等情況時(shí)，特別是在2008年一年期間就出現(xiàn)了4次停電），如果處理不及時(shí)或不當(dāng)會(huì)照成吸附劑損壞。由于停電造成裝置非計(jì)劃停工，再加上吸附塔壓力急劇降低而補(bǔ)壓不及時(shí)，在事故狀態(tài)下吸附塔壓力曾經(jīng)最低降至210kPa。吸附塔壓力和進(jìn)出物料的大幅度波動(dòng)，都會(huì)造成對(duì)吸附塔的沖擊，久而久之使吸附劑受到劇烈沖擊造成吸附劑碎裂、變形等損壞，從而降低了吸附劑的有效吸附體積。吸附塔格柵會(huì)出現(xiàn)破損，吸附劑進(jìn)入到格柵層也會(huì)造成吸附塔床層壓降上升。

（三）吸附進(jìn)料性質(zhì)變差

從2008年1月開始，連續(xù)重整裝置進(jìn)料中開始摻煉高溴價(jià)鉑料，對(duì)對(duì)二甲苯裝置的生產(chǎn)造成了極大的影響。由于裝置進(jìn)料中的溴指數(shù)上升，使吸附進(jìn)料中的非芳烴含量嚴(yán)重超標(biāo)。從2005年9月對(duì)二甲苯裝置換劑開工到2008年1月，吸附進(jìn)料中的均溴指數(shù)在41mgBr/100g，而從2008年1月至今吸附進(jìn)料中的均溴指數(shù)在89mgBr/100g，最高時(shí)達(dá)到213 mgBr/100g。溴指數(shù)越高既吸附進(jìn)料中的雙鍵愈多，將占據(jù)吸附劑有效吸附體積，從而損壞吸附劑。

四、外廠吸附劑運(yùn)行情況

通過(guò)與天津石化公司芳烴車間聯(lián)系，將烏石化芳烴車間吸附塔運(yùn)行情況與天津大芳烴車間進(jìn)行了對(duì)比，天津大芳烴運(yùn)行情況如下：

（一）天津大芳烴運(yùn)行情況：

1.天津芳烴車間于1999年建成，吸附劑使用ADS-27，在2003年出現(xiàn)了3#和11#床層壓降上升，單個(gè)床層壓差75KPa。吸附塔壓差上升后，在抽出液和抽余液粗濾器中發(fā)現(xiàn)了有吸附劑流出，同時(shí)PX收率和純度下降，將PX負(fù)荷降70%，純度維持在99.2%。

2.為降低吸附塔床層壓降，天津芳烴車間從2008年11月到2009年7月共進(jìn)行了4次反沖洗。但每次反沖洗后間隔時(shí)間明顯縮短。

3.天津大芳烴于2009年7月28日開始停工，更換1#吸附塔吸附劑，9月24日轉(zhuǎn)正常，共用了57天。

4.天津小芳烴采用ADS-7吸附劑，共運(yùn)行了12年，更換的原因也是PX收率和純度下降，吸附塔床層壓降上升。

（二） 天津?qū)＜覍?duì)我裝置運(yùn)行建議

1.目前烏石化芳烴吸附塔壓降已經(jīng)很高，應(yīng)盡早準(zhǔn)備更換吸附劑。

2.在沒有更換之前，PX負(fù)荷不易過(guò)高，保證在單個(gè)吸附塔壓降不高于250kPa為準(zhǔn)。

3.完善吸附塔測(cè)床層壓降設(shè)施，防止因測(cè)量造成的偏差。

4.密切注意吸附塔床層壓降上升趨勢(shì)情況和PX產(chǎn)品收率和純度變化情況。

5.定期檢查抽出液和抽余液粗濾器情況，監(jiān)測(cè)是否有吸附劑泄漏。

6.如果烏石化準(zhǔn)備進(jìn)行反沖洗，建議與UOP聯(lián)系，UOP的指導(dǎo)下進(jìn)行。

五、解決吸附塔壓降上升可采用的方法

根據(jù)天津石化大芳烴情況，吸附塔床層壓降上升，在國(guó)內(nèi)還沒有很好的解決方法，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中只有延緩吸附塔床層壓降上升的幾種方法，但最終還是要更換吸附劑。

（一）在吸附塔床層出現(xiàn)壓降超標(biāo)后，降低裝置負(fù)荷，保證在低負(fù)荷下吸附塔每個(gè)床層壓降小于40 kPa，這樣可以延緩吸附塔壓差上升的速度。

（二）當(dāng)吸附劑破損和吸附塔格柵損壞比較嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)PX收率和純度下降，這主要是在同一個(gè)床層壓差不一樣，會(huì)出現(xiàn)液體湍流現(xiàn)象，造成吸附和解吸過(guò)程混亂，影響到產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。如果出現(xiàn)此種現(xiàn)象只有更換吸附劑，在吸附劑未到之前只能對(duì)最高床層進(jìn)行反沖洗。

（三）積極與上游單元聯(lián)系，調(diào)整上游單元工藝操作，嚴(yán)格控制裝置進(jìn)料中的雜質(zhì)含量，本裝置加大吸附進(jìn)料前工藝操作可刻度，從而保證吸附進(jìn)料中的含量不超標(biāo)。

六、結(jié)論

通過(guò)分析以及借鑒外廠經(jīng)驗(yàn)，降低吸附塔壓降可采取的措施為：a）在各工藝條件允許的情況下適當(dāng)降低對(duì)二甲苯裝置負(fù)荷，具體負(fù)荷維持多少是降低吸附塔壓差的最佳符合還處于實(shí)驗(yàn)中；b）嚴(yán)格控制吸附進(jìn)料中的雜質(zhì)含量；c）完善吸附塔測(cè)壓降設(shè)施，保證隨時(shí)都可以監(jiān)測(cè)到吸附塔各床層的變化情況；d）積極與UOP聯(lián)系，如果要進(jìn)行反沖洗希望在UOP的指導(dǎo)下進(jìn)行。